ZMPT101B AC-Spannungssensor mit Arduino verwenden

Kurze Antwort

Um einen ZMPT101B AC-Spannungssensor mit Arduino zu verwenden, verbinden Sie die Pins VCC, GND und OUT des Moduls mit 5V, GND und einem analogen Eingang. Lesen Sie dann den analogen Wert und kalibrieren Sie ihn anhand einer bekannten Referenzspannung.

Schritt-für-Schritt-Verdrahtung und Code

1. Modul verdrahten: Verbinden Sie VCC mit Arduino 5V, GND mit GND und OUT mit einem analogen Pin (z. B. A0). Für den AC-Eingang verbinden Sie den Außenleiter mit dem AC-Eingangsanschluss des Moduls und den Neutralleiter mit dem anderen. Arbeiten Sie immer bei ausgeschalteter Stromversorgung und verwenden Sie isolierte Drähte. Überprüfen Sie die Polarität auf der AC-Seite; das Vertauschen von Außen- und Neutralleiter ist nicht gefährlich, kann aber die Genauigkeit beeinträchtigen.
2. Laden Sie einen einfachen analogen Lesesketch hoch: Verwenden Sie das Standardbeispiel AnalogReadSerial, um den analogen Pin auszulesen. Öffnen Sie den seriellen Monitor und beobachten Sie die Rohwerte (0-1023). Die Werte sollten mit dem AC-Sinuswellenzyklus schwanken. Wenn Sie einen konstanten Wert von 0 oder 1023 sehen, überprüfen Sie Ihre Verkabelung; das Modul ist möglicherweise nicht mit Strom versorgt oder der Ausgang ist getrennt.
3. Nullpunkt bestimmen: Lesen Sie bei getrenntem AC-Eingang den analogen Wert und notieren Sie ihn als Null-Offset. Dieser liegt typischerweise bei etwa 512 (2.5V), kann aber variieren. Subtrahieren Sie diesen Offset in Ihrem Code von allen Messwerten. Gehen Sie nicht davon aus, dass der Nullpunkt genau 512 ist; messen Sie ihn für Ihr spezifisches Modul.
4. Messen einer bekannten Spannung: Schließen Sie das Modul an eine bekannte AC-Spannung an (z. B. Ihre Haushaltssteckdose mit 120V oder 230V) und lesen Sie den angepassten analogen Wert. Notieren Sie diesen Wert und die tatsächliche Spannung (verwenden Sie wenn möglich ein Multimeter). Berühren Sie niemals blanke Drähte; verwenden Sie aus Sicherheitsgründen einen geeigneten Stecker und eine geeignete Buchse.
5. Skalierungsfaktor berechnen: Teilen Sie die bekannte Spannung durch den angepassten analogen Wert, um einen Skalierungsfaktor (Volt pro analoger Einheit) zu erhalten. Wenn beispielsweise 230V einen angepassten Wert von 400 ergibt, beträgt der Faktor 0.575. Multiplizieren Sie in Ihrem Code den angepassten Messwert mit diesem Faktor, um die Spannung anzuzeigen. Führen Sie diesen Schritt mit einer stabilen Spannungsquelle durch und nehmen Sie mehrere Messungen vor, um den Wert zu mitteln.
6. Den endgültigen Sketch schreiben: Lesen Sie in Ihrem Sketch den analogen Pin aus, subtrahieren Sie den Null-Offset, multiplizieren Sie mit dem Skalierungsfaktor und geben Sie das Ergebnis aus. Fügen Sie eine kleine Verzögerung (z. B. 200 ms) hinzu, um den seriellen Monitor nicht zu überfluten. Optional können Sie den RMS-Wert berechnen, indem Sie über einen vollständigen Zyklus abtasten. Für RMS tasten Sie mit einer festen Rate (z. B. 1000 Hz) für mindestens 20 ms ab und berechnen den quadratischen Mittelwert manuell.

Produktdaten

• AC-Spannungssensor-Modul ZMPT101B 240V: Das ZMPT101B-Modul ist für die Messung von AC-Spannungen bis zu 240V ausgelegt und enthält einen Spannungswandler zur Isolierung. Es bietet eine sichere Möglichkeit, Hochspannungs-AC mit der 5V-Logik Ihres Arduino zu verbinden, aber Sie müssen dennoch vorsichtig mit der Verkabelung umgehen.