Monitorización del consumo eléctrico de un hobar: sensado y acondicionamiento de la corriente

Abstract

Los contadores inteligentes permiten al usuario conocer en cualquier instante el consumo de electricidad del hogar, mediante la representación de los datos medidos en diferentes gráficas. En este proyecto, realizado por cuatro estudiantes de grado se trata la construcción de un contador inteligente para medir y almacenar el consumo eléctrico de un hogar. Cada uno se encarga de la realización de una parte, y en concreto en esta memoria se desarrolla la parte de sensado y acondicionamiento de la señal eléctrica. En el proyecto se considera que la tensión de la instalación toma un valor constante de 230V y el factor de potencia también se mantiene constante en 0.9, por lo que no se miden estas dos variables. La corriente consumida se mide mediante un transformador de corriente, se acondiciona la señal y se introduce, por una parte en un microcontrolador Arduino y, por otra, en una Raspberry-pi que procesan los datos y los suben a la Nube. Para ello se calibra el transformador de corriente, se propone un circuito de acondicionamiento y se realiza un análisis teórico de su funcionamiento, se construye el circuito en placas de prototipado y se comprueba el buen funcionamiento del sistema.

Smart meters allow the user to know the household electric consumption at any time. They measure the demanded power and represent the data in different charts. In this project, conducted by four undergraduate students, tries to build a smart meter to measure and store the energy consumption of a house. Each student is in charge of one part of the project. In this particular memory the sensing of the current and conditioning of the signal explained. The voltage is assumed to be 230V and the power factor 0.9, therefore, no measurement of these variables is performed. The consumed current is measured by a current transformer. The signal is then conditioned and fed into an Arduino microcontroller, and into a Raspberry-pi for its processing and uploading to the Cloud. To this end, the current transformer is calibrated, a conditioning circuit is proposed and a theoretical analysis of the operation is performed, the circuit is built in prototype boards and the proper behaviour of the system is checked.