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BL0940電力測定実験キットの作り方

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BL0940電力測定実験キットの作り方をご紹介します。

ここで紹介するキットはこちら???で販売しています。

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キット内容

  • 専用基板
  • 2000:1カレントトランス
  • 1:1カレントトランス
  • 240Vバリスタ
  • 4ピン端子台(M4ネジ)
  • 単線70mm
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組み立て方

3つの部品の取り付け

部品の背の低い順にはんだ付けしていきます。

  1. バリスタ(極性はありません)
  2. 1:1カレントトランス(*印を基板のシルク印刷の*と同じ向きに取り付けます)
  3. 端子台(端子がオフセットしているのでシルクの外形線に合う向きに取り付けます)

もし、直接コンセントのケーブルを基板にはんだ付けする場合には、3の端子台は取り付けないでください。

パターンが太くはんだごての熱が逃げるためはんだが付きにくいですが、時間をかけて加熱し、はんだ不良のないように取り付けてください。

単線の加工

単線の両端の被覆を5mmむきます。

高さが15mmになるように両側を直角に曲げます。

2000:1カレントトランスの穴に通します。

カレントトランスの取り付け

カレントトランスには取り付ける向きがあります。上の写真の左側にカレントトランスのリードが狭い方を差し込みます。

背面ではんだ付けしてください。

ねじ穴にネジを入れて、基板の裏面にスペーサーを取り付けます。

これで、ボードの組み立ては完了です。

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ESP32-DevKitCとの接続

実験ボードはデフォルトでUARTで通信するよう設定されています。

  • マイコンの3.3VとGNDをボードに接続します
  • マイコンのTxを実験ボードのRxに接続します
  • マイコンのRxを実験ボードのTxに接続します
  • マイコンのRxに10kΩの抵抗を接続しプルアップします
通信していない間はBL0940のTxがハイインピーダンスになり信号電圧が不定になるため、プルアップ抵抗を必ず取り付けてください。
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プログラムの書き込み

上のサンプルプログラムをダウンロードして、ESP32に書き込みます。

シリアルモニターを起動します。

シリアルモニターにエラーが無く数字が表示されていれば、マイコンと回路は正常に動作しています。もしエラーが表示される場合、プルアップ抵抗を忘れていないか、RxとTxが間違っていないか確認してください。

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ケーブルの作成

テーブルタップを用意します。

圧着端子を使用する場合

適当な長さに切って、4mmの穴の開いた丸型圧着端子を取り付けます。

テーブルタップをこのように端子台にネジ止めします。

そのままねじ止めする場合

ケーブルの被覆を15mmむきます。

導線を時計の回る方向に丸めます。時計回りに丸める理由は、ネジを締める時にネジの回る方向と同じにすることで、導線がバラバラになるのを防ぐためです。

端子台の穴の位置に合わせて、ネジをしっかりと締めます。

はんだ付けする場合

ケーブルを直接ボートにはんだ付けするのであれば、ここでボードにはんだ付けをします。

フラックスをたっぷり塗って、はんだをつけやすくすると良いと思います。

チェック

テスターを使って入力の2つの端子間がショートしていないか確かめください。抵抗モードで測定した場合、100kΩになっていれば正常です。

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コンセントにさす

テーブルタップのプラグをコンセントに接続します。端子台の入力電圧が、100V前後になります。

シリアルモニターの電圧の部分が100V前後になります。ここまで来れば、もう大丈夫です。

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負荷をつないでみる

負荷をつないでみましょう。

電流[A]と電力[W]の部分が、負荷に応じて変化します。[kWh]の値は、私には使い方がよくわかりませんでした。

この実験ボードは30A程度まで耐えられる設計になっていますが、コンセントの最大電流が15Aなのでそれを上限にお使いください。
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グラフ化してみる

Ambientというクラウドのサービスを使って、電力の変化を記録することができます。Ambientは無料で使えます。

サンプルプログラムをご用意しています。詳しくはこちらの記事をご覧ください。

以上で、組み立て方使い方のご紹介は終わりです。

ここで紹介したキットはこちら???で販売しています。

本キットの回路図や設計方法はこちら???の記事にあります。