ATM90E26 功率传感器

atm90e26 传感器平台允许您在 ESPHome 中使用 ATM90E26 电压/电流和功率传感器（数据手册）。此传感器常见于 DitroniX GTEM ESP32 电能表和其他设备中。

与设备的通信通过 SPI 总线进行，因此您需要在配置中设置 spi: 条目，并同时设置 mosi_pin 和 miso_pin。

ATM90E26 IC 测量单相电压（使用变压器）和电流（使用分流器或 CT 钳形互感器），另外还提供有功功率、无功功率、视在功率、频率、功率因数和相角测量值。

配置变量

cs_pin (必需, 引脚模式): CS 连接的引脚。对于 6 通道电表主板，此引脚始终为 5 和 4。对于扩展板，可以为每个 CS 引脚选择跳线，但默认为 0 和 16。
line_frequency (*必需, 字符串): 电源电压的交流线路频率。可选 50Hz 或 60Hz。
meter_constant (*必需, 浮点数): 每千瓦时的脉冲数。ATM90E26 内部基于脉冲工作，此值将脉冲转换为瓦时，作为 forward_active_energy 等发出。与现有电表匹配很有用，因为它允许某些设备为每个脉冲闪烁 LED 进行视觉确认。常见值为 1000 脉冲/kWh、1666.66 脉冲/kWh 或 3200 脉冲/kWh。另请参阅 gain_metering，它决定在多少能量后发出脉冲。
voltage (可选): 使用此相位的电压值，单位为 V (RMS)。 Sensor 的所有选项。
current (可选): 使用此相位的电流值，单位为安培。Sensor 的所有选项。
power (可选): 使用此相位的功率值，单位为瓦特。Sensor 的所有选项。
reactive_power (可选): 使用此相位的无功功率值。Sensor 的所有选项。
power_factor (可选): 使用此相位的功率因数值。Sensor 的所有选项。
forward_active_energy (可选): 使用此相位的正向有功电能值，单位为瓦时。 Sensor 的所有选项。
reverse_active_energy (可选): 使用此相位的反向有功电能值，单位为瓦时。 Sensor 的所有选项。
frequency (可选): 使用电表计算的频率值。Sensor 的所有选项。
pl_const (可选, 整数): 从测量设置的物理特性导出的常数。请参阅校准部分。默认为 1429876。
gain_metering (可选, 整数): 此值决定内部电能寄存器累积的速度，从而定义”脉冲”的值。与现有电表匹配很有用，因为它允许某些设备为每个脉冲闪烁 LED 进行视觉确认。另请参阅 meter_constant。默认为 7481。
gain_voltage (可选, 整数): 电压增益，用于将低压交流电缩放回家庭市电供电。默认为 26400。
gain_ct (可选, 整数): CT 钳形互感器校准值。默认为 31251。
gain_pga (可选, 字符串): CT 钳形互感器的增益。有效值为 1X、4X、8X、16X 和 24X。默认为 1X。
update_interval (可选, 时间): 检查传感器的间隔。默认为 60s。
spi_id (可选, ID): 如果您想使用多个 SPI 总线，请手动指定 SPI 组件的 ID。

校准

此传感器需要校准才能显示正确的值。为了校准您的 AC-AC 变压器和 CT 钳形互感器，最简单的方法是从默认值开始，然后在测量已知电流时根据需要调整它们。为了获得更准确的校准，您可以使用 Kill-A-Watt 或类似的电表。

电压进行线性调整，使观察值与参考测量值一致。如果您的 Kill-A-Watt 显示 241 伏，而 ATM90E26 使用默认的 gain_voltage 26400 显示 234 伏，则需要将其调整为 241 / 234 * 26400 = 27190。

电流最好使用理想负载（例如空间加热器）进行测量。过程与电压相同，但您需要修改 gain_ct 值。对于 SCT-013-000 钳形互感器，28621 这个值对我来说效果很好，但您应该校准您的特定钳形互感器。请注意，ATM90E26 可以输出的最大电流为 65A。如果您预计测量更高的电流，只需将 CT 钳形互感器”错误校准”一个因子（例如 2），这样 ATM90E26 就会认为它正在测量较低的电流（例如当 20A 流过时测量为 10A），并将传感器的输出乘以 2。

PL 常数是使用我们使用的设备的物理特性计算的。我们计算常数为 838860800 * gain_pga * <1A 电流时的 mV> * <参考电压时的 mV> / (<脉冲常数> * <参考电压>)。有关更多详细信息，请参阅应用笔记中的第 3.2.2 节。假设我们使用 SCT-013-000 CT 钳形互感器，它在 100A 输入电流时输出 50mA。我们的负载电阻值为 12 欧姆。因此，我们预计每安培输入电流测量 6mV。假设我们的 AC-AC 变压器在 230V 时输出 19.3V，我们在 ATM90E26 前面使用 100:1 的分压器。因此，我们预计在 230V 线路电压时测量 193 mV。假设电表常数为 3200 脉冲/kWh（见下文），结果 PL 常数为：838860800 * 1 * 6 * 193 / (3200 * 230) = 1319838。

电表校准通过调整 gain_metering 值直到脉冲匹配，将 ATM90E26 的 CF1（有功电能）脉冲与您的电表脉冲匹配来完成。然后，设置 meter_constant，它定义多少脉冲组成一千瓦时的电能。如果您要与现有电表匹配，典型值可能是 3200 脉冲/kWh、1000 脉冲/kWh，或者对于某些旋转电表为 1666.66 脉冲/kWh。如果您不是要与电表匹配，您可能希望将此值校准为每千瓦时发出 1000 个脉冲，或对您的项目有用的任何其他值。

如果您的电流钳或电压变压器与您使用的特定 A90E26 设备不匹配，可能需要乘以数值，以保持在数据手册和应用笔记中指定的值范围内。此组件将强制执行规定的最大值。在下面的示例中，使用的 AC-AC 变压器在默认设置下将 230V 线路电压读取为 86.6V。这意味着 gain_voltage 值为 230 / 86.6 * 26400 = 70115。然而，芯片的应用笔记说此值必须低于 32768。如果我们将 gain_voltage 除以 4，我们将保持在指定范围内，但必须然后将电压输出以及功率读数乘以 4，它们偏差了 4 倍。这是由于芯片中寄存器的宽度，如果您的组件可以在指定范围内校准，则不需要这样做。

将校准值保留在 yaml 的顶部可能会使编辑更容易。

substitutions:
  plconst_cal: '1429876' # 默认值：1429876，计算公式为 838860800 * (gain_pga * <1A 电流时的采样电压 (mV)> * <参考电压时的采样电压 (mV)> / (<脉冲常数（例如 3200 脉冲/kWh）> * <参考电压，例如 230V>))
  current_cal: '32801'   # 默认值：31251
  voltage_cal: '17528'   # 默认值：26400 - 应用笔记说这应该 < 32768，可能是为了某些内部计算？
  metering_cal: '7481'   # 默认值：7481 - 根据 CF1 (CFx) 脉冲校准此值以匹配您的电表。

spi:
  clk_pin: GPIOXX
  miso_pin: GPIOXX
  mosi_pin: GPIOXX

sensor:
    - platform: atm90e26
        cs_pin: GPIOXX
        voltage:
            name: House Voltage
            accuracy_decimals: 1
            filters:
                - multiply: 4
        current:
            name: House Amps
  # 电表可以输出的电流最大值为 65.535。如果您预计测量超过 65A 的电流，
  # 请将 gain_ct 除以 2（120A CT）或 4（200A CT），并通过取消下面的过滤器注释将电流和功率值乘以 2 或 4
  #      filters:
  #        - multiply: 2
        power:
            name: House Watts
            accuracy_decimals: 1
            filters:
                - multiply: 4
        reactive_power:
            name: House Reactive Power
        power_factor:
            name: House Power Factor
            accuracy_decimals: 2
        forward_active_energy:
            name: House Forward Active Energy
        reverse_active_energy:
            name: House Reverse Active Energy
        frequency:
            name: House Freq
        line_frequency: 50Hz
        pl_const: ${plconst_cal}
        meter_constant: '3200.0'  # 我的旧旋转盘电表的电表常数为 1666.66
        gain_metering: ${metering_cal}
        gain_voltage: ${voltage_cal}
        gain_ct: ${current_cal}
        gain_pga: 1X
        update_interval: '10s'

ATM90E26 功率传感器

配置变量

校准

另见