Датчик наличия 220В

Тема в разделе "Схемотехника, компоненты, модули", создана пользователем Яков, 19 янв 2013.

  1. Яков

    Яков Нуб

    Добрый день всем.
    Проектирую следующую конструкцию, призванную экономить электричество: при помощи датчика движения ардуино определяет, есть ли люди в комнате. Если нет и не было уже долго, она разрывает цепь освещения, люстра гаснет. Это реализовано при помощи нормально замкнутого реле, транзистора и прочего (схема звучала неоднократно).
    Столкнулся со следующей проблемой: обратную логику внедрять не планирую (при появлении человека свет сам не включится), и включение света произойдет в два щелчка "Выкл-Вкл". Нужно понять, какой компонент или схема сможет стать "реле наоборот": при наличии 220В изменить состояние одного из выводов Ардуино.
    Если вариантов несколько, решающим должен стать размер элемента или схемы: места мало.
    Спасибо
     
  2. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    Не забывайте, что при работе с высокоэнергетичными цепями, главное - безопасность. Это означает, что с высоковольтной цепью должна быть гальваническая развязка. Т.е. для обнаружения напряжения можно применить: трансформатор или датчик тока, реле, герконовре реле, оптопару. Самое компактное решение - опторазвязка, для нее нужно сделать две вещи: ограничить ток в цепи излучателя и защитить его встречно включенным диодом. При монтаже разносите высоковольтные и низковольтные части схемы как можно дальше и старайтесь их не перемешивать.
     
    MESS нравится это.
  3. Яков

    Яков Нуб

    Спасибо. Только я в схемотехнике почти что ноль, поэтому можно чуть побольше технических подробностей: номиналы, схема включения и прочее. Если не сложно.
     
  4. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    А вы где географически находитесь, в дефолтсити?
     
  5. Яков

    Яков Нуб

    Москва, не вижу поля в профиле. А что от этого зависит?
     
  6. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    Магазины. Можно сразу по каталогу подсказывать детали.
     
  7. Яков

    Яков Нуб

    Окей, понял. Можно по чип&дип, там широкий выбор
     
  8. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    OMG, они поменяли свой супер-сайт на какую то нецензурщину... :eek:
    Хорошо хоть параметрический поиск совсем не убили.
     
  9. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    Оптопару можно взять например такую: http://www.chipdip.ru/product/pc814-fairchild/
    У нее ток излучателя If<=50mA, прямое падение напряжения Vf=1.2-1.5V.
    Поскольку напряжение в сети Vac много больше Vf, то последнее роли не играет.
    Будем считать что ток в 50mA достигается при амплитудном значении Vac~350V
    (действующему напряжению 220V соответствует амплитудное Vac~=310V),
    следовательно подойдет резистор с сопротивлением 7.5кОм - 10кОм и мощностью 1 - 2Вт.
    Если взять резистор на 12 - 15кОм, тогда можно обойтись мощностью 0.25 - 0.5Вт.
     
  10. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    mains_optodetector.png
     
    Real Root, longmaster, Tomasina и ещё 1-му нравится это.
  11. Яков

    Яков Нуб

    Спасибо) Куплю, соберу. Жив останусь - отпишусь)
    Кстати, а на этой же схеме блок питания собрать можно? А то у меня предполагаемый в габариты не влазит
     
  12. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    Нет, она как раз для обратного предназначена - чтобы не было токовой связи с источником высокого напряжения.
     
  13. ALex01

    ALex01 Нуб

    датчик тока пример.PNG
    Здравствуйте,Unixon! Можете подсказать, можно ли из этого датчика напряжения сделать просто датчик наличия переменного тока? Схему прилагаю.(собрал её, фотодиод и люминесцентная лампа(нагрузка) стали мигать)
     
    Последнее редактирование: 11 ноя 2015
  14. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    Можно, но не так. Параллельно входу датчика (не оптопары! т.е. до R1 на схеме) нужно добавить токоизмерительный резистор, параметры которого рассчитываются исходя из ожидаемого тока нагрузки. Падение напряжения на этом резисторе должно быть достаточно для включения оптопары. Допустим, мы включаем лампочку на 100 Вт. Ток должен быть ~450mA. Допустим, нам нужно набрать Vf=2.5V~3V, значит нужен резистор 5.6~6.8 Ом. Мощность такого резистора должна быть не менее 2 Вт, лучше 5 Вт (керамика SQP5W).

    А еще лучше все же взять именно датчик тока на эффекте Холла, ACS712, ACS758 и т.п.
     
  15. ALex01

    ALex01 Нуб

    Как я понял существует 3 варианта решения этой проблемы.
    1) Использовать резистор,( на нём будет падение напряжения, поэтому его нужно подбирать под конкретную нагрузку (лампа, нагреватель и т.п.), следовательно не выгодно использовать. Кроме того, он подвержен нагреву, следовательно низкая точность).
    2) трансформатор тока (громоздко и дорого, плюс нагрузка от 8 Вт, иначе он не будет реагировать) рассматривать не будем.
    3) Датчик тока основанный на эффекте Холла. (Достоинство: можно подключить любую нагрузку).
    (Недостаток: он не может измерить точно переменный ток, так как рассчитан производителем на постоянный (однополярный или двухполярный) ток.
    Значения переменного тока будет изменяться 50 раз в секунду(сеть 50 Гц), поэтому на выходе будет всегда разное значение напряжения,например то +10 мВ , то -10 мВ ).
    Можно в программе для "Ардуино" написать какой-нибудь цикл от 512 до 0 и от 512 до 1023. Он будет анализировать в этом цикле всё что выше или ниже 512(середины) будет говорить нам о наличии тока в измеряемой линии. Как вариант получается простой анализатор тока.
    Unixon, правильно ли я предположил?

    (Может кто предложит код для анализа получаемых данных на аналоговом входе(А0)?)

    1) ШУНТ.gif
    =====================================================================================
    3)
    пример.jpg
     
    Последнее редактирование: 18 ноя 2015
  16. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    Это не называется "не может". Он вам честно возвращает моментальное значение тока, интегрирование - не его забота. Для этого есть специальные микросхемы из категории "Energy Metering".
     
  17. alp69

    alp69 Гик

    А такой вариант:
    AC 220 -> источник DC 5 вольт, основанный на балластном конденсаторе -> оптопара -> вход МК (gpio)?
    Посоветуете схемку со спецификацией элементов?
     
  18. kvv213

    kvv213 Нерд

    Друзья,

    Удалось ли реализовать схему в железе? У меня возникла подобная же задача. Использование оптопары считаю оправданным, но есть не очень понятные мне места, буду рад, если сможете их разъяснить:

    1. R1 как я понимаю подбираем дабы получить требуемое напряжение для работы оптопары?
    2. Для чего нужны R2, R3 и C1 не очень понятно.

    Заранее благодарю!
     
  19. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    Чтобы ограничить максимальный ток через оптопару, на напряжение ей глубоко пофиг.

    C1 - память детектора, R2 - сбрасывающий резистор, R3 - токоограничитель для сброса детектора от МК.
     
  20. kvv213

    kvv213 Нерд

    Тут кажется тоже понял. У меня было, видимо не совсем верное, понимание того как работает оптрон. Мне представлялось, что коллектор и эмиттер выступают как контакты у реле. Т.е. если светодиод внутри светит, то подключенная цепь замыкается и ток по ней течет. Теперь ясно, что на коллекторе и эмиттере возникает напряжение постоянного тока вплоть до 35 В (в случае PC814). И мы его должны поймать аналоговым входом на микроконтроллере.

    PS. В моем случае, в отличии от топикстартера, достаточно только понимать, что есть около 220В или его нет. Не нужно никаких лампочек включать в последовательную цепь.