Mäta elnätets 50Hz med Arduino!
Measure grid frequency 50 Hz with Arduino
När vi ändå håller på med Arduino, så kan vi mäta elnätets frekvens! Den varierar mer än man kan tro.
Svenska kraftnät har här en hemsida som visar statusen på elnätet, men tyvärr så släpar uppdateringen flera minuter, förstår inte varför de inte kan lägga ut frekvensen i realtid? Dessutom köper de mätvärdena från Norge!
Tyskarna är mer nogranna, de lägger ut all data i realtid, till och med fasfelet. kolla här.
Enkel provuppkoppling
I startkiten till Arduino följer ofta med det lilla servot SG90. Och tre skarvtrådar behövs mellan servot och Arduinon.
Testkoppling
Uppkopplingen för test. En stump (30cm) i port 8 som antenn. Arduinokortet är en kineskopia. Servoarmen visar nu frekvensen, rakt upp är lika med 50,0 Hz.
Vi behöver inte ansluta oss till elnätet, utan vi sniffar upp lite av det 50Hz brum som omger oss i luften. El-allergikerna har kanske rätt?? Så vi behöver inte riskera att kladda på några farliga elledningar! Arduinon drives med en vanlig telefonladdare med 5V. Ett enkelt projekt att börja leka med Arduino! Helt ofarligt.
En trådstump i port 8 räcker för att sniffa upp frekvensen i luften. Programmet mäter hur lång tid det tar att räkna in 50 pulser, och kalkylerar sedan frekvensen med tre decimaler.
Antingen tar man ett visarinstrument, eller ett RC-servo som display. De häringa små Microservona tar så lite ström att de går att driva dem direkt från Arduinokorten. Som visare har jag använt en glasspinne! Servot är ingen precisionspryl. Programmet anbefaller servot att gå till en vinkel mellan 0° till 180°. 0° - 90° - 180° stämmer inte exakt. Man får inte allt för 9:- kronor från Kina. Jag har limmat visaren så att 90° blir "rätt". Det blir en indikering var frekvensen ungefär ligger, inte med tre decimaler precis. Den som är mer nyfiken får koppla en display till Arduinon och få frekvensen med tre decimaler.
Visaren rör sig nästan som en vindrutetorkare! Svenska Kraftnät har nog ett litet helsike att hålla frekvensen, nu när alla vindkraftverken puttar ut kraft efter hur vindpustarna kommer. Den enda större reglerverkan har de via vattenkraften!
Nu kan du följa nätets frekvens, på mornarna brukar nätet vara belastat och frekvensen sjunker. Börjar frekvensen närma sig 49,8Hz så är det dax att leta fram ficklampan innan strömmen går på grund av överbelastning!
Programmet hittar du här. Spara ner och öppna i Arduinoprogrammet. Dessa två filerna behövs till OLED displayen denna och denna. Doctor Weber har gjort grundprogrammet, jag har anpassat det till servovisningen.
Bygga ett frekvensinstrument
Här är det en Arduino Nano som användes. Den räcker gott till. Endast två portar användes. Antenn och servostyrningen.
Ett 12,5 mm hål i frontpanelen samt lite smältlim håller det lilla servot på plats. Visaren är oxo smältlimmad på en av tillbehörsarmarna.
4093 kretsen för stabilare triggning, är hjälpligt monterat med smältlim. Antennen är här en avlagd teleskopantenn. 18 mars 2020.
Min panel!
Här är tre olika displayer provuppkopplade samtidigt!
Gammal hederlig frekvensmätare som inte ger så nogrann upplösning! Dessa satt oftast i mindre kraftverk och motorgeneratorer.
Frekvensen kan även avläsas i Arduino programmet i datorn.