Medição de corrente trifásica com ESP32

A medição de corrente elétrica é de suma importância para que possamos ter o controle de consumo e garantir a segurança dos equipamentos, seja de um ambiente industrial ou residencial. Aqui no blog da crescer já disponibilizamos alguns materiais sobre esse assunto, falando sobre o medidor de corrente não invasivo. E hoje vamos apresentar a nova Shield de 3 correntes.

Sumário:

1. Apresentando a Shield

2. Shield 3 correntes com CPB 32 MINI

3. Publicando as correntes no Google Sheets

1 - APRESENTANDO A SHIELD

Como já falamos no início do blog, a Shield conta com 3 conectores para medidor de corrente não invasivo SCT – 013, você pode entender mais sobre ele nesse blog, onde mostramos como utilizar e calibrar o sensor com o ESP32.

Cada conector conta com um resistor shunt de 22 Ohms, isso por default caso a Shield seja utilizada com ESP32 que trabalha com níveis de tensão de 3.3V, esses resistores que serão utilizados para fazer a medição, pois ao serem percorridos por uma corrente elétrica geram em si um nível de tensão, e através disso conseguimos mensurar e trabalhar com esses valores via software.

Nota: É importante que ao utilizar a Shield com o sensor SCT – 013, seja lido o blog sobre calibração, pois os valores de shunt podem variar e lá ensinamos como calcular e definir esse resistor.

Cada entrada da Shield envia para uma porta analógica, onde o J1 corresponde a entrada A0, J2 a entrada A1 e J3 a entrada A2.

2 – SHIELD 3 CORRENTES COM CPB32 MINI

A grande vantagem de utilizar a CPB32 MINI em um projeto com a Shield, está no fato de ela ser uma placa voltada para conectividade, e como nesse projeto queremos coletar e enviar dados referentes ao consumo de corrente de determinado equipamento ou até de uma instalação completa, ela se torna um excelente custo beneficio.

Como o intuito é que utilizemos a Shield junto a CPB32 MINI para que seja possível enviar esses dados, em software devemos declarar A0 como 36, A1 como 39 e A2 como 34, que serão os pinos analógicos responsáveis pela leitura.

Com a Shield acoplada na CPB, devemos conectar os 3 sensores nela, sendo que cada um estará medindo a corrente de um determinado equipamento.

3 – PUBLICANDO AS CORRENTES NO GOOGLE SHEETS

Sobre como enviar os dados para o Google Sheets, você pode conferir nesse blog, nele explicamos de forma detalhada como montar a planilha e o software para enviar os dados. Após você ter a planilha criada, vai precisar baixar a biblioteca Emonlib para ESP32: https://github.com/Savjee/EmonLib-esp32

A primeira coisa a fazer é declarar as variáveis que utilizamos com essa biblioteca, então no seu código coloque:

Na segunda etapa, dentro de setup, colocamos as entradas analógicas que vamos utilizar e um valor de calibração, sobre esse valor e outros que utilizamos no código, você pode entender melhor olhando o blog sobre como calibrar o sensor SCT-013 nesse link .

Agora na aba task1 vamos colocar a função que executa o cálculo de RMS da corrente para nós.

E por fim, só precisamos colocar essas três variáveis nas quais atribuímos os valores de medição na parte que envia, para que esses dados sejam mandados para a planilha do Google Sheets.

Em nosso teste, utilizamos um transformador, uma resistência de chuveiro e um variac (com ele podemos ajustar o valor de tensão e assim variar a corrente do nosso circuito) para fazer o controle da corrente, com três sensores, colocamos cada um deles em pontos diferentes, onde captavam níveis diferentes de corrente.

Dois dos sensores estão diretamente na resistência, mas como cada uma possui número de voltas, a corrente acaba por ser outra em cada ponto, e o terceiro medidor foi colocado logo na saída do transformador.

Com todos os sensores ligados na Shield, começamos a mensurar a corrente, e para validar essa medição, colocamos junto um alicate amperímetro em um dos pontos.

Agora observe esses dados na planilha, a coluna do meio é onde estava nosso alicate amperímetro para que pudéssemos conferir os valores.

Assim a CPB32 MINI juntamente com a Shield de 3 correntes, torna-se uma ótima opção para aferição de corrente e coleta de dados, enviando para o Google Sheets ou algum outro banco de dados, tendo esse controle sobre seu equipamento. Caso queira baixar o código utilizado nesse blog, pode baixar nesse link https://github.com/casaautomacao/Shield-3-correntes.git