cảm biến hiện tại cho dòng điện nhỏ?

Tôi đang sử dụng ACS712 + -5A để đo dòng điện một chiều, nhưng dòng điện của tôi không bao giờ vượt quá 1A. Điều này gây ra độ phân giải bị mất trong cảm biến, vì nó không bao giờ đo trên 1A.

Một số tùy chọn cho tôi để đo các giá trị thấp của dòng điện ở độ phân giải cao hơn (~ 1 mA) là gì? Phiên bản 1A hoặc 2A của ACS712 sẽ là lý tưởng, nhưng tiếc là chúng không tồn tại. Nó nên được cô lập.

Cập nhật : Sau khi đăng câu trả lời này, tôi chuyển sang cảm biến dòng hiệu ứng Hall tuyến tính Melexis MLX91206 , với dòng điện được đo được truyền qua một cuộn dây với cảm biến ở lõi. Điều này cho phép đo dòng điện xuống đến 100 mA, với sự cô lập. Xem câu trả lời này để biết thêm chi tiết.

Một trong những dự án của tôi yêu cầu cảm biến dòng điện phía cao lên đến 500 mA toàn thang đo ở điện áp 24 volt không được kiểm soát. Chúng tôi không thể tìm thấy bất kỳ thiết bị tích hợp nào có cảm biến dòng điện bị cô lập như các bộ phận ACS của Allegro cho phạm vi hiện tại đó.

Một giải pháp không tách biệt sử dụng Thiết bị tương tự AD8217 Màn hình Shunt hiện tại (đơn vị 2,44 đô la tại Digikey) đã được chọn, dựa trên bài viết này cung cấp cái nhìn sâu sắc hữu ích về một số tùy chọn mà chúng tôi đang xem xét.

• Nhược điểm: Cảm biến dòng điện một chiều, không phù hợp với AC
• Ưu điểm: Số phần tối thiểu và thiết bị chứa LDO nội bộ nên Vcc không được kiểm soát là ổn.

Để cảm nhận dòng điện hai chiều, chúng tôi đã xem xét sử dụng Bộ theo dõi hai chiều AD8210 (gần 5 đô la mỗi cái!), Nhưng cuối cùng chỉ đi với cảm biến hiện tại trước giai đoạn tụ điện ghép. Điều này không gây ra một số lỗi, nhưng đó là lỗi tuyến tính trong phạm vi quan tâm của chúng tôi, do đó đã bị loại bỏ trong phần mềm.

Một tài liệu tham khảo nền hữu ích là ghi chú ứng dụng Sense Sense hiện tại của tuyến tính .

Ngoài ra, nếu ai đó xác định hoặc giới thiệu, một hiệu ứng hội trường được phân lập cảm biến dòng điện như phạm vi của Allegro, nhưng đối với dòng điện thấp, chúng tôi sẽ vui vẻ thay đổi nó.

Lưu ý rằng các thiết bị ACS cho các phạm vi hiện tại khác nhau chỉ khác nhau trong giai đoạn khuếch đại bên trong. Do đó, tôi nghĩ rằng cũng đáng để thử chỉ cần đặt một op-amp khác phía sau ACS để kéo dài phạm vi đầu ra dự kiến ​​của nó đến mức mong muốn.

Tất nhiên, điều này sẽ giới thiệu thêm một số nhiễu trong phép đo nhưng điều này có thể bị bỏ qua ở mức khuếch đại thấp 1: 5 trong trường hợp của bạn.

Các cảm biến hiện tại rất nhạy cảm với từ trường bên ngoài và bạn có thể sử dụng chúng như vậy. Đi một vòng, nhìn thấy một khe nơi ACS vừa khít (bộ tập trung từ thông) và cuộn một số vòng trên lõi nơi dòng điện cần đo đi qua. Bạn có thể làm cho nó nhạy cảm như bạn muốn bằng cách tăng số lượt. Ngoài ra còn có các cảm biến hội trường nhỏ từ ASlegro có sẵn rất phù hợp cho loại puropose này với các đặc tính đầu ra tương tự như ACS712 của bạn cũng có chi phí thấp.

Một lựa chọn ít tốn kém, nhưng rất hiệu quả là sử dụng nguồn điện cách ly (như R0.25S-0505) và bộ điều chế delta-sigma bị cô lập (như AD7400AYRWZ). Với một số thiết bị ngoại vi bổ sung, hoặc nếu sử dụng FPGA - với LPF kỹ thuật số, nó sẽ cung cấp cảm biến dòng điện tốt với độ phân giải và băng thông cao. Tôi đã có mạch như vậy với 16 bit, 64kHz, 80dB SNR ... Nhưng - với giá khoảng 10 đô la cho mỗi kênh.

Nếu bạn muốn tích hợp cảm biến vào hệ thống MCU, có thể mô-đun INA219 là một lựa chọn tốt. Nó xuất dữ liệu qua I2C, vì vậy bạn không cần phải ADC một điện áp tương tự. Nó có giá $ 10 trên AdaFnut nhưng chỉ có $ 2 hoặc $ 3 trên eBay.

Thông số kỹ thuật khác:

• Điện áp: 26 V
• Dòng tối đa: ± 3,2 A
• Độ phân giải tối đa: 0,1 mA