ACS724 áramérzékelő mérések Arduino segítségével: 4 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Ebben az utasításban kísérletezünk egy ACS724 áramérzékelő csatlakoztatásával az Arduino -hoz, hogy áramméréseket végezzünk. Ebben az esetben az áramérzékelő +/- 5A típusú, 400 mv/A kimenetű.

Az Arduino Uno 10 bites ADC -vel rendelkezik, ezért jó kérdések a következők: Mennyire pontosak az aktuális leolvasások és mennyire stabilak?

Kezdjük azzal, hogy csak csatlakoztatjuk az érzékelőt egy voltmérőhöz és egy árammérőhöz, és analóg leolvasásokat végezünk, hogy megnézzük, mennyire jól működik az érzékelő, majd csatlakoztassuk egy Arduino ADC tűhöz, és nézzük meg, hogyan működik.

Kellékek

1 - Kenyérpult2

1. lépés:

A tesztáramkör a diagramon látható. Az Arduino 5V -os tű és az LM7805 +5V sín közötti kapcsolat opcionális. Ezzel a jumperrel jobb eredményeket érhet el, de legyen óvatos a kábelezéssel, ha használja, mert az Arduino csatlakoztatva van a számítógéphez, és a második tápegység meghaladja az 5 V -ot, amikor felkapcsolja, hogy növelje az áramot az érzékelőn keresztül.

Ha összekapcsolja a tápegységeket, akkor az érzékelő tápegysége és az Arduino tápegysége pontosan ugyanazt a +5V -os referenciapontot kapja, és következetesebb eredményeket várhat.

Ezt a kapcsolat nélkül csináltam, és nagyobb nulla áramértéket láttam az áramérzékelőn (2,530 V a várt 2,500 V helyett), és a vártnál alacsonyabb ADC értéket a nulla árampontnál. Digitális ADC -értéket kaptam körülbelül 507 és 508 között, áram nélkül az érzékelőn, 2500 V esetén körülbelül 512 -es ADC -értéket kell látnia. Ezt kijavítottam a szoftverben.

2. lépés: Teszt mérések

A voltmérővel és ampermérővel végzett analóg mérések azt mutatták, hogy az érzékelő nagyon pontos. A 0,5A, 1,0A és 1,5A tesztáramoknál ez pontosan megfelel a millivoltnak.

Az Arduino -val végzett ADC mérések közel sem voltak olyan pontosak. Ezeket a méréseket korlátozta az Arduino ADC 10 bites felbontása és a zajproblémák (lásd a videót). A zaj miatt az ADC leolvasása a legrosszabb esetben akár 10 vagy több lépésre is ugrott, áram nélkül az érzékelőn. Figyelembe véve, hogy minden lépés körülbelül 5 mv, ez körülbelül 50 mv ingadozás, és 400 mv/amp érzékelő esetén 50 mv/400 mv/amp = 125 ma ingadozást jelent! Az egyetlen módja, hogy értelmes olvasmányt szerezhessek, az volt, hogy sorban 10 leolvasást vettem, majd átlagoltam.

10 bites ADC -vel vagy 1024 lehetséges szinttel és 5 V Vcc -vel lépésenként körülbelül 5/1023 ~ 5mv -ot tudunk megoldani. Az érzékelő kimenete 400mv/Amp. Tehát a legjobb esetben 5mv/400mv/amp ~ 12,5ma felbontásunk van.

Tehát a zaj és az alacsony felbontás miatti ingadozások kombinációja azt jelenti, hogy nem tudjuk ezzel a módszerrel pontosan és következetesen mérni az áramot, különösen a kis áramokat. Ezzel a módszerrel képet kaphatunk a jelenlegi áramról magasabb áramoknál, de ez nem annyira pontos.

3. lépés: Következtetések

Következtetések:

-Az ACS724 analóg leolvasás nagyon pontos.

-Az ACS724 -nek nagyon jól kell működnie analóg áramkörökkel. pl. a tápegység áramának szabályozása analóg visszacsatolási hurokkal.

-Problémák vannak a zajjal és a felbontással az ACS724 és az Arduino 10 bites ADC használatával.

-Elég jó ahhoz, hogy csak figyelje a nagyobb áramkörök átlagos áramát, de nem elég jó az állandó áramszabályozáshoz.

-Lehet, hogy külső 12 bites vagy több ADC chipet kell használnia a jobb eredmények érdekében.

4. lépés: Arduino kód

Itt van a kód, amellyel egyszerűen megmértem az Arduino A0 érintkezős ADC értékét, és a kód, amellyel az érzékelő feszültségét árammá alakítom, és 10 leolvasás átlagát veszem. A kód meglehetősen magától értetődő, és megjegyzést fűz a konverziós és átlagolási kódhoz.