Como usar com Arduino – Módulo Sensor de Corrente AC Não Invasivo 5A

– Descrição:

Um transformador de corrente, produz em seu enrolamento secundário um valor de corrente que é proporcional à corrente que é medida em seu primário. É correto dizer também que o TC produz uma tensão proporcional ao valor de corrente medida no primário.

O Módulo Sensor de Corrente AC Não Invasivo 5A é um componente voltado para medir corrente alternada (AC) de até 5A sem necessidade de abrir o circuito (não invasivo). Seu uso é ideal para monitoramento de equipamentos elétricos ou para montagem de circuitos de proteção contra sobrecarga.

– Especificações e características:

– Modelo: ZMCT103C
– Corrente de entrada nominal: 5A
– Corrente de saída nominal: 5mA
– Proporção: 1000:1
– Isolamento tensão: 3000V
– Faixa linear: 0-10A
– Linearidade: 0,2%
– Classe de precisão: 0,2
– Temperatura de operação: -40º a 70º graus
– Diâmetro do furo: 5mm

– Aplicações:

Projetos com Arduino ou outras plataformas microcontroladas em que seja necessário fazer a detecção de corrente AC ou medir o valor de corrente AC (amperímetro). Este sensor é comumente aplicado em projetos de automação residencial, onde é necessário monitorar o consumo de um equipamento elétrico (dentro das especificações do sensor). Para isto, o mesmo deve ser aliado a um Sensor de Tensão AC de forma que seja possível fazer o cálculo de potência.

– Proposta da prática:

Utilizar o Módulo Sensor de Corrente AC Não Invasivo 5A em conjunto com o Arduino e medir a corrente AC de uma lâmpada.

– Lista dos itens necessários:

01 – Arduino com Cabo USB
01 – Módulo Sensor de Corrente AC Não Invasivo 5A
03 – Cabos Jumper macho-fêmea
01 – Lâmpada
01 – Receptáculo (boquilha)
01 – Cabo paralelo de 1,5mm ou 2,5mm
01 – Tomada (Rede alternada de 127V)

– Esquema de ligação da prática:

ATENÇÃO: MUITO CUIDADO AO EXECUTAR PRÁTICAS QUE ENVOLVAM TENSÃO / CORRENTE ALTERNADA! FAÇA TODAS AS LIGAÇÕES COM O CIRCUITO COMPLETAMENTE DESLIGADO E ANTES DE FAZER OS TESTES VERIFIQUE CADA UMA DAS LIGAÇÕES PARA ELIMINAR A POSSIBILIDADE DE CURTO ENTRE FASE / NEUTRO OU FASE / FASE.

– Tutorial de instalação e configuração do ambiente de programação do Arduino:

Arduino – Instalação e Configuração da IDE no Windows

– Biblioteca:

Download EmonLib

– Importando bibliotecas para o ambiente de programação do Arduino:

Arduino – Importando bibliotecas para a IDE

– Código:

1) No código há a variável de calibração CURRENT_CAL. Esta variável tem como função fazer uma compensação no cálculo de forma que o sensor possa ficar calibrado e efetuar medições com boa precisão.

2) No código, a variável CURRENT_CAL está com o valor de 1.883, contudo, pode ser necessário que você altere ela para um valor menor ou maior. Isto vai depender do valor de corrente AC que será apresentado no monitor serial do ambiente de programação do Arduino.

3) Após efetuar o primeiro carregamento do código no Arduino e verificar os valores de corrente apresentados na medição, vai ser necessário o uso do multímetro para fazer a medição da corrente que está sendo consumida pela carga. Se você não sabe medir corrente com o multímetro, recomendo que assista alguns vídeos no Youtube que ensinam a fazer a medição de corrente. Em seguida com a lâmpada acesa faça o ajuste do valor de CURRENT_CAL até que consiga uma medição no monitor serial, próxima da medição mostrada pelo multímetro.

4) Para esta prática, foi utilizado uma lâmpada de 70W. No momento em que a medição da lâmpada estava sendo feita pelo sensor, o multímetro estava apresentado uma corrente de 530mA e no monitor serial a corrente RMS estava variando entre 510mA e 530mA. A tensão AC medida pelo multímetro foi de aproximadamente 123V. Logo, fazendo o cálculo de potência (P = V * I ⇒ P = 123 * 0,53 ⇒ P = 65,19W), temos que a potência da lâmpada estava se mantendo em 65,19 watts.

#include "EmonLib.h" //INCLUSÃO DE BIBLIOTECA

#define CURRENT_CAL 1.883 //VALOR DE CALIBRAÇÃO (DEVE SER AJUSTADO EM PARALELO COM UM MULTÍMETRO MEDINDO A CORRENTE DA CARGA)
const int pinoSensor = A2; //PINO ANALÓGICO EM QUE O SENSOR ESTÁ CONECTADO

EnergyMonitor emon1; //CRIA UMA INSTÂNCIA

void setup(){  
  Serial.begin(9600); //INICIALIZA A SERIAL
  emon1.current(pinoSensor, CURRENT_CAL); //PASSA PARA A FUNÇÃO OS PARÂMETROS (PINO ANALÓGIO / VALOR DE CALIBRAÇÃO)
}

void loop(){
  emon1.calcVI(17,100); //FUNÇÃO DE CÁLCULO (17 SEMICICLOS / TEMPO LIMITE PARA FAZER A MEDIÇÃO)
  double currentDraw = emon1.Irms; //VARIÁVEL RECEBE O VALOR DE CORRENTE RMS OBTIDO
  Serial.print("Corrente medida na lâmpada: "); //IMPRIME O TEXTO NA SERIAL
  Serial.print(currentDraw); //IMPRIME NA SERIAL O VALOR DE CORRENTE MEDIDA
  Serial.println("A"); //IMPRIME O TEXTO NA SERIAL
}

#include "EmonLib.h" //INCLUSÃO DE BIBLIOTECA

#define CURRENT_CAL 1.883 //VALOR DE CALIBRAÇÃO (DEVE SER AJUSTADO EM PARALELO COM UM MULTÍMETRO MEDINDO A CORRENTE DA CARGA)

const int pinoSensor = A2; //PINO ANALÓGICO EM QUE O SENSOR ESTÁ CONECTADO

EnergyMonitor emon1; //CRIA UMA INSTÂNCIA

void setup(){

Serial.begin(9600); //INICIALIZA A SERIAL

emon1.current(pinoSensor, CURRENT_CAL); //PASSA PARA A FUNÇÃO OS PARÂMETROS (PINO ANALÓGIO / VALOR DE CALIBRAÇÃO)

}

void loop(){

emon1.calcVI(17,100); //FUNÇÃO DE CÁLCULO (17 SEMICICLOS / TEMPO LIMITE PARA FAZER A MEDIÇÃO)

double currentDraw = emon1.Irms; //VARIÁVEL RECEBE O VALOR DE CORRENTE RMS OBTIDO

Serial.print("Corrente medida na lâmpada: "); //IMPRIME O TEXTO NA SERIAL

Serial.print(currentDraw); //IMPRIME NA SERIAL O VALOR DE CORRENTE MEDIDA

Serial.println("A"); //IMPRIME O TEXTO NA SERIAL

}

– Resultado final:

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Postagem feita por

Euler Oliveira

Formado em Engenharia da Computação, Técnico em Eletroeletrônica, Fundador e Diretor da MasterWalker Electronic Shop. Se preocupa com o aprendizado dos seus clientes e daqueles interessados em aprender sobre Arduino e plataformas embarcadas em geral.

Existem 11 comentários para esta postagem

Udinei 1 de junho de 2020 às 18:34

gostaria de utilizar o tc CR3110 – 3000,https://www.digikey.com/product-detail/en/cr-magnetics-inc/CR3110-3000/582-1004-ND/1045160

seria possivel ler com arduino,poderia me ajudar
Gabriel Thabet 20 de janeiro de 2020 às 21:21

Boa noite Euler, estou utilizando o sensor em paralelo com o resistor de 220R, para ler correntes de equipamentos acima dos 50, 60w está ok, no entanto para lampadas de 20w, equipamentos de menor potência não obtenho valor, parece que o sensor não lê correntes abaixo de 0.4 A, tem alguma dica ou sugestão para solucionar o problema?
- Euler Oliveira Autor 21 de janeiro de 2020 às 07:26
  
  Olá Gabriel.
  
  Agradeço pelo comentário!
  
  De fato estes sensores de corrente utilizados com Arduino e plataformas microcontroladas em geral não tem a capacidade de ler correntes baixas.
  
  Você pode tentar usar um ADC externo de alta resolução, como, por exemplo, o ADS1115:
  
  https://www.masterwalkershop.com.br/modulo-ads1115-conversor-expansor-adc-de-16-bits
  
  Com ele as leituras irão ficar mais precisas e o Arduino irá conseguir ler valores menores.
Elbert Rosario Pecanha 21 de novembro de 2019 às 18:15

Esse modelo e similar sao mesmos componentes Transformador de Corrente AC HMCT103C 5A/5mA Não Invasivo?
- Euler Oliveira Autor 22 de novembro de 2019 às 13:06
  
  O transformador é o mesmo, porém para uso somente do transformador fora do módulo, é necessário utilizar um resistor de 220R em paralelo com os terminais do sensor.
Elbert Rosario Pecanha 21 de novembro de 2019 às 18:14

boa noite, meu modelo de sensor e Transformador de Corrente AC HMCT103C 5A/5mA Não Invasivo. E estou com problemas na medição da um valor muito maior, poderia me dar um auxilio?
- Euler Oliveira Autor 22 de novembro de 2019 às 13:03
  
  Olá Elbert.
  
  Agradeço pelo comentário!
  
  Esse valor alto que mencionou seria de quantos amperes? Você possui o módulo igual a este ou apenas o sensor que é similar ao do link abaixo?
  
  https://www.masterwalkershop.com.br/transformador-sensor-de-corrente-ac-nao-invasivo-hmct103c-5a
  
  Se for igual do link, é preciso montar um circuito com resistor para utilização do mesmo.
  - Elbert 10 de dezembro de 2019 às 09:28
    
    Bom dia, comprei desse mesmo sensor de corrente não invasivo de 5 A, e na medição com uma tensão de 127 V e potencia de 2 lâmpadas de 7W no caso total de 14 W teria que indicar uma corrente de 11 mA e a corrente da 1,58 A muito surreal em relação ao correto.
    Obrigado pelas informações.
    
    Agradeço
    - Euler Oliveira Autor 10 de dezembro de 2019 às 12:06
      
      Na verdade o somatório das correntes das duas lâmpadas seria de algo próximo a 110mA e não 11mA. De qualquer forma, a leitura que está tendo é fora do normal.
      
      Em uma outra pergunta sua questionei, mas não lembro de você responder: você possui o módulo ou somente o transformador?
      - Elbert 10 de dezembro de 2019 às 13:54
        
        eu possuo o modulo, sim desculpe 110 mA, então comprei o mesmo modulo acima usado. Vou utilizar agora 2 lâmpadas de 70 W. pois estou considerando que erro está gerando de vido a corrente muito baixa com isso tem que ter uma leitura de 1,10 A.
        
        Então terei que usar um resistor de 220K ou poderei usar ele diretamente sendo o modulo?
      - Euler Oliveira Autor 10 de dezembro de 2019 às 15:04
        
        Se possui o módulo, ele já vem com o resistor inserido no circuito e será utilizado conforme a postagem.
        
        O resistor não é de 220K caso utilize somente o transformador, na verdade o resistor é de 220R.