วิธีการตรวจสอบกระแสสูง

ฉันกำลังทำงานในโครงการที่เกี่ยวข้องกับการใช้มอเตอร์ DC ซึ่งใช้ในการยก / ลดกระจกหน้าต่างในรถ

ในขณะที่ทำงานมอเตอร์จะดึงกระแสประมาณ 1.5A อย่างไรก็ตามเมื่อหน้าต่างมาถึงจุดสิ้นสุดของตัวเลื่อนและมอเตอร์ไม่สามารถยก / ลดกระจกได้อีกต่อไปมันจะเริ่มวาดได้สูงถึง 15A จนกว่าคุณจะปล่อยปุ่ม

ฉันต้องการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR เพื่อควบคุมมอเตอร์นี้และต้องการหยุดมอเตอร์เมื่อหน้าต่างมาถึงสิ่งกีดขวาง ฉันพยายามหาวิธีแก้ปัญหาสามข้อในตอนนี้:

1. ใช้สวิตช์ที่จะทริกเกอร์และแจ้งไมโครคอนโทรลเลอร์เมื่อหน้าต่างถึงกำแพง ฉันต้องการหลีกเลี่ยงสิ่งนี้เพราะนี่หมายถึงการติดตั้งสวิตช์สองตัวต่อหน้าต่างและใช้สายเคเบิลเพิ่มเติมไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์
2. ใช้ฟังก์ชั่นจับเวลาซึ่งจะปิดมอเตอร์หลังจากระยะเวลาที่กำหนด สิ่งนี้ไม่สามารถใช้ได้เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าอาจเปลี่ยนแปลงและมอเตอร์อาจหมุนเร็วขึ้นหรือช้าลงกว่าปกติ นอกจากนี้หน้าต่างอาจอยู่ในตำแหน่งที่ไม่รู้จักเมื่อเริ่มจับเวลา (จนถึงกลาง ... )
3. ใช้เครื่องตรวจจับกระแสไฟฟ้าสูงบางประเภทและกำหนดเส้นทางไปยังอินพุตของไมโครคอนโทรลเลอร์แจ้งเตือนโปรแกรมเมื่อถึงขีด จำกัด ปัจจุบัน (กล่าวว่า 5A) บางอย่างเช่นทรานซิสเตอร์รีเลย์หรืออุปกรณ์ที่คล้ายกันซึ่งสามารถจัดการกระแสสูงนี้ในอินพุต

ฉันเป็นมือใหม่มากเมื่อพูดถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดังนั้นฉันจึงคิดว่ามีวิธีตรวจจับกระแสไฟฟ้าสูงนี้ (มอเตอร์ทำงานที่ ~ 12V) และให้สัญญาณนี้แก่ไมโครคอนโทรลเลอร์ (ซึ่งทำงานบน 5V)

ฉันจะขอบคุณความช่วยเหลือใด ๆ ขอบคุณ!

มันควรจะค่อนข้างง่าย คุณสามารถตรวจจับความแตกต่างระหว่าง 1.5A และ 15A โดยใช้ตัวต้านทานแบบง่าย ค่า 0.3 โอห์มจะให้ 0.45v ที่ 1.5A และ 4.5v ที่ 15A

ขาอินพุตดิจิตอลบนไมโครคอนโทรลเลอร์จะอ่าน 0 ที่ 1.5A และ 1 ที่ 15A

คุณสามารถวางสายตรงนี้กับขาอินพุตของไมโครคอนโทรลเลอร์ แต่มันอาจเป็นการดีที่สุดที่จะเพิ่มการกรองและการป้องกันเล็กน้อย

RF และ C1 มีตัวกรองความถี่ต่ำเพื่อให้แรงดันไฟฟ้ามีเสถียรภาพมากขึ้น

D1 ให้การป้องกันแรงดันเกินในกรณีที่กระแสเกิน 15A

Allegro มีจำนวนของไอซีเซ็นเซอร์ในปัจจุบันตามเซ็นเซอร์ Hall Effect ACS712สามารถตรวจจับกระแสได้ถึง 50 A.

ACS712ELCTR-20A-T มีความไว 100 mV / A ดังนั้นคุณสามารถใช้ ADC ของไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อตรวจจับเมื่อถึงเกณฑ์ 500 mV (5 A) หรือดีกว่าใช้ตัวเปรียบเทียบซึ่งขัดจังหวะไมโครคอนโทรลเลอร์ AVRs หลายตัวมีตัวเปรียบเทียบบนชิปโดยมีการขัดจังหวะโดยเฉพาะ

ACS712 มีความต้านทานเส้นทางการรับรู้ในปัจจุบันเพียง1.2 mΩดังนั้นแม้ที่ 15 A จะกระจายเพียง270 mWซึ่งสามารถรักษาได้ตลอดไป นั่นเป็นข้อได้เปรียบหลักของตัวต้านทานแบบรับรู้กระแสแบบดั้งเดิมมากขึ้นเช่นเดียวกับในคำตอบของ Rocketmagnet คุณจำเป็นต้องมีความต้านทานค่อนข้างสูงเพื่อให้ได้ระดับสูงที่ 15 A. Mike คำนวณว่าตัวต้านทานความรู้สึกของ Rocketmagnet จะกระจาย 36 W เมื่อมอเตอร์หยุดทำงานดังนั้นช่วงเวลาจึงมีความสำคัญ อย่างไรก็ตามแนะนำให้ใช้ตัวต้านทานแบบสัมผัสขนาด 5 W

มีสิ่งเหล่านี้เรียกว่าสวิตช์กกแม่เหล็ก เหมือนรีเลย์ ปัจจุบันทำให้เกิดฟิลด์ที่ปิดผู้ติดต่อบางส่วน หากคุณขว้างหนึ่งชุดเข้ากับมอเตอร์คุณควรจะสามารถหาอันที่ยังคงเปิดอยู่ที่ 1.5 หรือ 2A แต่ปิดที่ 15A กราวด์สวิทช์หนึ่งในนั้นดึงส่วนอีกด้านหนึ่งขึ้นอยู่กับลอจิก + V ของคุณและ voila ซึ่งเป็นสัญญาณอินพุตแบบดิจิตอลที่แยกได้

ไม่ใช่โซลูชันอิเล็กทรอนิกส์จริงๆ แต่เป็นกลไก: ถ้าคุณควบคุมกลไกได้คุณสามารถใช้โซลูชันสวิตช์ที่มอเตอร์เช่นโดยการถ่ายโอนจากเกียร์ขนาดเล็กเป็นเกียร์ขนาดใหญ่ที่จะเปลี่ยนน้อยกว่าหนึ่งครั้งในระหว่างกระบวนการทั้งหมด รอยบุบของอุปกรณ์นี้อาจก่อให้เกิดการสลับ (นี่คือวิธีที่ที่เปิดประตูโรงรถของเราทำ)