Η εφεύρεση της ηλεκτρικής ενέργειας οδήγησε σε μια επαναστατική αλλαγή στη ζωή των ανθρώπων. Εφευρέσαμε πολλές καινοτόμες εφαρμογές ηλεκτρικής ενέργειας για να διευκολύνουμε την καθημερινή μας ζωή. Σήμερα, σχεδόν όλοι οι εξοπλισμοί μας λειτουργούν με ηλεκτρικό ρεύμα. Η ροή φόρτισης είναι γνωστή ως Τρέχουσα. Διαφορετικές συσκευές χρειάζονται διαφορετικό ρεύμα βάσει των λειτουργικών τους απαιτήσεων Ορισμένες συσκευές είναι τόσο ευαίσθητες που καταστρέφονται όταν τους παραδίδεται μεγάλη ποσότητα ρεύματος. Έτσι, για να αποθηκεύσετε μια τέτοια κατάσταση και να παρακολουθήσετε το ποσό του ρεύματος που απαιτείται ή που χρησιμοποιείται σε μια εφαρμογή, απαιτείται μέτρηση του ρεύματος. Εδώ μπαίνει ο τρέχων αισθητήρας. Ένας τέτοιος αισθητήρας είναι ο αισθητήρας ρεύματος ACS712.
Τι είναι ο αισθητήρας ρεύματος ACS712;
Το ρεύμα που ρέει μέσω ενός αγωγού προκαλεί πτώση τάσης. Η σχέση μεταξύ ρεύματος και τάσης δίνεται από τον νόμο του Ohm. Στις ηλεκτρονικές συσκευές, η αύξηση του ρεύματος που υπερβαίνει τις απαιτήσεις του οδηγεί σε υπερφόρτωση και μπορεί να προκαλέσει ζημιά στη συσκευή.
Η μέτρηση του ρεύματος είναι απαραίτητη για τη σωστή λειτουργία των συσκευών. Η μέτρηση της τάσης είναι παθητική εργασία και μπορεί να γίνει χωρίς να επηρεάζεται το σύστημα. Ενώ η μέτρηση του ρεύματος είναι μια παρεμβατική εργασία που δεν μπορεί να ανιχνευθεί άμεσα ως τάση.
ACS712
Για τη μέτρηση ρεύματος σε κύκλωμα, απαιτείται αισθητήρας. ACS712 Current Sensor είναι ο αισθητήρας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση και τον υπολογισμό της ποσότητας του ρεύματος που εφαρμόζεται στον αγωγό χωρίς να επηρεάζεται η απόδοση του συστήματος.
Ο αισθητήρας ρεύματος ACS712 είναι ένας πλήρως ενσωματωμένος, γραμμικός αισθητήρας IC βασισμένος σε εφέ Hall. Αυτό το IC έχει απομόνωση τάσης 2,1kV RMS μαζί με αγωγό ρεύματος χαμηλής αντίστασης.
Αρχή λειτουργίας
Ο αισθητήρας ρεύματος ανιχνεύει το ρεύμα σε καλώδιο ή αγωγό και παράγει σήμα ανάλογο προς το ανιχνευόμενο ρεύμα είτε με τη μορφή αναλογικής τάσης είτε ψηφιακής εξόδου.
Τρέχουσα ανίχνευση γίνεται με δύο τρόπους - Άμεση ανίχνευση και Έμμεση ανίχνευση. Στην άμεση ανίχνευση, για την ανίχνευση ρεύματος, ο νόμος του Ohm χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της πτώσης τάσης που συνέβη σε ένα καλώδιο όταν το ρεύμα ρέει μέσα από αυτό.
Ένας αγωγός μεταφοράς ρεύματος δημιουργεί επίσης ένα μαγνητικό πεδίο στο περιβάλλον του. Στην Έμμεση Ανίχνευση, το ρεύμα μετράται υπολογίζοντας αυτό το μαγνητικό πεδίο εφαρμόζοντας ένα από τα δύο Ο νόμος του Faraday ή νόμος Ampere. Εδώ είτε a Μετασχηματιστής ή Αισθητήρας εφέ αίθουσας ή αισθητήρας ρεύματος οπτικών ινών χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση του μαγνητικού πεδίου.
Ο αισθητήρας ρεύματος ACS712 χρησιμοποιεί τη μέθοδο Indirect Sensing για τον υπολογισμό του ρεύματος. Για να ανιχνεύσετε ρεύμα μια επένδυση, χρησιμοποιείται κύκλωμα αισθητήρα Hall χαμηλής απόστασης σε αυτό το IC. Αυτός ο αισθητήρας βρίσκεται στην επιφάνεια του IC σε μια διαδρομή αγωγού χαλκού. Όταν το ρεύμα ρέει μέσω αυτής της διαδρομής αγωγού χαλκού δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που ανιχνεύεται από τον αισθητήρα εφέ Hall. Μια τάση ανάλογη με το αισθητήριο μαγνητικό πεδίο δημιουργείται από τον αισθητήρα Hall, ο οποίος χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του ρεύματος.
Η εγγύτητα του μαγνητικού σήματος με τον αισθητήρα Hall αποφασίζει την ακρίβεια της συσκευής. Όσο πιο κοντά στο μαγνητικό σήμα αυξάνεται η ακρίβεια. Ο αισθητήρας ρεύματος ACS712 είναι διαθέσιμος ως ένα μικρό πακέτο SOIC8. Σε αυτό το IC ρεύμα ρέει από Pin-1 και Pin-2 σε Pin-3 και Pin-4. Αυτό σχηματίζει τη διαδρομή αγωγιμότητας όπου ανιχνεύεται το ρεύμα. Η εφαρμογή αυτού του IC είναι πολύ εύκολη.
Το ACS712 μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές που απαιτούν ηλεκτρική απομόνωση καθώς οι ακροδέκτες της διαδρομής αγωγιμότητας απομονώνονται ηλεκτρικά από τους αγωγούς IC. Επομένως, αυτό το IC δεν απαιτεί άλλες τεχνικές απομόνωσης. Αυτό το IC απαιτεί τάση τροφοδοσίας 5V. Η τάση εξόδου του είναι ανάλογη με το ρεύμα AC ή DC. Το ACS712 έχει σχεδόν μηδέν μαγνητική υστέρηση .
Όπου το Pin-1 έως το Pin-4 σχηματίζει τη διαδρομή αγωγιμότητας, το Pin-5 είναι ο ακροδέκτης γείωσης σήματος. Το Pin-6 είναι ο ακροδέκτης FILTER που χρησιμοποιείται από έναν εξωτερικό πυκνωτή για τον καθορισμό του εύρους ζώνης. Το Pin-7 είναι ο αναλογικός ακροδέκτης εξόδου. Το Pin-8 είναι ο πείρος τροφοδοσίας.
Εφαρμογές του ACS712 Current Sensor
Αυτό το IC μπορεί να ανιχνεύσει τόσο ρεύμα AC όσο και DC, έτσι, έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Το ACS712 χρησιμοποιείται σε κυκλώματα ανίχνευσης αιχμής, κυκλώματα για αύξηση κέρδους, εφαρμογή διόρθωσης για μετατροπείς AtoD, σύρτης σφάλματος υπερέντασης, κ.λπ… Ο πείρος φίλτρου που παρέχεται από αυτό το IC χρησιμοποιείται για την εξάλειψη του φαινομένου εξασθένησης στα κυκλώματα διαχωριστή αντίστασης.
Το ACS712 χρησιμοποιείται σε πολλές βιομηχανικές, εμπορικές και επικοινωνιακές εφαρμογές. Αυτό το IC ισχύει για εφαρμογές αυτοκινήτων. Ορισμένες από τις τυπικές εφαρμογές αυτού του IC μπορούν να βρεθούν σε κυκλώματα ελέγχου κινητήρα, για ανίχνευση και διαχείριση φορτίου, SMPS, κύκλωμα προστασίας από σφάλματα υπερέντασης.
Αυτό το IC μπορεί να μετρήσει ρεύμα για φορτία υψηλής τάσης που λειτουργούν σε 230V AC. Για να διαβάσετε τις τιμές μπορεί εύκολα να διασυνδεθεί με το ADC ενός μικροελεγκτή. Ποια θα ήταν η τιμή της τάσης εξόδου που παρέχεται από το ACS712 όταν εφαρμόζεται ένα ρεύμα φορτίου DC;
