Desenvolvimento de um medidor e analisador de energia trifásico portátil com interface via aplicativo móvel

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Marques, Leonardo Augusto de Aquino
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/45649
Resumo: Este trabalho apresenta o projeto, desenvolvimento, calibração e validação de um medidor e analisador de energia trifásico portátil, baseado em duas versões de medidores desenvolvidos, um com o chip da Analog Devices ADE9000, associado e sob a supervisão programável do microcontrolador ESP32, e outro apenas com o microcontrolador ESP32. Medidor este, utilizado no projeto Smart metropolis na Universidade Federal do Rio Grande do Norte. A escolha pelo ESP32 permite incrementar ao projeto as interfaces Wi-Fi e Bluetooth Low Energy (BLE), criando assim uma comunicação direta com aplicativo móvel. Apresenta-se todo o embasamento técnico presente no desenvolvimento, tecnologia utilizada e soluções propostas, bem como, todo o processo e metodologia utilizada para realizar a calibração do medidor, ao se realizar experimentos com uma grande variação de corrente e mantendo o erro medido abaixo de 1%. Além de experimentos de medição de parâmetros como tensão, corrente e potências, os medidores desenvolvidos também apresentam dados de qualidade de energia elétrica, bem como um experimento pratico em campo de comparação entre dois medidores desenvolvidos e um medidor comercial. Apresenta-se também a modelagem e o processo de impressão 3D da case do medidor, conectores utilizados, processo de montagem e medição, bem como o desenvolvimento e comunicação do aplicativo móvel desenvolvido exclusivamente para esta aplicabilidade. O medidor e analisador desenvolvido foi testado em bancada a fim de validar todas as funcionalidades desejadas, culminando em um protótipo de hardware e um aplicativo móvel de configuração e leitura dos dados.
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Dissertação (Mestrado Profissional em Energia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/45649Este trabalho apresenta o projeto, desenvolvimento, calibração e validação de um medidor e analisador de energia trifásico portátil, baseado em duas versões de medidores desenvolvidos, um com o chip da Analog Devices ADE9000, associado e sob a supervisão programável do microcontrolador ESP32, e outro apenas com o microcontrolador ESP32. Medidor este, utilizado no projeto Smart metropolis na Universidade Federal do Rio Grande do Norte. A escolha pelo ESP32 permite incrementar ao projeto as interfaces Wi-Fi e Bluetooth Low Energy (BLE), criando assim uma comunicação direta com aplicativo móvel. Apresenta-se todo o embasamento técnico presente no desenvolvimento, tecnologia utilizada e soluções propostas, bem como, todo o processo e metodologia utilizada para realizar a calibração do medidor, ao se realizar experimentos com uma grande variação de corrente e mantendo o erro medido abaixo de 1%. Além de experimentos de medição de parâmetros como tensão, corrente e potências, os medidores desenvolvidos também apresentam dados de qualidade de energia elétrica, bem como um experimento pratico em campo de comparação entre dois medidores desenvolvidos e um medidor comercial. Apresenta-se também a modelagem e o processo de impressão 3D da case do medidor, conectores utilizados, processo de montagem e medição, bem como o desenvolvimento e comunicação do aplicativo móvel desenvolvido exclusivamente para esta aplicabilidade. O medidor e analisador desenvolvido foi testado em bancada a fim de validar todas as funcionalidades desejadas, culminando em um protótipo de hardware e um aplicativo móvel de configuração e leitura dos dados.This work presents the design, development, calibration and validation of a three-phase portable energy meter and analyzer, based on two versions of developed meters, one with the Analog Devices ADE9000 chip, associated and under the programmable supervision of the ESP32 microcontroller, and the other only with the ESP32 microcontroller. This meter, used in the Smart metropolis project at the Federal University of Rio Grande do Norte. The choice of ESP32 allows the Wi-Fi and Bluetooth Low Energy (BLE) interface to be added to the project, thus creating direct communication with the mobile application. It presents the technical basis present in the development, technology used and proposed solutions, as well as, the entire process and methodology used to perform the calibration of the meter, when carrying out experiments with wide current variation and keeping the measured error below 1%. In addition to experiments measuring parameters such as voltage, current and power, the meters developed also present data on electrical energy quality, as well as a practical experiment in a field of comparison between two developed meters and a commercial meter. It also presents the process of 3D modeling and printing of the meter box, used connectors, assembly and measurement process, as well as the development and communication of the mobile application developed exclusively for this applicability. The developed meter and analyzer was tested on a stand in order to validate all the desired functionalities, culminating in a hardware prototype and a mobile application for configuration and reading of the data.Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENERGIA ELÉTRICAUFRNBrasilEnergia elétrica - medidorEnergia elétrica - analisadorSistemas embarcadosInstrumentaçãoDesenvolvimento de um medidor e analisador de energia trifásico portátil com interface via aplicativo móvelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALDesenvolvimentomedidoranalisador_Marques_2021.pdfapplication/pdf18814922https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/45649/1/Desenvolvimentomedidoranalisador_Marques_2021.pdf04e59deafd9d1708b91c8f7c5b7b6afeMD51123456789/456492022-05-02 12:26:58.459oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/45649Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-05-02T15:26:58Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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