使用 Arduino Uno 对三相系统进行电源监控答案

【问题标题】：Power monitoring on a three phase system with Arduino Uno使用 Arduino Uno 对三相系统进行电源监控
【发布时间】：2016-04-24 11:46:32
【问题描述】：

你好

我目前正在做一个项目，我想用 Arduino Uno 测量三相系统中的电压和电流。

这是一个小型学校项目，我已经完成了交流系统的必要课程，以了解高电压周围的安全性。我对微控制器也有一点经验，但我从未使用过 ADC。

从 Arduino Uno 的模拟引脚读取时出现问题。似乎模拟引脚混合在一起，我认为这被称为重影。我一直在互联网上搜索这个问题的一些答案，但建议的解决方案对我不起作用。我尝试进行虚拟测量，并在测量之间设置一个小的时间延迟，但因为它与电源监控有关，所以时间很关键。我需要至少 20 个读数，需要在 20 毫秒内完成

为了测试代码，我使用了两个函数生成器。这甚至可能或允许吗？是否最好在两者之间至少有一个电阻，或者一个电容器来消除噪音？

在将电压/电流转换为 0V-5V 之间时，电路中有什么东西可以防止这种重影效应吗？我使用电压变压器作为电压，使用霍尔效应传感器作为电流。两个电路都需要偏移。

这是进行测量的代码。

void measure(char pin_volt, char pin_curr, int *volt_rms, int *curr_rms, float *theta){
  int i;
  long squared_v, squared_c, sum_squared_v = 0, sum_squared_c = 0, inst_v, inst_c, mean_squared_v, mean_squared_c;
  unsigned long time_v, time_c;
  for(i = 0; i < samples; i++){
    inst_v = analogRead(pin_volt) - volt_offset;
    if(inst_v > -volt_varying && inst_v <  volt_varying) {
      time_v = micros();
    }
    inst_c = analogRead(pin_curr) - curr_offset;
    if(inst_c >=  -curr_varying && inst_c <=  curr_varying) {
      time_c = micros();
    }
    squared_v = inst_v * inst_v;
    squared_c = inst_c * inst_c;
    sum_squared_v += squared_v;
    sum_squared_c += squared_c;
    delayMicroseconds(80);
  }
  mean_squared_v = sum_squared_v / samples;
  mean_squared_c = sum_squared_c / samples;
  *volt_rms = sqrt(mean_squared_v);
  *curr_rms = sqrt(mean_squared_c);
  *theta = calculate_phase_difference(time_v,time_c); 
}

【问题讨论】：

标签： arduino

【解决方案1】：

添加电容器可以降低问题。尝试执行以下操作：

电路上没有电流或张力，因此 arduino 应测量 0 值。

运行一个读取值并将最大值和最小值打印到串行监视器的草图；您会看到值不会像预期的那样为零，这些是干扰。尝试找到可以降低这些值但不要夸大其词的电容器。

【讨论】：