датчик тока для малых токов?

Я использую ACS712 + -5A для измерения постоянного тока, но мой ток никогда не превышает 1A. Это приводит к потере разрешения в датчике, поскольку он никогда не превышает 1А.

Какие есть варианты для измерения низких значений тока при более высоком разрешении (~ 1 мА)? 1A или 2A версия ACS712 была бы идеальной, но, к сожалению, их нет. Это должно быть изолированным.

Обновление : После публикации этого ответа я переключился на линейный датчик тока Холла Melexis MLX91206 с измеряемым током, пропускаемым через катушку с датчиком в его сердечнике. Это позволило измерять токи до 100 мА с изоляцией. Смотрите этот ответ для более подробной информации.

В одном из моих проектов требовалось полное измерение бокового тока до 500 мА при нерегулируемом напряжении 24 Вольт. Мы не смогли найти ни одного интегрированного устройства с изолированным измерением тока, такого как детали ACS Allegro для этого диапазона тока.

На основе этой статьи было выбрано неизолированное решение с использованием токового шунтирующего монитора Analog Devices AD8217 (отдельное устройство стоимостью 2,44 доллара США в Digikey), которое дало полезную информацию о нескольких рассматриваемых нами вариантах.

• Недостаток: однонаправленное измерение тока, не подходит для переменного тока
• Преимущества: минимальное количество деталей, и устройство содержит внутренний LDO, поэтому нерегулируемый Vcc был в порядке.

Для измерения двунаправленного тока мы рассматривали возможность использования двунаправленного шунтирующего монитора AD8210 (около 5 долл. Каждый!), Но в итоге просто провели измерение тока перед каскадом конденсатора связи. Это вносит некоторую ошибку, но это была приблизительно линейная ошибка в пределах нашего диапазона интересов, следовательно, устранена в программном обеспечении.

Полезной справочной справкой была заметка о применении Linear's Current Sense Circuit .

Кроме того, если кто-то идентифицирует или представит изолированный датчик тока с эффектом Холла, такой как диапазон Аллегро, но для низких токов, мы с радостью переключимся на него.

Обратите внимание, что эти устройства ACS для разных диапазонов тока отличаются только на этапе внутреннего усиления. Поэтому я думаю, что стоит попробовать установить еще один операционный усилитель за ACS, чтобы расширить ожидаемый диапазон выходного сигнала до желаемого.

Это, конечно, внесет некоторый дополнительный шум в измерения, но это может быть пренебрежимо при низком усилении 1: 5 в вашем случае.

Датчики тока очень чувствительны к внешним магнитным полям, и вы можете использовать их как таковые. Возьмите кольцевой сердечник, увидели щель, в которую только что входит ACS (концентратор потока), и намотайте несколько витков на сердечник, через который проходит измеряемый ток. Вы можете сделать его настолько чувствительным, насколько захотите, увеличив число ходов. Есть также небольшие датчики Холла от ASlegro, которые очень хорошо подходят для этой цели и имеют те же выходные характеристики, что и ваш ACS712, а также имеют низкую стоимость.

Немного дорогим, но очень эффективным вариантом является использование изолированного источника питания (например, R0.25S-0505) и изолированного дельта-сигма-модулятора (например, AD7400AYRWZ). С некоторыми дополнительными периферийными устройствами или, если используется FPGA, с цифровым LPF, он обеспечит хорошее восприятие тока с высоким разрешением и пропускной способностью. У меня была такая схема, как 16 бит, 64 кГц, 80 дБ SNR ... Но - примерно за 10 долларов за канал.

Если вы хотите интегрировать датчик в систему MCU, возможно, модуль INA219 будет хорошим выбором. Он выводит данные через I2C, поэтому вам не нужно вводить аналоговое напряжение. Это стоит 10 долларов на AdaFruit, но всего 2 или 3 доллара на eBay.

Другие характеристики:

• Напряжение: 26 В
• Макс. Ток: ± 3,2 А
• Максимальное разрешение: 0,1 мА