Domotizando VIII – Muestreo multiple

Como comentaba en el post anterior, he estado haciendo algún que otro cambio al tema del muestreo.

Creo que las modificaciones que he hecho en el programa están bien pero no obtengo los resultados esperados. La idea es la siguiente: dado que el muestreo lo hace prácticamente cada milisegundo (o más…), se me ocurrió: por qué no cojo dos ciclos de onda en lugar de solamente 1 y los solapo para así tener más datos?

Pues podía parecer una buena idea al principio pero no, los resultados no me han convencido mucho y bueno, no es que no me hayan convencido, sino que realmente no son lo buenos que deberían y es en parte porque los 50Hz ideales que se supone que deberían llegar a nuestro enchufe no son ideales, a parte de que de un ciclo a otro ‘puede’ que haya desfasado según la carga que haya…

A continuación, una captura del resultado de muestrear 2 veces (unas 44 muestras en total, solapadas):

Captura de pantalla 2016-06-09 a las 22.20.40.png

Si bien desde el milisegundo 7 hasta el 14 más o menos, la cosa no tenía mala pinta, después empiezan a verse picos y sólo se me ocurre de que sean porque la onda no es perfecta en frecuencia como digo y en unos puntos sí que está cogiendo bien y solapando un ciclo con el siguiente queda bien, pero en otros no.

En milisegundos anteriores a 7 también hay unos escalones que tampoco sé de dónde podrían venir (muestreo? frecuencia?)

Seguiré investigando al respecto… Se me ocurre así de primeras solapar varias señales con varios plot en lugar de varias señales en 1 solo plot como esta la imagen de la captura…

Seguiré mirando esto un poco como digo y lo próximo… Medir los kWh! que es para lo que está hecho el invento …

 

Domotizando VII – Calculo eficaz

Han pasado varios días y no he estado inactivo en lo referente al tema de la domotización chancra que ando haciendo en casa.

He estado modificando varias cosas. En primer lugar el tema de control de enchufes que tengo también bajo el mando de la Raspberry y del que ya hablaré en su momento, algún sensor de temperatura y conectividad. Pero a lo que voy en esta entrada es a lo de siempre, mejorar el la captura de datos todo lo posible 😉

A principios de semana me di cuenta de que yo tenía ajustado el valor de pico de la señal al valor eficaz!! Me explico: en posts anteriores donde comparo (creo que puse en un video además) el valor de amperios que me daba la pinza con el valor que leia el CAD estaba comparando el valor eficaz (la pinza amperimetrica da valores eficaces) con valor de pico leido en el CAD habiendo hecho la conversión correspondiente según matlab.

Así pues esto es incorrecto. Para corregirlo, como sé que, por ejemplo, 10A eficaces (leidos con la pinza) me dan 10A también en la raspberry después de la conversión, lo que hay que hacer es multiplicar estos 10A por la raiz de 2, porque lo que tengo es el valor de pico de intensidad; así pues 10A eficaces = 10*1.414214 = 14.14A pico.

Así mismo, multiplicar los valores que estaba obteniendo antes, por esta relación de 1.414214, nos dará como resultado el valor instantáneo REAL de intensidad, quedando así el programa:

Captura de pantalla 2016-06-09 a las 11.05.24.png

Como se ve, queda multiplicado fAef * la raiz de 2 al final de la ultima linea de la captura.

Hecho esto ahora tenemos el fichero, o sea, la grafica de intensidad, con la intensidad real instantánea que circula por nuestra línea general de casa.

Para calcular el valor eficaz de una señal sinusoidal pura basta dividir el valor de PICO entre raiz de 2; que es lo que he dicho antes; PERO tenemos un problema y es que la intensidad que hay en la red de casa NO es una señal sinusoidal pura (A NO SER QUE PONGAS UNA CARGA RESISTIVA PURA como hice yo con los secadores en posts anteriores; y por lo que he aplicado la relación 1.414214 para corregir ahora el fallo; ….. mentira aun asi, porque tienen motores…. pero bueno, asumimos que no afecta :P).

A lo que iba. Lo que sucede en una vivienda es que tenemos una señal más bien deforme y desfasada gracias a cosas como reactancias de focos led, transformadores, standbies de dispositivos como la tele, placa, horno, etc…. entonces NO podemos coger el valor de pico y dividirlo por raiz de 2 sino que hay que acudir a la definición de valor eficaz que es (ai mamita…) una INTEGRAL de la señal de corriente en nuestro caso.

La fórmula de cálculo de valor eficaz para una función contínua viene dada por:

Captura de pantalla 2016-06-09 a las 11.14.09.png

Sería la raiz cuadrada de 1 entre el período de la señal (0.02s ó 1/50Hz) multiplicado por la integral de 0 a T (final del periodo) de la señal de intensidad al cuadrado por diferencial de tiempo…

Bueno, por suerte (o por desgracia, según como se mire) vivimos en un mundo digital y la señal i(t) perfectamente contínua que nos pide la fórmula no existe (vale, existe pero con el CAD NO la puedo sacar) así que hay que pasar esa integral al mundo digital, que como digo, para nuestro beneficio, una integral se convierte en un sencillo sumatorio en formato digital:

Captura de pantalla 2016-06-09 a las 11.18.39.png

Como vemos, esto ya es más ‘computable’ a la vez que fácil 😉

‘N’ son el número de muestras que tenemos y los valores de x, son las muestras que hemos ido capturando. CHUPAU programar:

Captura de pantalla 2016-06-09 a las 11.20.42.png

‘Sum’ va guardando el sumatorio de todas las muestras mientras N va contando las muestras y al final para visualizar se hace la raiz cuadrada del sumatorio/N que queda bien claro en la fórmula.

LISTO! y parece que funciona!!:

Las imagenes pequeñas se puede ver la diferencia entre valor de pico y eficaz, y se aprecia aun mas en las 2 imagenes más grandes, con valores de pico mayores y valor eficaz también mayor.

El próximo post hablraré de cómo he intentado mejorar el muestreo. Tengo ya hecho algo pero tengo que redactarlo y ahora no tengo mucho tiempo…