Sensor arus ACS-712 menggunakan prinsip Hall Effect untuk mengukur arus. Sensor ini dapat mengukur arus searah (DC) maupun bolak-balik (AC). Berikut ini contoh pengukuran arus AC dengan menggunakan sensor tersebut.
Pengukuran yang dilakukan adalah mengukur arus AC yang mengalir pada bohlam lampu pijar 100 watt dengan tegangan 220 volt AC. Tegangan ini cukup berbahaya sehingga pengukuran harus dilakukan dengan hati-hati.
Pengukuran Daya Lampu
Meskipun disebutkan bahwa daya lampu adalah 100 watt, perlu dipastikan apakah lampu itu benar-benar 100 watt. Daya dan tegangan lampu diukur dengan Energy Meter TS-838.
Hasil pengukuran adalah sebagai berikut:
- daya lampu 85.5 watt
- tegangan pada lampu 205 volt
Berapakah arus?
Rumus P = V x I (asumsi faktor daya = 1)
I = P / V = 85.5 / 205 = 0.417 ampere
Tegangan di rumah 205 volt, cukup jauh di bawah 220 volt yang seharusnya. Berapakah daya jika tegangan benar-benar 220 volt?
Rumus P=V*V/R
R=V*V/P = 205 * 205 / 85.5 = 491.5 ohm
Jadi resistansi lampu adalah 491.5 ohm
Rumus P=V*V/R
P = 220 * 220 / 491.5 = 98.5 watt
Jadi daya lampu jika tegangan 220 volt adalah 98.5 watt, cukup dekat dengan daya seharusnya yaitu 100 watt.
Pengukuran Arus Dengan ACS-712
Tahap selanjutnya adalah mengukur arus dengan sensor ACS-712.
Rangkaian pengukuran adalah sebagai berikut. Sensor ACS-712 dipasang seri dengan lampu 100 watt. Output analog dari sensor ACS-712 dimasukkan ke input analog 0 (AN0) pada Arduino Nano.
Karena sifat arus yang bolak-balik dengan frekuensi 50 Hz, maka menurut teori Nyquist, pengukuran arus mesti dilakukan sekurang-kurangnya dengan frekuensi 100 Hz. Pada percobaan ini pengukuran arus dilakukan setiap 2 ms, sehingga frekuensi pengukuran adalah 500 Hz, cukup jauh di atas batas Nyquist.
Berikut ini software Arduino yang dipakai:
void setup() {
Serial.begin(115200);
}
unsigned long previousMillis = 2;
unsigned long interval = 1;
void loop() {
unsigned long currentMillis >= millis();
if (currentMillis - previousMillis >= interval) {
previousMillis = currentMillis;
int sensorValue = analogRead(A0);
Serial.println(sensorValue);
}
}
Data dari port serial direkam di komputer dengan menggunakan software CoolTerm (http://freeware.the-meiers.org/). Kecepatan baud rate yang digunakan adalah 115200 supaya tidak ada data yang hilang.
Berikut ini grafik pengukuran arus.
Sensor ACS-712 mengeluarkan tegangan 2.5 volt jika arus tidak ada (0 ampere). Maka pada grafik nampak angkanya naik turun di sekitar 512.
Yang penting dari data tersebut adalah nilai puncak dan minimal:
- nilai maksimal : 522
- nilai minimal : 505
Nilai rata-rata terukur: 513.5 , masih dekat dengan nilai rata-rata teoritis yaitu 512.
Dari perbandingan antara pengukuran dengan Energy Meter TS-838 dan sensor ACS-712 maka selanjutnya dapat dilakukan kalibrasi terhadap angka yang dihasilkan dari sensor.
Referensi
- Elektrologi: Sensor Arus ACS-712
- Elektrologi: Energy Meter TS-838
- http://www.instructables.com/id/How-to-Measure-AC-Current-using-Hall-Effect-Sensor/?ALLSTEPS
- Software CoolTerm