เซ็นเซอร์กระแสสำหรับกระแสเล็ก ๆ ?


12

ฉันใช้ACS712 + -5A เพื่อวัดกระแส DC แต่ปัจจุบันของฉันไม่สูงกว่า 1A สิ่งนี้ทำให้ความละเอียดที่หายไปในเซ็นเซอร์เนื่องจากมันไม่เคยมีค่าเกิน 1A

มีตัวเลือกอะไรบ้างสำหรับฉันในการวัดค่ากระแสต่ำที่ความละเอียดสูงกว่า (~ 1 mA) รุ่น 1A หรือ 2A ของ ACS712 น่าจะเหมาะ แต่น่าเสียดายที่ไม่มีอยู่ มันควรจะแยกได้


3
จำเป็นต้องแยกออกจากกันหรือไม่ คุณกำลังวัดกระแส AC หรือ DC หรือไม่? คุณต้องการความแม่นยำ / ความแม่นยำใด
Oli Glaser

คำตอบ:


5

อัปเดต : ภายหลังจากการโพสต์คำตอบนี้ฉันเปลี่ยนเป็นเซ็นเซอร์กระแสฮอลล์เชิงเส้นMelexis MLX91206 ที่เป็นกระแสโดยมีกระแสไฟฟ้าที่จะวัดได้ถูกส่งผ่านขดลวดพร้อมเซ็นเซอร์ที่แกนกลาง สิ่งนี้อนุญาตให้ทำการวัดกระแสได้ถึง 100 mA โดยแยกได้ ดูคำตอบนี้สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม


หนึ่งในโครงการของฉันต้องการการตรวจจับกระแสไฟฟ้าด้านข้างสูงถึง 500 mA เต็มสเกลที่แรงดันไฟฟ้า 24 โวลต์ที่ไม่มีการควบคุม เราไม่พบอุปกรณ์รวมใด ๆ ที่มีการตรวจจับกระแสไฟฟ้าแยกเช่นชิ้นส่วน Allegro ACS สำหรับช่วงปัจจุบันนั้น

โซลูชันที่ไม่แยกได้โดยใช้ Analog Devices AD8217 Current Shunt Monitor ($ 2.44 ยูนิตเดี่ยวที่ Digikey) ได้รับเลือกตามบทความนี้ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับตัวเลือกต่างๆที่เรากำลังพิจารณา

  • ข้อเสีย: การตรวจจับกระแสทิศทางเดียวไม่เหมาะสำหรับ AC
  • ข้อดี: จำนวนชิ้นส่วนขั้นต่ำและอุปกรณ์มี LDO ภายในดังนั้น Vcc ที่ไม่ได้ควบคุมจึงไม่เป็นไร

สำหรับการตรวจจับกระแสปัจจุบันแบบสองทิศทางเราได้พิจารณาใช้AD8210 แบบสองทิศทาง Shunt Monitor (เกือบ $ 5 ต่อ!) แต่ในที่สุดก็ไปกับการตรวจจับกระแสก่อนที่ตัวเก็บประจุ coupling สิ่งนี้จะแนะนำข้อผิดพลาดบางอย่าง แต่เป็นข้อผิดพลาดเชิงเส้นโดยประมาณภายในช่วงที่เราสนใจดังนั้นจึงถูกกำจัดในซอฟต์แวร์

การอ้างอิงพื้นหลังที่มีประโยชน์เป็นเชิงเส้นของความรู้สึกปัจจุบันวงจรบันทึกการประยุกต์ใช้

นอกจากนี้หากมีคนระบุหรือแนะนำเซ็นเซอร์ Hall Effect ที่แยกได้ในปัจจุบันเช่นช่วงของ Allegro แต่สำหรับกระแสต่ำเราจะเปลี่ยนอย่างมีความสุข


1
ขอบคุณ allegro ที่แย่มากเกินไปก็ไม่ได้สร้างเซ็นเซอร์ที่มีขนาดเล็กลง
waspinator

มีข้อ จำกัด : เอฟเฟกต์ฮอลล์จะสูญเสียความแข็งแรงเมื่อหยดน้ำในปัจจุบัน - และการเพิ่มความยาวของการตรวจจับจะเพิ่มความต้านทานและทำให้เกิดความร้อนภายในชิ้นส่วนเช่นกัน ฉันแน่ใจว่ามันจะเกิดขึ้นในเวลา
Anindo Ghosh

2

โปรดทราบว่าอุปกรณ์ ACS เหล่านั้นสำหรับช่วงกระแสที่แตกต่างกันจะแตกต่างกันในสเตจขยายสัญญาณภายในเท่านั้น ดังนั้นฉันคิดว่ามันคุ้มค่าที่จะลองใส่ op-amp ด้านหลัง ACS อีกอันเพื่อยืดช่วงเอาท์พุทที่คาดหวังให้เป็นที่ต้องการ

แน่นอนว่าสิ่งนี้จะแนะนำเสียงรบกวนพิเศษในการวัด แต่สิ่งนี้อาจถูกละเลยได้ที่การขยายต่ำที่ 1: 5 ในกรณีของคุณ


2

เซ็นเซอร์ปัจจุบันมีความไวต่อสนามแม่เหล็กภายนอกมากและคุณสามารถใช้เซ็นเซอร์ดังกล่าวได้ ใช้แหวน, เห็นช่องที่ ACS พอดี (หัวไหล) และหมุนจำนวนรอบบนแกนที่กระแสจะถูกวัดผ่าน คุณสามารถทำให้มันอ่อนไหวตามที่คุณต้องการโดยการเพิ่มจำนวนเทิร์น นอกจากนี้ยังมีเซ็นเซอร์ฮอลล์ขนาดเล็กจาก ASlegro ที่ใช้ได้ดีมากสำหรับหุ่นนี้ด้วยเอาท์พุตเช่นเดียวกับ ACS712 ของคุณซึ่งมีต้นทุนต่ำ


1

ตัวเลือกที่มีราคาแพงเล็กน้อย แต่มีประสิทธิภาพมากคือการใช้แหล่งจ่ายไฟแยก (เช่น R0.25S-0505) และตัวดัดแปลงเดลต้าซิกม่า (เช่น AD7400AYRWZ) ด้วยอุปกรณ์ต่อพ่วงเพิ่มเติมบางอย่างหรือหากใช้ FPGA- กับ LPF ดิจิตอลมันจะให้การตรวจจับกระแสไฟที่ดีด้วยความละเอียดและแบนด์วิดธ์สูง ฉันมีวงจรที่มีขนาด 16 บิต, 64kHz, 80dB SNR ... แต่ประมาณ $ 10 ต่อช่อง


1

หากคุณต้องการรวมเซ็นเซอร์กับระบบ MCU บางทีโมดูล INA219 อาจเป็นตัวเลือกที่ดี มันส่งออกข้อมูลผ่าน I2C ดังนั้นคุณไม่จำเป็นต้อง ADC เป็นแรงดันไฟฟ้าแบบอะนาล็อก มีค่าใช้จ่าย $ 10 สำหรับAdaFruitแต่เพียง $ 2 หรือ $ 3 บน eBay

รายละเอียดอื่น ๆ :

  • แรงดันไฟฟ้า: 26 V
  • แม็กซ์ปัจจุบัน: ± 3.2 A
  • ความละเอียดสูงสุด: 0.1 mA
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.