Подключение датчика тока
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Добрый день.
Для зарядного устройства, мне нужно снимать показания тока и напряжения. Для снятия напряжения использую резисторный делитель, а для снятия тока к аналоговому входу подключил датчик тока ACS750LCA-050. У данного датчика тока измеряемый диапазон от -50А до 50 А, выход 5В, 0А соответствует 2,5В. Все бы хорошо, но АЦП у Arduino 10 разрядный и на один разряд приходиться примерно 0,1А, что меня совершенно не устраивает по точности.
Варианты решения данной ситуации:
1) купить датчик тока ACS712ELCTR-05B-T (диапазон от -5А до 5А). Точность в данном случае повысится в 10 раз, но при помехах ноль обычно гуляет на пару разрядов, как в плюс, так и в минус, что вносит погрешность до 40мА, что на мой взгляд не есть гуд.
2) прикрутить внешний АЦП с большей разрядностью. Использование АЦП скажем с 12 разрядами дает точность 25мА на разряд, а использование АЦП с 16 разрядами дает точность 1,5мА на разряд, что на мой взгляд лучше первого варианта. Если использовать первый и второй вариант совместно, то точность повышается на несколько порядков.
3) использовать операционный усилитель и усиливать только диапазон около 2,5 В (на выходе должно быть от 0 до 5В)
.
С первым вариантом пролет, у нас такие датчики не продаются.
По поводу второго варианта, кто нибудь пробовал прикрутить внешний АЦП к Arduino???
Третий вариант оставлю напоследок, если первые два не получатся.
Третий вариант будет сильно глючным. Точность у датчика 1%, значит в диапазоне -5 - 5 А это будет уже фактически 10% !!! Иначе говоря, показания могут плавать ±0,5А. И если еще и усилить, то вся система будет сильно нестабильна. Лучше взять шунт, усилить с него напряжение.
Или искать другой датчик.
Лучше взять шунт, усилить с него напряжение.
Каким образом снять напряжение с шунта, не привязываясь к земле???
Схемку можно?
Стандартная схема дифференциального усилителя на ОУ, важно, чтобы на входах ОУ допускал имеющийся уровень синфазного сигнала. Если не допускает, то его делят на 2 делителем, потом подают на ОУ. Я полагаю, раз Вы измеряете напряжение на выходе зарядного, то гвальванической развязки у Вас нет.
Но обратите внимание на питание ОУ, возможно, нужно будет получит напряжение на питание отрицательного плеча. Это если результат нужен от нуля. Если от 2-х вольт до 5 устроит, то можно и с однополярным питанием.
Стандартная схема дифференциального усилителя на ОУ, важно, чтобы на входах ОУ допускал имеющийся уровень синфазного сигнала. Если не допускает, то его делят на 2 делителем, потом подают на ОУ. Я полагаю, раз Вы измеряете напряжение на выходе зарядного, то гвальванической развязки у Вас нет.
Но обратите внимание на питание ОУ, возможно, нужно будет получит напряжение на питание отрицательного плеча. Это если результат нужен от нуля. Если от 2-х вольт до 5 устроит, то можно и с однополярным питанием.
Так?
Классическая схема все же такая (не обращайте внимания на номиналы - я не заморачивался):
Насчет входов ОУ, тут я признаю, был неправ.
А зачем плюсовой вход ОУ подтягивать к земле резистором R5??? никак не могу уловить суть этой схемы.
А это для того, чтобы в случае равных напряжений (тока через R1 нет) на выходе ОУ был 0 , а не напряжение на левой ноге R1 :)
В общем случае, на плюсовом входе ОУ всегда ставится делитель для выравнивания коэффициентов усиления по плюсовому и минусовому входу, ибо для положительног входа в формуле присутствует "+1". Для схемы необходимо, чтобы R2=R3 и R4=R5
Поправьте меня, если я не прав.
Допустим шунт имеет сопротивление 0,01 Ом, тогда в диапазоне тока 0-5 А, имеем на шунте диапазон напряжения 0-0,05 В.
Чтобы нам на выводе ОУ иметь диапазон 0-5 В, нужно сделать К=100
Отсюда R4=R5=100 кОм, а R2=R3=1кОм. Единичкой в формуле я пренебрег (K=1+R4/R2), так как резисторы будут не прецизионные и допуск у них будет явно больше, чем единичка в формуле.
С такими номиналами я могу собирать схему??? Или нужно внести какие нибудь коррективы для устойчивости, помехозащищенности????
Единичка в формуле и компенсируется делителем R3R5.
А по поводу точности резисторов, их нужно брать парами из одной партии, чтобы они были равны между собой.
Все верно, только R5 следует зашунтировать конденсатором, скажем, на 1 микрофараду, или даже на 10... и диодом "носом к выходу", дабы не пошло отрицательное напряжение в ардуину - ей это вредно :)
И позаботтесь о питании операционника - я про отрицательное плечо питания говорю. И у операционника параметр "допустимое напряжение синфазного сигнала" должно соответствовать Вашему случаю. В идеале при измерении в цепи 14В питание операционника желательно иметь ±18В
P.S. я бы поставил шунт 0,1 Ом - не думаю, что мне было бы жалко 0.5 вольта.
Блин, а про питание я не подумал :(
То есть, как я понимаю, однополярным питанием здесь не обойтись?
Есть какие нибудь еще способы получить информацию о токе в arduino?
Питане делается просто - генератор, биполярный ключ, 3 конденсатора, 4 диода. В качестве генератора можно взять сигнал с дуины. Это, конечно, если не хотите использовать такую приблуду: AM1L-1212S для получения -12В или TMA 0515D - с нее сразу ±15В выходит..
А датчиков тока до 5А я не встречал.
С однополярным питанием, конечно, можно... Например, вывести половину питания делителем и считать ее "землей" (подключить к GND ардуины, но измерять напряжения будет немножко проблематично, - будет половина примерно (точно не скажу, зависит от нагрузки по плечам). Короче, возможно, но через пляски с бубнами.
Кстати, питание может быть и несимметричным.
Добрый день.
Не стал создавать новый топик, но в данном топике написано через чур круто :) .
Я купил в Китае TC датчики не инвазивные http://www.aliexpress.com/item/Split-Core-Current-transformer-AC-Current-Sensor-KCT-10/768748227.html. На нем по русски написано: 30A / 10mA 0.5 CLASS. Как его подключить к пину Ардуины не понятно...
Погуглил вопрос, все срисовывают http://openenergymonitor.org/emon/buildingblocks/ct-sensors-interface
Я не могу врубится как что посчитать :). Помогите, пожалуйста. Только, по возможности, совсем на пальцах для делитанта.
Спасибо за помощь
30А/10ма означает, что при токе 30А датчик будет давать на выходе 10ма т.е. коэффициент трансформации 1/3000. Дальше строите схему как по ссылке и нагрузив датчик на сопротивление пересчитываете напряжение измеренное на нагрузке в ток, умножая на коэффийиент получаете измеряемый ток
Я не могу врубится как что посчитать :). Помогите, пожалуйста. Только, по возможности, совсем на пальцах для делитанта.
Этот датчик - обычный трансформатор тока, т.е., если по измеряемому проводу течет Переменный ток, то на выходе трансформатора появляется некоторое напряжение... А дальше это "некоторое напряжение" делителем на резисторах приводят к допустимому для ардуины. В вышеприведенной схеме еще и питание с ардуины берется для того же трансформатора, поэтому там все так наверчено. То есть, при нуле переменного тока на сигнальном выходе должно быть точно 2.5V.
Есть готовые для ардуины .
А вот у меня проблема как в авто измерять ток, там до 500А постоянки, при этом точность хотя бы 0.5А иметь.
Сейчас стоит шунт, и отдельный прибор. Хочу к ардуине подключить.
Схема с операционным усилителем понравилась, но с номиналами деталей бы?
А вот у меня проблема как в авто измерять ток, там до 500А постоянки, при этом точность хотя бы 0.5А иметь.
Зачем Вам в авто _измерять_ ток? Вы занимаетесь ремонтом и диагностикой стартеров? :) Во всех остальных случаях - хватает индикации заряда/разряда и узмерения напряжения...
Зачем Вам в авто _измерять_ ток? Вы занимаетесь ремонтом и диагностикой стартеров? :) Во всех остальных случаях - хватает индикации заряда/разряда и узмерения напряжения...
При включении всего оборудования без запущенного двигателя - уходит порядка 60А. Например насос 120А. Свечи накала 90 - 100А.
Иногда очень полезно все это контролировать.
Я не могу врубится как что посчитать :). Помогите, пожалуйста. Только, по возможности, совсем на пальцах для делитанта.
Этот датчик - обычный трансформатор тока, т.е., если по измеряемому проводу течет Переменный ток, то на выходе трансформатора появляется некоторое напряжение... А дальше это "некоторое напряжение" делителем на резисторах приводят к допустимому для ардуины. В вышеприведенной схеме еще и питание с ардуины берется для того же трансформатора, поэтому там все так наверчено. То есть, при нуле переменного тока на сигнальном выходе должно быть точно 2.5V.
Да хочу переменку померять. Повесил датчик на сетевой фильтр компа (пару ампер то есть думаю). К выводу сенсора мультиметр... диапазон ~2V... "Некоторое напрмежение" показывает ~0.011В. Хотел сначала прибором снять хоть какой-то результат... потом "искать" его на Ардуине...
ваш датчик трансформатор тока, а не напряжения. На нем нужно мерить ток либо нагружать на споротивление и тогда замерять напряжение
ваш датчик трансформатор тока, а не напряжения. На нем нужно мерить ток либо нагружать на споротивление и тогда замерять напряжение
проще говоря - нужно нагрузить датчик сопротивлением, что бы он показал напряжение.
Спасибо. Это действительно звучит проще.
Я делал по инструкции так:
Нацепляю на провод мультиметр молчит (не изменно как и "в воздхе")
Хм... их расчетка: http://tyler.anairo.com/?id=5.3.0 Предлагает 375К Ом:
Что за ошибка закралась в расчетах? Ща просто цепанул 220К Ом... показания поплыли...т.е отрубаю сетевой фильтр кажет 0.7 В.... Включаю 0.44 В... На мультиметре предел 2В стоит... АС..
PS. Видим щуп мультиметра отошел... :) повторить "успех" не смог...
Нацепляю на провод мультиметр молчит (не изменно как и "в воздхе")
Попробуй нацепить на электрический чайник.
В компьютере применяется импульсный блок питания, по этому ток потребляется не всю сетевую полуволну, а лишь примерно в центральной её части. Т.о. на выходе трансфотматора тока имеем импульсное напряжение, а оно "плохо" измеряется дешёвыми тестерами. http://s48.radikal.ru/i121/1310/99/aa74a06bdd65.jpg - "Компьютер, 100 мВ - 1А", это на выходе трансформаторе тока TALEMA AC1010.
Блин :) спасибо большое... Про импульсники не в курсе был что они "едят" как-то особенно. Интересно, сколько раз я коцал рабочую схему....
Теперь вопрос: можно ли как-то сплаить в ходе подобных тестов сенсор (судя по рисункам трансформатор)? и как проверить не спалил ли я свой? :)
Еще раз спасибо за помощь.
А вот такая схемка?
Если Ваш датчик "трансфотматор тока", то испортить его сложновато. Исправность обмотки можно проверить тестером: сопротивление между двумя рабочими выводами должно быть одинаковым при прозвонке в разной полярности. Величину сопротивления точно не назову, думаю несколько десятков Ом (если нужно точно, то только вечером). Как Вам и советовали, проверьте его на большой нагрузке - электрочайнике. Там форма выходного сигнала близка к синусоиде, тестер должен дать результат правдоподобный. Чайник 2400 Ватт - http://s019.radikal.ru/i622/1310/21/cc4c3895f25d.jpg.
А вот такая схемка?
Ну, до шести раз ее можно будет подключить к ардуине, потом ножки кончатся... :)
На вход надо подавать не выше пьяти вольт, а у Вас - семь с половиной...
В связи с тем, что диапазон тока может быть большим, а точность АЦП ардуинки маленькая вопрос:
Бываю ли за разумные деньги датчики тока со встроенной АЦП и цифровым выходом, который можно подключить к Arduino?
Ну, до шести раз ее можно будет подключить к ардуине, потом ножки кончатся... :)
На вход надо подавать не выше пьяти вольт, а у Вас - семь с половиной...
(у меня шунт на 75 мВ :)) а кратность микросхемы либо 20 либо 100 :)
Это решается соответствующем делителем, думаю этот вопрос сейчас нас интересует меньше всего.
Речь идет о съеме корректных данных с шунта. И чтобы не было КЗ т.к. питание идет от одного и того же источника!