С.В. Марков
Измерение активной мощности в однофазной сети переменного тока с помощью микросхемы ADE 7757 и микроконтроллерной платы Arduino UNO

Предлагается использовать в учебном эксперименте специализированную микросхему ADE 7757 и микроконтроллерную плату Arduino UNO для измерения активной потребляемой мощности и электроэнергии переменного тока в бытовой электрической сети. В данном материале предоставлена информация о подключении схемы-измерителя к микроконтроллеру, подключение токоизмерительного шунта и реализация гальванической развязки микроконтроллера от сети. Также приведен исходный код для микроконтроллерной платы Arduino UNO.

Ключевые словаактивная мощность, переменный ток, микроконтроллерная плата Arduino UNO, цифровой счетчик электрической энергии, гальваническая развязка, ADE 7757, натурный компьютерный эксперимент.

S.V. Markov
Measurement of active power in the alternating current single-phase network using the ADE 7757 microchip and Arduino Uno microcontroller board.

It is proposed to use a specialized ADE 7757 chip and an Arduino UNO microcontroller board in the training experiment to measure the active power consumption and AC electricity in the household electrical network. This material provides information about the connection of the measuring circuit to the microcontroller, the connection of the current-measuring shunt and the implementation of galvanic isolation of the microcontroller from the network. The source code for the Arduino UNO microcontroller board is also provided.

Keywords: active power, alternating current, microcontroller Arduino Uno, digital electrical energy meter, electroplating, ADE 7757, computer experiment.

Гыинская СОШ, Кезский район Удмуртской Республики

Марков Сергей Валентинович учитель физики высшей квалификационной категории, Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение «Гыинская средняя общеобразовательная школа» Кезского района Удмуртской Республики.

Литература
1. Ваттметр для сети 220 В. Режим доступа: http://lukinsound.narod.ru/works/watt220/power.htm (дата обращения: 11.06.2021).

2. Ваттметр на Arduino – измерение напряжения, тока и мощности. Режим доступа: https://microkontroller.ru/arduino-projects/vattmetr-na-arduino-izmerenie-napryazheniya-toka-i-moshhnosti (дата обращения: 21.05.2021).
3. Жмудь В.А., Незванов А.И., Трубин В.Г. Измерение переменного напряжения и тока с помощью ADE 7758 и 
STM 32F103. Режим доступа: http://jurnal.nips.ru/sites/default/files/AaSI-1-2020-19.pdf (дата обращения: 25.05.2021).
4. Измерение мощности микросхемой ADE 7755 ARS на примере анализатора. Режим доступа: https://www.ap-impulse.com/analizator-energeticheskoj-effektivnosti-xolodilnogo-apparata-izmeryaem-moshhnost-shag-10-chast-1/ (дата обращения: 11.06.2021).

5. Измерение потребляемой мощности с помощью Arduino. Режим доступа: https://ftp.myfreeproject.com/arduino/214-izmerenie-potreblyaemoy-moschnosti-s-pomoschyu-arduino.html (дата обращения: 21.05.2021).
6. Косенко С. Измеритель активной мощности на микросхеме ADE 7755 // Радио. – 2010. – № 8. – С. 19-20.
7. Майер В.В., Вараксина Е.И. Техника безопасности: электрическая сеть // Учебная физика. – 2015. – № 4. – С. 8-12.
8. Мякишев Г.Я. Физика: учеб. для 11 кл. общеобразоват. организаций с прил. на электрон. носителе: базовый и профил. уровни / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин; под ред. Н.А. Парфентьевой. – М.: Просвещение, 2014. – 399 с.
9. Недорогой счетчик электроэнергии на микросхеме AD 7755. Режим доступа: https://lemzspb.ru/ade7752a-skhema-trekhfaznogo-elektroschetchika / (дата обращения: 11.06.2021).
10. Перышкин А.В. Физика. 8 кл.: учебник / А.В. Перышкин. – М.: Дрофа, 2014. – 237 с.
11. Перышкин А.В. Физика: 9 класс: учебник / А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. – М.: Дрофа, 2019. – 350 с.
12. ADE 7757 ИС счетчика электроэнергии со встроенным генератором. Режим доступа: http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/ic/Analog_Devices/system/powermetering/ade7757.htm (дата обращения: 11.06.2021).
13. Anthony Collins. A Low Cost Watt-Hour Energy Meter Based on the AD 7755. Режим доступа: http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/AN559.pdf (дата обращения: 25.05.2021).
14. The MCP 39F501 is a highly integrated, single–phase power-monitoring IC designed for real-time measurement of input power for AC/DC power supplies, power … Режим доступа: https://www.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/20005256A.pdf (дата обращения: 21.10.2021).
15. Web-монитор параметров электрической сети за $30. Режим доступа: http://lic.com.ua/article08.htm (дата обращения: 11.06.2021).

Полный текст статьи