czujnik prądu dla małych prądów?

Używam ACS712 + -5A do pomiaru prądu stałego, ale mój prąd nigdy nie przekracza 1A. Powoduje to utratę rozdzielczości w czujniku, ponieważ nigdy nie mierzy on powyżej 1A.

Jakie są dla mnie opcje pomiaru niskich wartości prądu w wyższej rozdzielczości (~ 1 mA)? Wersja 1A lub 2A ACS712 byłaby idealna, ale niestety nie istnieją. Powinien być izolowany.

Aktualizacja : po opublikowaniu tej odpowiedzi przestawiłem się na liniowy czujnik prądu Halela MLX91206 z efektem Halla, a mierzony prąd przepływa przez cewkę z czujnikiem w rdzeniu. Umożliwiło to pomiary prądów do 100 mA z izolacją. Zobacz tę odpowiedź, aby uzyskać więcej informacji.

Jeden z moich projektów wymagał wykrywania prądu po stronie wysokiej do 500 mA pełnej skali przy napięciu 24 woltów nieuregulowanym. Nie mogliśmy znaleźć żadnego zintegrowanego urządzenia z izolowanym wykrywaniem prądu, takiego jak części Allegro ACS dla tego zakresu prądu.

Na podstawie tego artykułu wybrano nieizolowane rozwiązanie, w którym zastosowano analogowy monitor prądu bocznikowego AD8217 (pojedyncza jednostka 2,44 USD w Digikey), który zapewnił użyteczny wgląd w kilka rozważanych opcji.

• Wada: Jednokierunkowe wykrywanie prądu, nieodpowiednie dla AC
• Zalety: Minimalna liczba części, a urządzenie zawiera wewnętrzne LDO, więc nieuregulowane Vcc było w porządku.

Do wykrywania dwukierunkowego przepływu prądu rozważaliśmy użycie dwukierunkowego monitora bocznikowego AD8210 (prawie 5 USD za każdy!), Ale ostatecznie po prostu poszliśmy z detekcją prądu przed etapem kondensatora sprzęgającego. Wprowadza to pewien błąd, ale był to w przybliżeniu błąd liniowy w naszym zakresie zainteresowania, dlatego został wyeliminowany w oprogramowaniu.

Przydatnym odniesieniem była nota aplikacyjna Linear's Current Sense Circuit .

Ponadto, jeśli ktoś zidentyfikuje lub wprowadzi izolowany czujnik prądu Halla, taki jak zakres Allegro, ale w przypadku niskich prądów chętnie byśmy się na to przestawili.

Należy zauważyć, że te urządzenia ACS dla różnych zakresów prądu różnią się jedynie wewnętrznym stopniem wzmocnienia. Dlatego uważam, że warto spróbować po prostu postawić kolejny wzmacniacz operacyjny za ACS, aby rozszerzyć jego oczekiwany zakres wyjściowy do pożądanego.

To oczywiście wprowadzi dodatkowy szum w pomiarze, ale może to być pomijane przy niskim wzmocnieniu 1: 5 w twoim przypadku.

Czujniki prądu są bardzo wrażliwe na zewnętrzne pola magnetyczne i można ich używać jako takich. Weź pierścień, zobaczyłem szczelinę, w której ACS po prostu się dopasowuje (koncentrator strumienia) i nawiń szereg zwojów na rdzeń, przez który przepływa mierzony prąd. Możesz ustawić go tak wrażliwie, jak chcesz, zwiększając liczbę zwojów. Dostępne są również małe czujniki Halla od ASlegro, które doskonale pasują do tej puropozy o takich samych charakterystykach wyjściowych jak twój ACS712, które są również tanie.

Nieco drogą, ale bardzo skuteczną opcją jest użycie izolowanego zasilacza (jak R0.25S-0505) i izolowanego modulatora delta-sigma (jak AD7400AYRWZ). Z niektórymi dodatkowymi urządzeniami peryferyjnymi lub, jeśli używany jest FPGA, z cyfrowym LPF, zapewni ładne wykrywanie prądu o wysokiej rozdzielczości i przepustowości. Miałem taki obwód z 16 bitami, 64 kHz, 80 dB SNR ... Ale - za około 10 USD za kanał.

Jeśli chcesz zintegrować czujnik z systemem MCU, być może dobrym wyborem będzie moduł INA219. Wysyła dane przez I2C, więc nie trzeba ADC regulować napięcia analogowego. W AdaFruit kosztuje 10 USD, ale tylko 2 lub 3 USD w serwisie eBay.

Inne specyfikacje:

• Napięcie: 26 V.
• Maksymalny prąd: ± 3,2 A.
• Maksymalna rozdzielczość: 0,1 mA