Vynález elektriny viedol k revolučnej zmene v živote človeka. Vynašli sme veľa inovatívnych aplikácií elektriny, aby sme si uľahčili náš každodenný život. Dnes takmer všetky naše zariadenia pracujú na elektrinu. Tok náboja je známy ako prúd. Rôzne zariadenia potrebujú odlišné množstvo prúdu na základe ich funkčných požiadaviek. Niektoré zariadenia sú také citlivé, že sa poškodia, keď sa do nich dostane veľké množstvo prúdu. Aby sme takúto situáciu zachránili a monitorovali množstvo požadovaného alebo použitého prúdu v aplikácii, je potrebné meranie prúdu. Tu prichádza na rad snímač prúdu. Jedným z takýchto snímačov je prúdový snímač ACS712.
Čo je prúdový snímač ACS712?
Prúd pretekajúci vodičom spôsobuje pokles napätia. Vzťah medzi prúdom a napätím je daný Ohmovym zákonom. V elektronických zariadeniach vedie zvýšenie množstva prúdu nad jeho hodnotu k preťaženiu a môže zariadenie poškodiť.
Meranie prúdu je potrebné pre správnu činnosť zariadení. Meranie napätia je pasívna úloha a je možné ho vykonať bez ovplyvnenia systému. Zatiaľ čo meranie prúdu je rušivá úloha, ktorú nemožno priamo zistiť ako napätie.
ACS712
Na meranie prúdu v obvode je potrebný snímač. Prúdový snímač ACS712 je snímač, ktorý možno použiť na meranie a výpočet množstva prúdu privádzaného do vodiča bez ovplyvnenia výkonu systému.
Prúdový snímač ACS712 je plne integrovaný integrovaný lineárny snímač založený na Hallovom efekte. Tento IC má izoláciu napätia 2,1 kV RMS spolu s prúdovým vodičom s nízkym odporom.
Pracovný princíp
Prúdový snímač detekuje prúd vo vodiči alebo vodiči a generuje signál úmerný detekovanému prúdu vo forme analógového napätia alebo digitálneho výstupu.
Aktuálne snímanie sa vykonáva dvoma spôsobmi - priamym snímaním a nepriamym snímaním. Pri priamom snímaní sa na detekciu prúdu používa Ohmov zákon na meranie poklesu napätia, ku ktorému došlo v drôte, keď ním preteká prúd.
Vodič prenášajúci prúd tiež vedie k magnetickému poľu v jeho okolí. Pri nepriamom snímaní sa prúd meria výpočtom tohto magnetického poľa pomocou jednej z týchto metód Faradayov zákon alebo Ampérov zákon. Tu buď a Transformátor alebo Hallov snímač alebo vláknový optický snímač prúdu sa používajú na snímanie magnetického poľa.
Senzor prúdu ACS712 používa na výpočet prúdu metódu nepriameho snímania. Na snímanie prúdu vo vložke sa v tomto IC používa obvod s Hallovým snímačom s nízkym posunom. Tento snímač je umiestnený na povrchu IC na medenej vodivej ceste. Keď prúd preteká touto medenou vodivou cestou, generuje magnetické pole, ktoré je snímané snímačom Hall efektu. Napätie úmerné snímanému magnetickému poľu je generované Hallovým senzorom, ktorý sa používa na meranie prúdu.
O presnosti prístroja rozhoduje blízkosť magnetického signálu k Hallovmu senzoru. Čím bližšie je magnetický signál, tým vyššia je presnosť. Senzor prúdu ACS712 je k dispozícii ako malé balenie SOIC8 na povrchovú montáž. V tomto IC prúd prúdi z pinov 1 a 2 do pinov 3 a 4. Toto vytvára vodivú cestu tam, kde je snímaný prúd. Implementácia tohto IC je veľmi jednoduchá.
ACS712 sa môže použiť v aplikáciách vyžadujúcich elektrickú izoláciu, pretože svorky vodivej cesty sú elektricky izolované od vodičov IC. Tento IC teda nevyžaduje žiadne ďalšie izolačné techniky. Tento IC vyžaduje napájacie napätie 5V. Jeho výstupné napätie je úmerné prúdu AC alebo DC. ACS712 má takmer nulu magnetická hysterézia .
Tam, kde Pin-1 na Pin-4 tvorí vodivú cestu, Pin-5 je pin signálneho uzemnenia. Pin-6 je pin FILTER, ktorý používa externý kondenzátor na nastavenie šírky pásma. Pin-7 je analógový výstupný pin. Pin-8 je pin napájacieho zdroja.
Aplikácie prúdového snímača ACS712
Tento IC dokáže detekovať striedavý aj jednosmerný prúd, takže má široké spektrum aplikácií. ACS712 sa používa v obvodoch na detekciu špičiek, v obvodoch na zvýšenie zosilnenia, v opravných aplikáciách pre prevodníky AtoD, v zámke nadprúdovej poruchy atď. Kolík filtra poskytovaný týmto integrovaným obvodom sa používa na elimináciu útlmového účinku v obvodoch deliča odporu.
ACS712 sa používa v mnohých priemyselných, komerčných a komunikačných aplikáciách. Tento IC je použiteľný pre automobilové aplikácie. Niektoré z typických aplikácií tohto integrovaného obvodu možno nájsť v riadiacich obvodoch motora, na detekciu a správu záťaže, SMPS, nadprúdový ochranný obvod.
Tento IC môže merať prúd pre vysokonapäťové záťaže pracujúce na sieti 230V AC. Na načítanie hodnôt je možné ich ľahko prepojiť s ADC mikrokontroléra. Aká by bola hodnota výstupného napätia poskytovaného ACS712, keď je na neho aplikovaný jednosmerný záťažový prúd?
