Strom messen mit dem SCT-013, einfach erklärt!

Sensoren der Reihe SCT-013

Die Sensoren der Serie SCT-013 sind induktive Split-Core-Stromwandler, die den Wechselstrom von einem Leiter messen können, ohne dass dieser Leiter durchtrennt oder verändert werden muss. Zur Messung durchquert der Leiter den Sensor und die Messung ist proportional zur Intensität vom Leiter. Die Messung erfolgt durch elektromagnetische Induktion, die mit einem Mikroprozessor ausgewertet werden kann.
Die SCT-013 Sensoren haben einen geteilten Kern, indem der Leiter wie bei einer Klemme eingespannt werden kann.
In der SCT-013 Serie gibt es Modelle, die die Messung als Strom ausgeben und welche, die die Messung als Spannung liefern. Der Spannungsausgang ist vorzuziehen, da der Anschluss einfacher ist. Der gängigste Sensor ist zwar der mit 100 A, aber ich empfehle euch für ein genaueres Messergebnis, den Messbereich für eure Anwendung zu wählen.
Standardmässig wir der Sensor mit einem ein Meter langen Kabel geliefert, an dem ein dreipoliger 3,5 mm grosser Audiostecker montiert ist.

Funktion eines Stromwandlers

Die SCT-013 Sensoren sind kleine Stromwandler (CT – Current Transformers). Wir haben einen ferromagnetischen Kern der geöffnet werden kann und indem wir unseren Leiter einschliessen können. Dieser Leiter ist die Primärwicklung und die Sekundärwicklung ist fix im Sensor verbaut und kann je nach Model zwischen 1000 und 2000 Windungen haben. Dadurch haben wir als Beispiel ein Verhältnis von 1:2000.
Wenn der Wechselstrom durch den Leiter fließt, wird im ferromagnetischen Kern ein magnetischer Fluss erzeugt, der wiederum einen elektrischen Strom in der Sekundärwicklung erzeugt.
Um höchste Genauigkeit zu gewährleisten, muss sichergestellt werden, dass der Kern richtig geschlossen ist. Selbst ein kleiner Luftspalt kann eine Abweichung von 10 % verursachen.

Schaltung für den SCT-013 mit Spannungsausgang
Schaltung für den SCT-013 mit Stromausgang
Sketch für den SCT-013 Sensor
				
					 /*
Project:  SCT-013 Sensor - Power meassurement
Author:   Thomas Edlinger for www.edistechlab.com
Date:     Created 20.04.2022 
Version:  V1.0
IDE:      Arduino IDE 1.8.19
Required Board (Tools -> Board -> Boards Manager...)
 - Board: ESP8266 by ESP8266 Community   V3.0.2
          ESP32 by Espressif Systems V1.0.6
Required libraries (Tools -> manage libraries)
 - EmonLib libary V1.1.0 by OpenEnergyMonitor
Based on EmonLibrary examples openenergymonitor.org, Licence GNU GPL V3
*/ 

#include "EmonLib.h"
EnergyMonitor emon1;
const byte current1Pin = A0; // ADC-PIN 
const byte Spannung = 230;  // Spannung von eurem Netz

void setup() {  
  Serial.begin(115200);
  //analogReadResolution(ADC_BITS); // 12 Bit Auflösung aktivieren
  emon1.current(current1Pin, 18.8);  // Pin und Kalibrierung
}

void loop() {
  double Irms = emon1.calcIrms(1480);  
  Serial.print(Irms*Spannung);
  Serial.print(" Watt  -  ");
  Serial.print(Irms);
  Serial.println(" Ampere");
  delay(1000);
}
				
			

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