為了測量電流,我們通常使用電阻形式的分流器,其上的壓降與流過電阻的電流成正比。
例如,當電流為 10A 時,0.1Ω 電阻上的壓降為 1V。即使沒有額外的放大器,1V 的電壓也很容易通過 ADC 等設備進行測量,但遺憾的是,在這種條件下,0.1Ω 電阻上將發(fā)出 10W 的功率。我們可以使用阻值較低的電阻來減少功率損耗,但我們需要一個能響應較低電壓值(如 100mV)的測量系統(tǒng)。對于高交流電壓值,則需要使用變壓器。另一種解決方案是使用霍爾效應傳感器,它還能在電流測量電路和電壓輸出之間提供隔離。
霍爾效應 U->I 轉(zhuǎn)換器的一個例子是 ACS712ELCTR-20A-T 電路,其測量范圍為 20A,隔離有效值為 2.1kV。為方便起見,我們將使用一個焊接有 ACS712 芯片和引線的現(xiàn)成 ME067 模塊。我們?yōu)殡娐诽峁?5V 電壓,在測量電路中沒有電流流動的情況下,我們將在輸出端獲得 2.5V 電源電壓的一半。根據(jù)電流流動的方向,電壓值將相對于最初的 2.5V 降低或升高。對于該電路,電壓變化與電流的關系為 100 mV/A,不同測量范圍的電路具有不同的 mV/A 比值。
電流為 1.01A 時,輸出端電壓為 2.604V:
讓我們使用萬用表的 "rel "功能,觀察電流為 1A 時電壓為 2.5V 的變化:
電流為 100mA 時,輸出電壓會相應降低:
重要的是測量電路電阻低、壓降低、功率損耗低,10A 時,模塊連接器上的壓降僅為 45mV:
萬用表電流值從100mA到10A時的讀數(shù):
測試是在工作條件下進行的,會出現(xiàn)一些線路失真,但我們可以假定 I->U 轉(zhuǎn)換特性是線性的,使用該模塊可以降低功率損耗,并與測量電路隔離。您在設計中是否使用過基于霍爾效應的電流測量?
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