Для реализации проекта потребуется микроконтроллер (например, Arduino или ESP8266), датчик тока (ACS712 на 20А), жидкокристаллический дисплей (16×2) и резисторы на 220 Ом. Подключите выход датчика к аналоговому входу A0 платы, соблюдая полярность. Напряжение питания – 5В.
Калибровка выполняется при отсутствии нагрузки: запишите показания с A0, это будет нулевой ток. Для перевода в ватты умножьте силу тока на напряжение сети (220В). Погрешность зависит от точности датчика – у ACS712 она составляет ±1.5%.
Корпус изготовьте из негорючего пластика. Избегайте контакта оголенных проводов с металлическими элементами. Готовое устройство подключайте в разрыв фазного провода перед нагрузкой.
Необходимые компоненты и оборудование
Микроконтроллер: ESP8266 или Arduino Nano – основа для обработки данных. Подойдет модель с аналоговыми входами.
Датчик тока: SCT-013-030 (30A) или ACS712 (20A). Первый требует дополнительной нагрузки (резистор 22–62 Ом), второй подключается напрямую.
Резисторы: 10 кОм (для делителя напряжения), 220 Ом (подсветка дисплея). Точность – 1%.
Конденсатор: 0.1 мкФ керамический. Стабилизирует сигнал с датчика.
Макетная плата: Breadboard 400 точек или PCB для пайки. Второй вариант надежнее.
Провода: Медные, сечение 0.5–1 мм². Длина – до 20 см для минимизации помех.
Источник питания: Блок 5V/1A (USB или стабилизатор 7805). Для ESP8266 требуется ток не менее 500 мА.
Инструменты: Паяльник (40 Вт), кусачки, мультиметр. Обязательна изолента или термоусадка.
Важно: Добавьте предохранитель на 5A в разрыв фазы. Безопасность – приоритет.
Подключение и настройка самодельного измерителя
Для монтажа используйте медные провода сечением не менее 1,5 мм². Подсоедините фазный провод к клемме L, нулевой – к N, заземляющий проводник (при наличии) к отдельной клемме PE.
Подайте питание 220 В через автоматический выключатель на 10 А. Проверьте индикацию: светодиод должен мигать с частотой, пропорциональной потребляемой мощности.
Калибровку выполняйте с эталонной нагрузкой 1 кВт·ч. Корректируйте показания подстроечным резистором R12 до погрешности ±3%.
Для передачи данных подключите выход импульсов (S0) к микроконтроллеру через оптрон PC817. Частота импульсов – 1000 имп/кВт·ч.
Проверьте работу под нагрузкой 500 Вт, 1 кВт и 2 кВт. Разница между фактическим и измеренным потреблением не должна превышать 5%.
