Vynález elektřiny vedl k revoluční změně v životě lidí. Vynalezli jsme mnoho inovativních aplikací elektřiny, abychom usnadnili náš každodenní život. Dnes téměř všechna naše zařízení pracují na elektřinu. Tok náboje je známý jako proud. Různá zařízení potřebují různé množství proudu na základě jejich funkčních požadavků. Některá zařízení jsou tak citlivá, že se poškodí, když jim bude dodáno velké množství proudu. Abychom takovou situaci zachránili a sledovali množství požadovaného proudu nebo jeho použití v aplikaci, je nutné měření proudu. Zde vstupuje do hry snímač proudu. Jedním z takových snímačů je proudový snímač ACS712.
Co je proudový senzor ACS712?
Proud protékající vodičem způsobuje pokles napětí. Vztah mezi proudem a napětím je dán Ohmovým zákonem. V elektronických zařízeních vede zvýšení množství proudu nad jeho požadavek k přetížení a může zařízení poškodit.
Měření proudu je nezbytné pro správnou funkci zařízení. Měření napětí je pasivní úkol a lze ho provést bez ovlivnění systému. Zatímco měření proudu je rušivý úkol, který nelze detekovat přímo jako napětí.
ACS712
Pro měření proudu v obvodu je nutný snímač. Proudový senzor ACS712 je senzor, který lze použít k měření a výpočtu množství proudu aplikovaného na vodič bez ovlivnění výkonu systému.
Proudový senzor ACS712 je plně integrovaný integrovaný lineární senzor na bázi Hallova jevu. Tento IC má izolaci napětí 2,1 kV RMS spolu s proudovým vodičem s nízkým odporem.
Pracovní princip
Proudový senzor detekuje proud ve vodiči nebo vodiči a generuje signál úměrný detekovanému proudu ve formě analogového napětí nebo digitálního výstupu.
Snímání proudu se provádí dvěma způsoby - přímým snímáním a nepřímým snímáním. V přímém snímání se k detekci proudu používá Ohmův zákon k měření úbytku napětí v drátu, když ním protéká proud.
Vodič nesoucí proud také vyvolává magnetické pole v jeho okolí. V nepřímém snímání se proud měří výpočtem tohoto magnetického pole použitím buď Faradayův zákon nebo Ampérův zákon. Tady buď a Transformátor nebo Hallův snímač Pro snímání magnetického pole se používají snímače proudu nebo optické vlákno.
Proudový senzor ACS712 používá k výpočtu proudu metodu nepřímého snímání. Pro snímání proudu je v tomto integrovaném obvodu používán obvod Hallova snímače s nízkým posunem. Tento senzor je umístěn na povrchu IC na měděné vodivé cestě. Když proud prochází touto měděnou vodivou cestou, generuje magnetické pole, které je snímáno snímačem Hallova jevu. Hallovo čidlo generuje napětí úměrné snímanému magnetickému poli, které se používá k měření proudu.
Blízkost magnetického signálu k Hallovu senzoru rozhoduje o přesnosti zařízení. Čím blíže je magnetický signál, tím vyšší je přesnost. Proudový senzor ACS712 je k dispozici jako malý balíček SOIC8 pro povrchovou montáž. V tomto IC proudí proud z Pin-1 a Pin-2 na Pin-3 a Pin-4. To vytváří vodivou cestu tam, kde je snímán proud. Implementace tohoto IC je velmi snadná.
ACS712 lze použít v aplikacích vyžadujících elektrické oddělení, protože svorky vodivé cesty jsou elektricky izolovány od vodičů IC. Tento IC tedy nevyžaduje žádné další izolační techniky. Tento IC vyžaduje napájecí napětí 5V. Jeho výstupní napětí je úměrné střídavému nebo stejnosměrnému proudu. ACS712 má téměř nulu magnetická hystereze .
Tam, kde Pin-1 na Pin-4 tvoří vodivou cestu, Pin-5 je pin signálního uzemnění. Pin-6 je pin FILTER, který se používá externím kondenzátorem k nastavení šířky pásma. Pin-7 je analogový výstupní pin. Pin-8 je pin napájecího zdroje.
Aplikace proudového snímače ACS712
Tento IC dokáže detekovat střídavý i stejnosměrný proud, takže má širokou škálu aplikací. ACS712 se používá v obvodech detekce špiček, obvodech ke zvýšení zesílení, aplikacích pro opravu převodníků AtoD, nadproudové závadě atd. Filtrační kolík poskytovaný tímto IC se používá k eliminaci útlumu v obvodech děliče odporu.
ACS712 se používá v mnoha průmyslových, komerčních a komunikačních aplikacích. Tento IC je použitelný pro automobilové aplikace. Některé z typických aplikací tohoto IC lze nalézt v řídicích obvodech motoru, pro detekci a správu zátěže, SMPS, nadproudový ochranný obvod.
Tento IC může měřit proud pro vysokonapěťové zátěže pracující na síti 230V AC. Pro čtení hodnot lze snadno propojit s ADC mikrokontroléru. Jaká by byla hodnota výstupního napětí poskytovaného ACS712, když je na něj aplikován stejnosměrný zátěžový proud?
