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Mesure consommation 230V



  1. #1
    Delivereath

    Mesure consommation 230V


    ------

    Bonjour à tous,

    Je souhaite réaliser un petit système pour mesurer la puissance consommée sur une prise 230V. L'objectif est d'obtenir une mesure de précision acceptable (2% d'erreur) avec une consommation du système de mesure aussi réduite que possible. Dans un premier temps l'alimentation du système de mesure sera externe. Dans un deuxième temps, si possible, le système sera alimenté par prise sur laquelle la mesure est effectuée.

    Quel est le paramètre le plus important pour obtenir une bonne mesure ? Mesure de la valeur efficace ou de la valeur crête ? Sachant qu'on a un sinus, on pourrait se contenter de mesure la valeur crête et d'en déduire la valeur efficace. Mais le sinus sur le réseau électrique peut être quelque peu perturbé et ne plus être parfait. Partant de là, la déduction de la valeur efficace avec la valeur crête risque de ne pas être correcte.

    Est-il plus adapté d'utiliser un composant fait pour les mesures sur des signaux alternatifs (AD356a) ou bien utiliser un microcontroleur qui effectue plusieurs mesures par seconde et déduire ensuite la valeur via le soft ?

    Pour le passage du courant en tension, je pense utiliser un shunt de 100 mOhms aux bornes duquel je viendrai mesure la chute de tension.

    Merci de votre aide.

    -----

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  4. #2
    Tropique

    Re : Mesure consommation 230V

    Hello,

    Il faut préciser un certain nombre de choses:
    Quelle puissance veux-tu mesurer? Active? Apparente?
    Quel type de charge? Résistive? Réactive? Mixte? Non-linéaire? Quelconque?
    Dans quel domaine de puissance?

    Il y a des petits wattmètres bon marché qui se branchent dans une prise et qui pourraient te satisfaire.
    J'ai aussi décrit un projet, plutot orienté faibles puissances:
    http://forums.futura-sciences.com/pr...-sensible.html
    A+
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  5. #3
    mortaurat

    Re : Mesure consommation 230V

    J'ai une autre petite question qui est en rapport avec le sujet.
    Quel est l'unité de mesure d'une consomation ?
    l'ampere ? ou le watt ?
    Sur les piles on peut voir 1AH par exemple, ca signifie que l'on peut avec cette pile alimenté un objet qui consomme 1 ampere pendant une heure.
    Cependant la consomation de nos lampe electrique se mesure en watt il me semble. Pourtant pour moi les watts representent une unité de puissance...

    Je me le suis souvent demandé sans vraiment trouver de reponses

  6. #4
    Delivereath

    Re : Mesure consommation 230V

    Citation Envoyé par mortaurat Voir le message
    J'ai une autre petite question qui est en rapport avec le sujet.
    Quel est l'unité de mesure d'une consomation ?
    l'ampere ? ou le watt ?
    Sur les piles on peut voir 1AH par exemple, ca signifie que l'on peut avec cette pile alimenté un objet qui consomme 1 ampere pendant une heure.
    Cependant la consomation de nos lampe electrique se mesure en watt il me semble. Pourtant pour moi les watts representent une unité de puissance...

    Je me le suis souvent demandé sans vraiment trouver de reponses
    En fait, un watt est une puissance alors qu'un Ah c'est l'énergie totale contenue dans la pile. Si tu veux connaitre la consommation totale d'une charge, c'est en fonction d'une durée et l'unité usuellement employée est le Wh. Tu peux parfaitement transformer l'unité indiquée sur les piles (Ah) en Wh, il suffit de multiplier l'énergie par la tension fournie par la pile. Ainsi si tu as une pile fournissant 2200 mAh et qu'elle possède 1.5 V à ses bornes, tu auras 3300 mWh.

    Ainsi si tu possède une lampe de 60 W, la puissance nécessaire pour qu'elle fonctionne est de 60 W (soit 261 mA avec 230 V) mais sa consommation pendant 1h d'utilisation sera de 60 Wh

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    Delivereath

    Re : Mesure consommation 230V

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    Hello,

    Il faut préciser un certain nombre de choses:
    Quelle puissance veux-tu mesurer? Active? Apparente?
    Quel type de charge? Résistive? Réactive? Mixte? Non-linéaire? Quelconque?
    Dans quel domaine de puissance?

    Il y a des petits wattmètres bon marché qui se branchent dans une prise et qui pourraient te satisfaire.
    J'ai aussi décrit un projet, plutot orienté faibles puissances:
    http://forums.futura-sciences.com/pr...-sensible.html
    A+
    En fait, je souhaite utiliser ce système pour une mesure globale de la consommation électrique chez moi. Je pense donc, corrigez-moi si je me trompe, que seule la puissance active influence ma facture d'électricité. Il faudrait donc pouvoir mesure la puissance active pour une utilisation quotidienne. La charge sera donc de type quelconque et, en ce qui concerne la puissance maximale, je pense qu'il faut se fixer au maximum défini pour une prise 230 V. Quel est-elle ? 2 kW ?

  9. #6
    electronsa

    Re : Mesure consommation 230V

    bonsoir:si ta ligne EDF est equipee(voir ton agence),il est possible d'avoir en temps reel via liaison RS232 la conso sur un pc! apres bien sur il faut maniper un peu pour moyenner...
    patou je sais! (proverbe de moutons)!

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  11. #7
    mortaurat

    Re : Mesure consommation 230V

    Citation Envoyé par Delivereath Voir le message
    En fait, un watt est une puissance alors qu'un Ah c'est l'énergie totale contenue dans la pile. Si tu veux connaitre la consommation totale d'une charge, c'est en fonction d'une durée et l'unité usuellement employée est le Wh. Tu peux parfaitement transformer l'unité indiquée sur les piles (Ah) en Wh, il suffit de multiplier l'énergie par la tension fournie par la pile. Ainsi si tu as une pile fournissant 2200 mAh et qu'elle possède 1.5 V à ses bornes, tu auras 3300 mWh.

    Ainsi si tu possède une lampe de 60 W, la puissance nécessaire pour qu'elle fonctionne est de 60 W (soit 261 mA avec 230 V) mais sa consommation pendant 1h d'utilisation sera de 60 Wh
    Merci beaucoup.

  12. #8
    Tropique

    Re : Mesure consommation 230V

    Citation Envoyé par Delivereath Voir le message
    En fait, je souhaite utiliser ce système pour une mesure globale de la consommation électrique chez moi. Je pense donc, corrigez-moi si je me trompe, que seule la puissance active influence ma facture d'électricité. Il faudrait donc pouvoir mesure la puissance active pour une utilisation quotidienne. La charge sera donc de type quelconque et, en ce qui concerne la puissance maximale, je pense qu'il faut se fixer au maximum défini pour une prise 230 V. Quel est-elle ? 2 kW ?
    Pour mesurer la consommation globale, il faut se placer sur les départs généraux de ton installation, juste après le compteur.
    Pour la consommation sur une prise, tu peux utiliser un petit wattmètre commercial à 10~15€, à moins que ce ne soient vraiment des charges "difficiles", comme une alim à découpage en stand-by. Avec ces appareils, tu as des fonctions et des statistiques variées incluses.
    Eventuellement, si la précision ne te satisfait pas, tu peux retoucher la résistance d'échatillonnage de tension et le shunt pour arriver à mieux que 1% (pour des puissances suffisantes).
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  13. #9
    Delivereath

    Re : Mesure consommation 230V

    Bien que l'on trouve des wattmètres peu chers sur le marché, je souhaite en réaliser moi-même avec des fonctions de mesure à distance. J'ai déjà développé la transmission sans fil. Pour la mesure de consommation, je souhaite mesurer la tension, le courant, la puissance active, réactive et si possible la fréquence.

    Je pense utiliser un IC dédié à cette mesure (MCP3909). Cependant, je ne sais pas s'il est préférable de placer un shunt sur la ligne ou d'utiliser un transformateur de courant. Quel avantage à utiliser ce dernier ?

  14. #10
    Tropique

    Re : Mesure consommation 230V

    Chaque techno a des pours et des contres: un shunt n'est pas isolé et dissipe relativement beaucoup, alors qu'un transfo a des problèmes de linéarité à cause de l'hystérésis et de la saturation, et est plus couteux.
    Il y a encore d'autres techniques: par exemple l'effet Hall, et les capteurs Rogowski, très tendance actuellement.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  15. #11
    Delivereath

    Re : Mesure consommation 230V

    Je me suis intéressé à la solution effet hall mais je n'ai rien trouvé de convainquant. Est-ce qu'il existe des sondes de courant à effet hall pour pcb alimenté avec 5V max et qui mesurent des courants de 0 à 10A avec 1% de précision (le tout sans consommer plus que quelques mA)?

  16. #12
    Tropique

    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

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  18. #13
    babooloko

    Re : Mesure consommation 230V

    Citation Envoyé par Delivereath Voir le message
    Bonjour à tous,

    Je souhaite réaliser un petit système pour mesurer la puissance consommée sur une prise 230V. L'objectif est d'obtenir une mesure de précision acceptable (2% d'erreur) avec une consommation du système de mesure aussi réduite que possible. Dans un premier temps l'alimentation du système de mesure sera externe. Dans un deuxième temps, si possible, le système sera alimenté par prise sur laquelle la mesure est effectuée.

    Quel est le paramètre le plus important pour obtenir une bonne mesure ? Mesure de la valeur efficace ou de la valeur crête ? Sachant qu'on a un sinus, on pourrait se contenter de mesure la valeur crête et d'en déduire la valeur efficace. Mais le sinus sur le réseau électrique peut être quelque peu perturbé et ne plus être parfait. Partant de là, la déduction de la valeur efficace avec la valeur crête risque de ne pas être correcte.

    Est-il plus adapté d'utiliser un composant fait pour les mesures sur des signaux alternatifs (AD356a) ou bien utiliser un microcontroleur qui effectue plusieurs mesures par seconde et déduire ensuite la valeur via le soft ?

    Pour le passage du courant en tension, je pense utiliser un shunt de 100 mOhms aux bornes duquel je viendrai mesure la chute de tension.

    Merci de votre aide.
    tu peux trouver des compteurs edf déclassés (electroniques sagem ou à roue)sur des sites de ventes aux encheres dont je taierais les noms.
    apres, une pc16 mâle en tête et une femelle en sortie et le tour est joué. mais l'encombrement ne te convient peut etre pas...

  19. #14
    Delivereath

    Re : Mesure consommation 230V

    En fait je souhaite vraiment réaliser ces capteurs et en placer plusieurs chez moi avec une mesure à distance. Je pourrai ainsi connaître en temps réel la consommation sur plusieurs charges.

    J'ai étudié ces capteurs à effet hall mais ceux-ci proposent une sensibilité relativement faible (180mV/A) ainsi qu'un bruit non négligeable (20Vpp) donc je pense réaliser un wattmètre comprenant un capteur à effet hall pour les courants supérieurs à 100mA et un shunt pour les courants inférieurs à 100mA.

    J'ai pensé à une commutation à base de MOSFETs. J'en ai trouvé qui sont prévus pour fonctionner à 400V donc pas de problème à ce niveau là. En utilisant un optocoupleur pour la commande et des MOSFETs avec une résistance de 0.2ohm, pensez-vous que ce soit faisable ? Je pourrai ainsi commuter sur un des capteurs selon l'intensité du courant.

  20. #15
    Tropique

    Re : Mesure consommation 230V

    Citation Envoyé par Delivereath Voir le message
    J'ai pensé à une commutation à base de MOSFETs. J'en ai trouvé qui sont prévus pour fonctionner à 400V donc pas de problème à ce niveau là. En utilisant un optocoupleur pour la commande et des MOSFETs avec une résistance de 0.2ohm, pensez-vous que ce soit faisable ?
    Non, c'est totalement irréaliste, en principe on ne commute pas les shunts ou capteurs de courant, et quand on le fait, il faut une double commutation.
    Soit on prend un type de capteur ayant une dynamique inhérente très élevée, genre Rogowski, et on change le gain au niveau du conditionnement, soit on met deux ou plusieurs capteurs en permanence en série, et on sélectionne la sortie en fonction de la gamme souhaitée. Il faut des capteurs capables de résister à des courants beaucoup plus élevés que leur gamme normale de fonctionnement, ce qui exclut les shunts.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  21. #16
    Delivereath

    Re : Mesure consommation 230V

    Ok je vais tenter de trouver autre chose.

    Cependant les multimètres professionnels semblent bien utiliser une commutation lors du changement de gamme quand ils sont utiliser en mode ampermètre. On entend bien un claquement ressemblant fortement à la commutation d'un relai, non ?

  22. #17
    f6bes

    Re : Mesure consommation 230V

    Bjr à toi,
    Et par quoi serait alimenter ce relais !! Par la pile interne !!

    Ce que tu entends c'est le "bruit" du CONTACTEUR et de son systéme de POSITIONNEMENT (souvent une bille et son ressort) qui sont poussés par une came.

    A+
    Vide pour l'instant

  23. #18
    Tropique

    Re : Mesure consommation 230V

    C'est vrai que dans certains multimètres de table, il y a un servomoteur qui positionne le bon shunt en fonction de la gamme choisie.
    Mais franchement, ce n'est pas une voie que je suivrais, particulièrement pour une bidouille amateur. Et les commutations ne peuvent pas se faire en charge.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

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  25. #19
    Delivereath

    Re : Mesure consommation 230V

    Effectivement, j'en ai discuté avec un collègue et la solution à commutation pose de nombreux inconvénients. Que se passe-t-il lors d'un pic de courant ? La commutation sera certainement trop lente pour le mesure. Sans compter qu'il faudrait commuter à l'instant où la sinusoide passe par zéro...

    J'ai également étudié les capteur Rogowski et plusieurs fabricants mais difficile de les utiliser pour un courant inférieur 1A, impossible pour 1mA. Donc je continue de chercher un capteur pour petits courants autre qu'un shunt résistif.. Si qqun a une idée, je suis preneur.

    Merci

  26. #20
    Tropique

    Re : Mesure consommation 230V

    Le capteur Rogowski, tu peux le faire toi-même, avec les paramètres de sensibilité qui te conviennent, et tu peux facilement l'étalonner à beaucoup mieux que 1% par comparaison avec un ampèremètre étalon traditionnel.
    Avec le circuit de conditionnement ad hoc, je ne crois pas qu'il y ait de problème à atteindre 1mA de résolution.
    Mais la solution que je t'ai proposée de cascader deux ou n capteurs ayant chacun sa gamme de mesure serait parfaitement utilisable aussi.
    Il y a une offre industrielle énorme de capteurs Hall ou magnétorésistifs de diverses configurations, avec ou sans circuit magnétique, en boucle ouverte ou fermée dans lesquels tu peux certainement trouver ton bonheur.
    Exemple au hasard (donc certainement pas le plus approprié):
    http://www.crmagnetics.com/pdf/CR5400_Series.pdf
    Si tu prends la version 20A, et que tu passes 4x ton cable dedans, tu auras une sensibilité de 5A fsd = 5V sortie, donc 1V/A ou 1mV/mA.
    1 millivolt de résolution pour ce genre de capteur ne semble pas déraisonnable, au contraire.
    Et le courant maximal que tu pourras faire passer dedans ne sera limité que par le calibre de cable que tu utilises.
    Ensuite, tu fais passer le même cable dans un autre capteur, une seule fois, en 30A p.ex. pour la gamme courant élevé. Ce n'est qu'un exemple, il faut trouver des modéles adéquats, chez Honeywell ou d'autres:
    http://www.bbautomacao.com/home_Hall...ansducers.html
    Ce n'est pas ce qui manque, et tu peux panacher les technologies.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

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