IOTシステム M5Stack

センサー配線







2023年11月25日

	写真はクランプ式の電流センサーです。 価格は送料込みで2個で1,631円でした。 これを使って家の消費電力を計ります。 孔に通した電線にAC50Aが流れるとAC1Vが出力されます。
	クランプ式電流センサーを延長コードの片側の線に挟みました。 負荷は電気ストーブです。 電気ストーブの容量は弱、中、強の3段切替式です。 弱・・・330W 中・・・670W 強・・・1000W 最大40Aまで測りたいので電流センサーの孔に線を4回通しました。 こうすれば1000Wにした時40A流れている事になります。
	M5Stackに2チャンネルのアナログ入力端子が付いていますが将来太陽光の発電電力も計る予定なのでチャンネルが不足します。 外部に8チャンネルのA/D変換器を付ける事にしました。 テストのためブレッドボードを利用して左のように配線しました。
	電流値を計測した結果です。 1msec毎にサンプリングして100msec計測しました。 その結果を3秒に1回の頻度で繰り返しました。 計測した電流は左から順に下記の通りです。 330Wx4=1320W・・・13.2A 670Wx4=2680W・・・26.8A 1000Wx4=4000W・・・40A 40Aの時にピークトゥーピーク値は約750です。 1V当たり1024なので電圧にして0.732Vに相当します。 電流の実効値を計算すると下記になります。 (0.732/2/1.4142)x50=12.94A 40Aにはなりませんでした。 ひょっとして出力1Vは実効値ではなくてピークトゥーピーク値かもしれません。 そう考えると電流値は下記になります。 0.732x50=36.6A 40Aに近い値になりました。
	中心値の500を引いてマイナスの値になったらプラスにしました。 全波整流したことになります。
	上記の瞬時値を100msecの間合計してW数になるよう係数をかけました。 100msec毎の最後の合計値が電力値になります。 左から1320W、2680W。4000Wです。
	測定した電力データをGoogle Driveへ送信しスプレッドシートに表示しました。
	電気ストーブのW数を切替えて結果を見ました。 電気ストーブのW数は330W、670W、1000Wに切替柄可能です。 電流センサーに電源コードを4回通しているので4倍のW数になります。 1段目は1320W 2段目は2680W 3段目は4000W 正しい値が表示されました。
	仕事部屋の実際の消費電力を計測してみました。 テレビ、パソコン、電気ストーブ、エアコン等の合計消費電力です。 約4時間の記録です。