Fig. 1: Arduino Uno
-Custo relativamente baixo;-Fácil aquisição;
-Programação pouco diferente da vista pelos integrantes.
Para o cálculo do fator de potência, é necessário adquirir valores de tensão e corrente da rede e reconstruí-los como sinais periódicos. A frequência da rede elétrica brasileira é de 60 Hz, fazendo com que a frequência de amostragem mínima fosse de 121 leituras por segundo, de acordo com a taxa de amostragem de Nyquist. Porém, depois de discussões com o professor de Sinais e Sistemas e exposições práticas, ficou claro que 121 Hz de amostragem é insuficiente para recriar o sinal da rede e ter resultados precisos. A frequência ideal fica em torno de 1000 a 2000 amostragens por segundo e essa era a principal preocupação da equipe, pois não era conhecido qual o valor de amostragem que o Arduino poderia ter. Após algumas pesquisas, encontramos o valor de 8,6 kHz, mais de 4 vezes o valor ideal e a equipe decidiu por utilizar o Arduino. A figura 2 abaixo demonstra um gráfico recriado com amostragem de 1600 pontos por segundo e outra com amostragem de 121 pontos por segundo. Ambos são da mesma função y(t)=127*sen(2*pi*60*t).
Fig 2: Amostragem de 1600 Hz e 121 Hz.
Outro detalhe discutido foi sobre o sensor de corrente que será utilizado no dispositivo. Após algumas buscas a equipe encontrou dois modelos de sensores que utilizam o efeito hall para a leitura de corrente, cada um com suas vantagens e desvantagens:
SCT-013 - datasheet: https://nicegear.co.nz/obj/pdf/SCT-013-datasheet.pdf
-Modelo: SCT-013-005, para medições dentro da faixa de 5 A;
-Sensor não invasivo de corrente, não precisa interromper o circuito para realizar leituras, similar ao alicate amperímetro;
-Alto custo, na faixa dos R$ 69,90;
-Baixa precisão;
-Sinal de resposta entre 0 e 1 V
Modulo para ACS712 - datasheet: http://img.filipeflop.com/files/download/Datasheet_ACS712.pdf
-Modelo para medições entre 5 A e -5 A;
-Sensor invasivo de corrente, é necessário interromper o circuito para realizar leituras;
-Baixo custo, aproximadamente R$ 17,00, sem o valor do frete;
-Boa precisão;
-Sinal de resposta entre 0 e 5 V, com 2,5 V representado 0 A;
Ainda não foi escolhido o modelo que será adquirido, necessitando de mais alguns estudos a cerca do processo de medição de corrente e fatores como ruido, imprecisão e faixa de medição.
SCT-013 - datasheet: https://nicegear.co.nz/obj/pdf/SCT-013-datasheet.pdf
Fig. 3: Sensor de corrente SCT-013-020
-Sensor não invasivo de corrente, não precisa interromper o circuito para realizar leituras, similar ao alicate amperímetro;
-Alto custo, na faixa dos R$ 69,90;
-Baixa precisão;
-Sinal de resposta entre 0 e 1 V
Modulo para ACS712 - datasheet: http://img.filipeflop.com/files/download/Datasheet_ACS712.pdf
Fig. 4: Módulo do sensor ACS712
-Modelo para medições entre 5 A e -5 A;
-Sensor invasivo de corrente, é necessário interromper o circuito para realizar leituras;
-Baixo custo, aproximadamente R$ 17,00, sem o valor do frete;
-Boa precisão;
-Sinal de resposta entre 0 e 5 V, com 2,5 V representado 0 A;
Ainda não foi escolhido o modelo que será adquirido, necessitando de mais alguns estudos a cerca do processo de medição de corrente e fatores como ruido, imprecisão e faixa de medição.
Referências Bibliográficas:
HAYKIN, SIMON; VEEN, BARRY VAN. Sinais e Sistemas. Porto Alegre: Bookman, 2001. 668 p.
Figura 1: http://www.vetco.net/catalog/product_info.php?products_id=13665. Acesso em 12 jun 2016
Figura 2: Autoria Própria
Figura 3: http://www.filipeflop.com/sensores-ct-41d97. Acesso em 12 jun 2016.
Figura 4: http://www.filipeflop.com/sensores-ct-41d97. Acesso em 12 jun 2016
Figura 1: http://www.vetco.net/catalog/product_info.php?products_id=13665. Acesso em 12 jun 2016
Figura 2: Autoria Própria
Figura 3: http://www.filipeflop.com/sensores-ct-41d97. Acesso em 12 jun 2016.
Figura 4: http://www.filipeflop.com/sensores-ct-41d97. Acesso em 12 jun 2016
