Prêmio Hackaday 2023: Pi Pico mede volts, amperes e watts

Medir uma tensão é muito fácil: basta colocar as pontas de prova do multímetro nos pinos relevantes e ler o valor. Sondar correntes é um pouco mais complicado, pois você precisa abrir o circuito e colocar as pontas de prova em série. Verificar o consumo de energia de um circuito é o mais difícil, pois é necessário medir a tensão e a corrente, bem como multiplicá-las a cada momento. Cansado de ter que conectar dois multímetros e executar um monte de medições sincronizadas, [Per-Simon Saal] construiu para si um medidor de energia digital automático.

O coração deste instrumento é um chip INA219, que pode medir e digitalizar tensão e corrente simultaneamente. Ele gera os resultados por meio de um barramento I2C, que [Per-Simon] conectou a uma versão miniaturizada do Raspberry Pi Pico chamada RP2040-Zero. Um bloco de terminais de parafuso é fornecido para conectar o sistema ao dispositivo em teste, enquanto um display OLED de 0,96″ mostra a tensão, corrente e potência medidas.

A tensão máxima que pode ser medida é de 26 V, enquanto a faixa de corrente é determinada pelo resistor shunt montado na placa. O shunt padrão é 0,1 Ω, resultando em uma faixa de corrente máxima de 3,2 A, mas você pode obter praticamente qualquer faixa desejada simplesmente montando um resistor diferente e alterando a configuração do software. Além de exibir os valores instantâneos, o medidor de energia também pode manter um registro de suas medições – muito útil para depurar circuitos que usam mais energia do que o esperado ou para medir coisas como a capacidade de uma bateria.

Existem muitas maneiras de medir a energia elétrica, mas todas se resumem à multiplicação da corrente e da tensão de alguma forma. A multiplicação era feita magneticamente antigamente, mas medidores modernos como o de [Per-Simon], é claro, usam sistemas digitais. Alguns podem até ser conectados diretamente a uma porta USB. Se você deseja medir a potência da rede elétrica, os transformadores são um componente essencial por razões de segurança.