Transformador de voltaje AC - ZMPT101B

INFO

El módulo transformador de voltaje alterno ZMPT101B permite medir voltaje alterno como el que tenemos en nuestros hogares (en Perú: 220VAC/60Hz), este voltaje AC no puede ser medido directamente por el ADC de nuestro Arduino pues escapa al rango de entrada del ADC(0V a 5V), el módulo ZMPT101B soluciona el problema reduciendo el voltaje AC de entrada a un voltaje menor que pueda ser leído por el Arduino o cualquier otro microcontrolador. Soporta en la entrada voltaje AC de hasta 250VAC y entrega en la salida una onda senoidal de amplitud regulable por un potenciómetro en placa. Ideal para aplicaciones de monitoreo de energía eléctrica, muy común en aplicaciones de domótica e IoT (Internet of Things) como: Medidores de energía inteligentes conectados a internet por Wifi/Bluetooth/GSM/LoRa.

El módulo está integrado por un transformador y una etapa de acondicionamiento. El transformador ZMPT101B cumple la función de aislamiento galvánico para mayor seguridad en el uso, debido a la naturaleza de los transformadores solo puede medir voltaje AC. El lado primario del transformador se conecta al voltaje alterno a medir, por ejemplo: la red eléctrica de 220VAC. El lado secundario del transformador se conecta a la etapa de acondicionamiento. El circuito de acondicionamiento está integrado por un divisor de tensión y un circuito con amplificador operacional (OPAMP LM358) para adicionar un voltaje de desplazamiento (offset) a la salida analógica. El offset es necesario para desplazar positivamente la onda y asi no tener voltajes negativos y obtener un rango de voltaje compatible con el ADC. El voltaje de desplazamiento depende del voltaje de alimentación (VCC): para un voltaje de alimentación de 5V el desplazamiento será de 2.5V de igual forma si alimentamos el módulo con 3.3V el desplazamiento será de 1.65V. La salida OUT se puede conectar a una entrada ADC de un microcontrolador permitiendo medir el voltaje instantáneo y realizar cálculos de energía, como: voltaje pico a pico (Vpp) y voltaje eficaz (Vrms).

NOTA:  EL VOLTAJE DE 220V AC ES MUY PELIGROSO! MANEJADO INCORRECTAMENTE PUEDE CAUSAR LA MUERTE! POR ESO DEBEMOS SER MUY CUIDADOSOS AL REALIZAR LAS CONEXIONES. NAYLAMP MECHATRONICS NO SE RESPONSABILIZA POR LOS DAÑOS CAUSADOS POR EL MAL USO DE ESTE MODULO.

APLICACIONES

• Adecuado para la medición de voltaje AC de baja tensión como 220VAC
• Monitoreo remoto y protección de equipos AC
• Retroalimentación para sistemas de control de voltaje AC

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

• Voltaje de alimentación(VCC): 3.3V - 5V DC
• Rango de sensado de Voltaje AC: 250VAC RMS máx.
• Rango de Salida Voltaje AC: Onda senoidal 5VAC máx (amplitud configurable en potenciómetro)
• Voltaje de desplazamiento de salida (offset): VCC/2 (2.5V para VCC:5V, 1.65V para VCC:3.3V)
• Señal de salida: analógica senoidal
• Dimensiones: 50*20*24 mm
• Peso: 21 gramos
• Propiedades del transformador ZMPT101B:
  • Corriente nominal de entrada y salida: 2mA
  • Ratio entrada-salida 1000:1000
  • Diferencia de fase: <30º (a 50ohm)
  • Rango lineal: 0-3mA (a 50ohm)
  • Linealidad: 1%
  • Precisión: 0.2%
  • Aislamiento eléctrico entrada: hasta 3000V

CONEXIÓN

• VCC: 3.3-5.0 VDC
• OUT: Onda senoidal proporcional a la entrada de voltaje AC, amplitud configurable en potenciómetro, offset: VCC/2.
• GND: 0V
• GND: 0V

LINKS

• Esquemático - Mod. ZMPT101B
• Naylamp Sketchs - Arduino y ZMPT101B
• Datasheet - Transformador ZMPT101B
• Guía de uso del fabricante - ZMPT101B
• Paper - Calibración para medición precisa de cargas AC con Arduino
• Artículo: Corriente Alterna AC
• Artículo: Aislamiento Galvánico
• Proyecto - OpenEnergyMonitor