做了个三相电量采集器开源出来,可以方便监测家里用电情况
内容提要
这篇文章介绍了一个三相电能采集器,可以测量电流、电压、功率、功率因数和用电量,并将数据上传到HomeAssistant。使用了3个pzem004t电参数传感器,通过串口与ESP32-C3通信,然后通过WiFi上传至HomeAssistant。该模块只能测量每相与零线之间的电压,不能测量线电压。电压测量范围是80-260V,电流量程100A,测量精度0.5%。
延伸解读
测量能力的边界:为何不能测线电压
该采集器通过三个PZEM-004T模块分别测量每相与零线之间的电压,因此无法获取相与相之间的线电压。对于家庭单相或三相四线制系统,这种测量方式已能满足监测每相用电情况的需求。但若需分析三相平衡或线电压,则需额外设备或更换测量方案。
安装与配置的关键步骤
使用前必须通过上位机软件将三个PZEM-004T的地址分别设置为0x01、0x02、0x03,否则ESP32-C3无法通过Modbus协议正确读取数据。安装时涉及强电,务必断电操作,确保安全。ESPHome配置文件已提供,用户需替换WiFi和API密钥等参数。
数据集成与自动化潜力
采集的数据通过WiFi上传至HomeAssistant,用户可实时查看各相电流、电压、功率等参数。配置文件还包含每月第一天自动重置电量计数的功能,便于按月统计用电量。结合HomeAssistant的自动化,可实现用电异常提醒或设备控制。
开源资料与硬件获取
项目提供了完整的硬件设计资料,包括原理图、PCB、3D外壳模型、Gerber文件以及ESPHome配置文件,方便用户自行制作。元件推荐在立创商城购买,开源链接和网盘下载地址已给出。注意,ESPHome和HomeAssistant需用户自行搭建,文章未提供详细教程。
Q&A
这个三相电能采集器可以测量哪些参数?
可以测量三相的电流、电压、功率、功率因数和用电量。
采集器如何将数据上传到HomeAssistant?
通过3个pzem004t电参数传感器测量,经串口与ESP32-C3通信,ESP32-C3通过WiFi将数据上传至HomeAssistant。
这个采集器能测量线电压吗?
不能,该模块只能测量每相与零线之间的电压,不能测量线电压(相与相之间的电压)。
采集器的电压和电流测量范围及精度是多少?
电压测量范围是80-260V,电流量程100A,测量精度0.5%。
使用前需要对Pzem004T进行什么设置?
需要通过上位机软件将3个Pzem004T的地址分别设置为0x01、0x02、0x03。
安装这个采集器时需要注意什么?
涉及强电,安装需小心,必须断电操作!