CT Sensor - Interface dengan Arduino

Untuk menghubungkan sebuah sensor CT ke Arduino, sinyal keluaran dari sensor CT perlu

dikondisikan agar memenuhi persyaratan masukan dari input analog Arduino : tegangan positif

antara 0V dan tegangan referensi ADC.

Catatan : Halaman ini memberikan contoh sebuah papan Arduino bekerja di 5V dan EmonTx

bekerja di 3,3V. Pastikan Anda menggunakan tegangan suplai yang tepat dan tegangan bias

dalam perhitungan Anda yang sesuai dengan setup Anda.

Hal ini dapat dicapai dengan rangkaian berikut yang terdiri dari dua bagian utama:

1. Sensor CT dan beban resistor

2. Rangkaian pembagi tegangan (R1 & R2)

Menghitung ukuran beban resistor yang cocok

Jika sensor CT adalah jenis outputan sinyal arus seperti YHDC SCT-013-000, maka sinyal arus

harus dikonversi menjadi sinyal tegangan dengan resistor beban. Jika itu adalah CT yang

menghasilkan outputan sinyal tegangan, maka Anda dapat melewatkan langkah ini tanpa

menyertakan beban resistor karena resistor beban sudah terdapat di dalam rangkaian CT

tersebut.

1) Pilih range arus saat yang Anda ingin ukur

Sensor CT YHDC SCT-013-000 memiliki range arus dari 0 sd 100 A jadi untuk contoh ini misalnya

kita memilih 100 A sebagai arus maksimum kita.

2) Mengkonversi arus RMS maksimum puncak dengan mengalikan √2.

Arus Puncak Primer = (Arus RMS) × (√2) = (100 A) × (1,414) = 141.4 A

3) Membagi arus puncak dengan jumlah lilitan di CT untuk memberikan arus puncak pada

kumparan sekunder.

Sensor CT YHDC SCT-013-000 memiliki 2000 lilitan sehingga arus puncak sekunder adalah:

Arus Puncak sekunder = (Arus Puncak Primer) / (jumlah lilitan) = (141,4 A) / (2000) = 0.0707 A

4) Untuk memaksimalkan resolusi pengukuran tegangan di atas resistor beban pada posisi

Arus Puncak harus dikondisikan tegangan referensi pada Analog Arduino (AREF) dengan cara

membaginya dengan 2.

Jika Anda menggunakan Arduino yang berjalan pada 5V: Aref / 2 akan menjadi 5V / 2 = 2,5V dan

sehingga resistor beban yang ideal menjadi

Resistor Beban Ideal = ([AREF]/2) / (Arus Puncak Sekunder) = (2,5V) / (0,0707 A) = 35,4 Ω

35Ω bukan nilai resistor yang umum, kita memiliki pilihan 39Ω atau 33Ω. Selalu pilih nilai yang

berikutnya lebih kecil, atau saat Arus beban maksimum terjadi akan menciptakan tegangan

yang lebih tinggi dari AREF. Kami sarankan gunakan 33Ω ± 1%. Dalam beberapa kasus

merangkai 2 resistor secara seri akan lebih mudah mendekati dengan nilai beban yang ideal.

Semakin jauh dari nilai idealnya, maka semakin rendah nilai akurasinya. Dalam hal ini, Arus

Puncak akan menghasilkan nilai analog 4.7V (3822 setelah dilakukan konversi Analog ke digital

menggunakan ADC 12bit).

Berikut adalah perhitungan yang sama seperti di atas dalam bentuk yang lebih lengkap:

Beban Resistor (ohm) = ([AREF] * [Lilitan CT]) / ([2√2] * [Arus Primer Maksimal])

Alat untuk menghitung Besarnya resistor beban, Lilitan CT dan IRMS maksimum

(Catatan: alat ini tidak memperhitungkan outputan daya maksimum CT. Saturation dan distorsi

akan terjadi jika output maksimum terlampaui. Juga tidak memperhitungkan toleransi

komponen sehingga beberapa persen harus diambil dari perhitungan nilai resistor ini. untuk

menjelaskan ini. Ada lebih lanjut tentang toleransi komponen di ACAC komponen toleransi.)

2) Menambahkan Tegangan Bias DC

Jika Anda menghubungkan salah satu CT (+beban) kabel ke ground dan mengukur tegangan

relatif kedua ke ground, sinyal akan berosilasi dari tegangan positif ke negatif. Arduino hanya

membutuhkan tegangan positif saja dan dengan menghubungkan ujung CT yang baru saja kita

hubung ke ground ke level 2,5V (setengah dari tegangan suplai) sebagai gantinya, tegangan

sinyal skrg akan berosilasi sekitar 2,5V dan tetap positif.

Resistor R1 & R2 dalam diagram sirkuit di atas membuat pembagi tegangan yang menyediakan

level 2,5V. Kapasitor C1 memiliki reaktansi rendah - beberapa ratus ohm - dan menyediakan

jalur alternatif untuk arus bolak-balik melalui resistor.

Memilih nilai cocok untuk resistor R1 & R2:

Resistensi yang lebih tinggi menurunkan konsumsi energi

Kami telah menggunakan 10 kΩ resistor untuk sumber listrik monitor. The emonTx

menggunakan 470 kΩ resistor untuk benar-benar menjaga konsumsi daya minimum seperti

yang dimaksudkan untuk menjaga kelangsungan hidup baterai selama beberapa bulan.

Arduino sketch

Untuk menggunakan rangkaian di atas untuk mengukur Arus RMS dan dengan nilai tetap untuk

Tegangan RMS (misalnya 240V) untuk menunjukkan perkiraan Daya Nyata, upload sketch

Arduino di sini: