Работа датчика тока ACS712 и приложения

Изобретение электричества привело к революционным изменениям в жизни людей. Мы изобрели множество инновационных применений электричества, чтобы облегчить нашу повседневную жизнь. Сегодня почти все наше оборудование работает на электричестве. Поток заряда известен как ток. Разным устройствам требуется разная сила тока в зависимости от их функциональных требований. Некоторые устройства настолько чувствительны, что повреждаются при подаче на них большого тока. Итак, чтобы сохранить такую ​​ситуацию и контролировать количество тока, требуемого или используемого в приложении, необходимо измерение тока. Здесь в игру вступает датчик тока. Одним из таких датчиков является датчик тока ACS712.

Что такое датчик тока ACS712?

Ток, протекающий по проводнику, вызывает падение напряжения. Связь между током и напряжением определяется законом Ома. В электронных устройствах увеличение силы тока сверх требуемой приводит к перегрузке и может повредить устройство.

Измерение силы тока необходимо для правильной работы устройств. Измерение напряжения является пассивной задачей и может выполняться без воздействия на систему. В то время как измерение тока - это навязчивая задача, которую нельзя определить напрямую как напряжение.

Для измерения тока в цепи необходим датчик. Датчик тока ACS712 - это датчик, который можно использовать для измерения и расчета силы тока, приложенного к проводнику, без ущерба для производительности системы.

Датчик тока ACS712 - это полностью интегрированная ИС линейного датчика на основе эффекта Холла. Эта ИС имеет изоляцию по среднеквадратическому напряжению 2,1 кВ и провод с низким сопротивлением.

Принцип работы

Датчик тока определяет ток в проводе или проводнике и генерирует сигнал, пропорциональный обнаруженному току, в виде аналогового напряжения или цифрового выхода.

Текущее определение выполняется двумя способами - прямым и косвенным. При прямом измерении для определения тока используется закон Ома для измерения падения напряжения в проводе, когда по нему протекает ток.

Проводник с током также создает магнитное поле в своем окружении. При косвенном зондировании ток измеряется путем вычисления этого магнитного поля с применением закона Фарадея или закона Ампера. Здесь либо трансформатор, либо датчик на эффекте Холла, либо оптоволоконный датчик тока используются для измерения магнитного поля.

Датчик тока ACS712 использует метод косвенного измерения для расчета тока. Для измерения тока через лайнер в этой ИС используется схема датчика Холла с малым смещением. Этот датчик расположен на поверхности ИС на медном проводящем пути. Когда ток течет через этот медный проводящий путь, он создает магнитное поле, которое воспринимается датчиком эффекта Холла. Напряжение, пропорциональное измеренному магнитному полю, генерируется датчиком Холла, который используется для измерения тока.

Близость магнитного сигнала к датчику Холла определяет точность устройства. Чем ближе магнитный сигнал, тем выше точность. Датчик тока ACS712 доступен в небольшом корпусе SOIC8 для поверхностного монтажа. В этой ИС ток течет от контактов 1 и 2 к контактам 3 и 4. Это формирует путь проводимости, по которому ощущается ток. Реализовать эту ИС очень просто.

ACS712 можно использовать в приложениях, требующих гальванической развязки, поскольку выводы тракта проводимости электрически изолированы от выводов ИС. Таким образом, эта ИС не требует каких-либо других методов изоляции. Для этой ИС требуется напряжение питания 5 В. Его выходное напряжение пропорционально переменному или постоянному току. ACS712 имеет почти нулевой магнитный гистерезис.

Если контакты 1–4 образуют путь проводимости, то контакт 5 является сигнальным заземляющим контактом. Вывод 6 - это вывод ФИЛЬТРА, который используется внешним конденсатором для установки полосы пропускания. Вывод 7 - это вывод аналогового выхода. Контакт 8 - это контакт источника питания.

Применение датчика тока ACS712

Эта ИС может определять как переменный, так и постоянный ток, поэтому имеет широкий спектр применений. ACS712 используется в схемах обнаружения пиков, схемах для увеличения усиления, в приложениях для выпрямления для преобразователей AtoD, в защелках при перегрузке по току и т. Д. Вывод фильтра, обеспечиваемый этой ИС, используется для устранения эффекта затухания в схемах резисторного делителя.

ACS712 используется во многих промышленных, коммерческих и коммуникационных приложениях. Эта микросхема применима для автомобильных приложений. Некоторые из типичных применений этой ИС можно найти в схемах управления двигателями, для обнаружения и управления нагрузкой, SMPS, схемах защиты от перегрузки по току.

Эта ИС может измерять ток для высоковольтных нагрузок, работающих от сети 230 В переменного тока. Для чтения значений его можно легко подключить к АЦП микроконтроллера. Каким будет значение выходного напряжения, обеспечиваемого ACS712, когда к нему приложен постоянный ток нагрузки?