Sensor De Corriente No Invasivo 30A SCT-013-030

El sensor de corriente no invasivo 30A SCT-013-030 es un dispositivo utilizado para medir el flujo de corriente en un circuito eléctrico de corriente alterna (CA) y tiene la capacidad de medir hasta 30 A sin contacto. El modelo STC-013-030 tiene una resistencia de carga interna, entregándonos una salida de voltaje de 1 Vrms. Solo enganche el sensor sobre el cable a medir y producirá un pequeño voltaje proporcional a la corriente del cable medido mediante una salida con conector jack de 3.5 mm.

El sensor de corriente no invasivo es ideal en proyectos de electrónica y domótica, para aplicaciones como medir el consumo o la generación eléctrica de algún aparato o vivienda, comprobar el estado de una instalación eléctrica, monitoreo y protección de motores CA así como del equipo de iluminación. Son componentes útiles en monitores de energía caseros para registrar el consumo de una instalación o incluso acceder a estos datos a través de Internet en tiempo real.

El siguiente circuito convierte la señal del sensor en una señal entendible para el Arduino y posteriormente el código convierte la información en una lectura de corriente que se muestra por el puerto serie.

Componentes necesarios

• Una tarjeta de desarrollo compatible con Arduino
• Módulo Interfaz con jack de 3.5 mm (opcional)
• Un par de resistencias del mismo valor en el rango de 10k ohms hasta 470k ohms(a mayor valor menor consumo de corriente directa)
• 1 capacitor de 10uF

Paso 1: Selección de modo de conexión

Paso 2: Desplazar la señal del SCT-013-030

Realizaremos las conexiones de un circuito que nos permite añadir un offset de 2.5 V y como la salida del sensor es de 1 Vrms, el rango final de voltaje pico pico (Vrms multiplicado por √2) de la señal es de 1.08V a 3.92V, que es compatible con el rango de las entradas analógicas de un Arduino alimentado a 5V.

Paso 3: Realizar las conexiones

A continuación te presentamos un diagrama de las conexiones utilizando el módulo interfaz con jack hembra, pero si tu no lo estás utilizando puedes conectar directamente los cables rojo «L» y blanco «K»

Paso 4: Cargando el Código

El siguiente código de ejemplo convierte los datos del sensor que ingresan por la entrada analógica A0 en el valor de corriente correspondiente a la medición mediante el uso de la librería «EmonLib» y lo envía por el puerto serie.

a) Instala la librería «EmonLib» desde la pestaña de Herramientas puedes seleccionar Administrar Bibliotecas, que te permite acceder al Gestor de Librerías, donde puedes buscar por nombre la librería y te dará el estatus de la librería, si no está instalada, aparecerá la opción de instalar del lado derecho.

#include "EmonLib.h"  // Biblioteca para la familia de sensores SCT-013 
EnergyMonitor emon1;  // Creamos una instancia del sensor

/* Voltaje de nuestra red eléctrica */
//float voltajeRed = 127.0;  /* 115V-127V Comúnmente en México */
void setup() {

Serial.begin(9600);
 emon1.current(1, 30); // current (pin de entrada, constante de calibración)
/* constante de calibración: Es el valor que se desea leer cuando hay 1V a la salida del sensor */
}

void loop() {
/* Obtenemos el valor de la corriente eficaz pasando un número de muestras que se van a tomar para promediar */
double Irms = emon1.calcIrms(1480); // Calculate Irms only

/* Calculamos la potencia aparente */
//double potencia = Irms * voltajeRed;

/* Mostramos la información por el monitor serie */
Serial.print(" Irms = ");
Serial.println(Irms);
//Serial.print(" Potencia = ");
//Serial.println(potencia);
}

Nota:

• Puedes calcular también la potencia aparente al des-comentar las lineas referente a ello, solo asegúrate de introducir el valor de voltaje de la red eléctrica de tu zona.

Paso 5: Colocación del sensor SCT-013-030 para medición

A continuación te mostramos la forma correcta de tomar medición en los dispositivos, debes colocar el sensor rodeando solo uno de los cables, procura evitar abrazar el cable de tierra (en caso de tenerlo).

En varios casos tendrás que quitar la funda que recubre los cables para poder colocar el sensor alrededor del cable de fase o el neutro.

Tenemos que abrazar solo uno de estos cables, pues, en caso contrario la medición será cero debido a que por uno de los cables la corriente fluye en un sentido y por el otro cable fluye en sentido contrario. Si abrazamos los dos cables un flujo magnético compensará al otro flujo magnético y se anulará.

Paso 6:  Calibración del SCT-013-030

La constante de calibración es teóricamente 30 para el modelo SCT-013-030 pues mide 30A cuando tiene 1V a su salida, pero te recomendamos realizar una calibración práctica comparando la medición del sensor con la de un multímetro en su función de medir corriente alterna midiendo el consumo de algún aparato que consuma de preferencia 20W o más para no perder resolución al calibrar.

Principio del funcionamiento del Sensor de Corriente

La familia de sensores SCT-013 funcionan como pequeños transformadores de corriente conformados por el devanado primario, devanado secundario y un núcleo ferromagnético. Cuando una corriente circula por el devanado primario, a efecto de la inducción magnética, en el devanado secundario se produce una intensidad de corriente proporcional a la del devanado primario.

En el caso del SCT-013-030 el devanado primario es el cable del aparato que queremos medir y su número de vueltas sería uno mientras que el devanado secundario tiene 1800 vueltas.