Matësi i rrymës pa kontakt, bëjeni vetë. Sensori AC me madhësi të vogël. Kontaktet për lidhjen e një lak me tre tela
Transformatori i rrymës është një pajisje që mund të zëvendësojë transformatorët e rrymës dhe shuntet e përdorura sot. Përdoret për kontroll dhe matje dhe është një zgjidhje e shkëlqyer inxhinierike. Dizajni i pajisjes është bërë në përputhje me metodat moderne të zbatimit teknik të pajisjeve dhe mënyrat për të siguruar shkathtësinë, komoditetin dhe besueshmërinë e sistemit. Kjo është arsyeja pse transduktorët matës të zhvilluar nga një prodhues rus janë në kërkesë të madhe çdo vit. Gama e modifikimeve të mundshme i kënaq konsumatorët, pasi ju lejon të zgjidhni zgjidhjen më të përshtatshme dhe në të njëjtën kohë të mos paguani më shumë.
Çfarë është e veçantë për transduktorët aktualë?
Karakteristika kryesore e dhënësit të rrymës matëse është shkathtësia e tij. Si rryma direkte, ashtu edhe rryma pulsuese dhe alternative mund të aplikohen në hyrjen e pajisjes. Për të bërë të mundur këtë shkathtësi, prodhuesit kanë zhvilluar një pajisje të bazuar në parimin Hall. Konvertuesi zbaton një qark të vogël të bërë në gjysmëpërçues. Me ndihmën e tij, përcaktohet madhësia dhe drejtimi i fushës magnetike të rrymës së aplikuar në hyrjen e pajisjes. Kështu, konverteri i rrymës së efektit Hall është një pajisje unike me performancë dhe funksionalitet të lartë.
Pajisja është bërë në formën e një strehimi me një vrimë përmes së cilës kalon një përcjellës që mbart rrymë. Furnizimi me energji elektrike i qarkut elektronik të konvertuesit kryhet nga rrjeti me një tension DC të barabartë me 15 volt. Në daljen e pajisjes shfaqet një rrymë, e cila ndryshon në vlerë, drejtim dhe kohë në përpjesëtim të drejtë me rrymën në hyrje. Në këtë rast, transduktori matës i rrymës bazuar në efektin Hall mund të bëhet jo vetëm me një vrimë për daljen e përçuesve që mbartin rrymë, por edhe në formën e një pajisjeje të destinuar për instalim në një ndërprerje qarku.
Karakteristikat e projektimit të dhënësve matëse të rrymës
Transduktori matës i rrymës pa kontakt është bërë me izolim galvanik midis qarkut të kontrollit dhe qarkut të energjisë. Konvertuesi përbëhet nga një qark magnetik, një mbështjellje kompensimi dhe një pajisje Hall. Kur rryma rrjedh nëpër goma, induksioni induktohet në qarkun magnetik, ndërsa pajisja Hall gjeneron një tension që ndryshon me ndryshimin e induksionit të induktuar. Sinjali i daljes futet në hyrjen e një amplifikuesi elektronik, dhe më pas shkon në dredha-dredha të kompensimit. Si rezultat, një rrymë rrjedh përmes mbështjelljes së kompensimit, e cila është drejtpërdrejt proporcionale me rrymën në hyrje, ndërsa forma e rrymës primare përsëritet plotësisht. Në fakt, është një konvertues i rrymës dhe tensionit.
Transduktor matës i rrymës AC pa kontakt
Më shpesh, konsumatorët blejnë sensorë të rrymës dhe tensionit për rrjetet e energjisë trefazore AC. Prandaj, prodhuesit kanë zhvilluar posaçërisht dhënës matës PIT-___-T me elektronikë më të thjeshtë dhe, në përputhje me rrethanat, me çmim të ulët. Funksionimi i pajisjeve mund të bëhet në temperatura të ndryshme, në intervalin e frekuencës nga 20 në 10 kHz. Në të njëjtën kohë, konsumatorët kanë mundësinë të zgjedhin llojin e sinjalit të daljes nga konverteri - tension ose rrymë. Transduktorët e rrymës pa kontakt janë prodhuar për instalim në një zbar të rrumbullakët ose të sheshtë. Kjo e zgjeron ndjeshëm hapësirën e kësaj pajisjeje dhe e bën atë të rëndësishme në rindërtimin e nënstacioneve me kapacitete të ndryshme.
Për rregullimin e furnizimit me energji të garazhit, është shumë i përshtatshëm të dihet rryma që konsumohet nga një ose një pajisje tjetër e përfshirë në këtë rrjet. Gama e këtyre pajisjeve është mjaft e gjerë dhe po rritet vazhdimisht: shpuese, mprehëse, mulli, ngrohës, makina saldimi, memorie, tharëse flokësh industriale dhe shumë më tepër….
Për të matur rrymën alternative, siç dihet, si një sensor aktual, si rregull, përdoret një transformator aktual. Ky transformator, në përgjithësi, është i ngjashëm me një ulje konvencionale, të ndezur, si të thuash, "anasjelltas", d.m.th. dredha-dredha e saj kryesore është një ose më shumë kthesa (ose një zbar) e kaluar përmes bërthamës - një qark magnetik, dhe sekondari është një spirale me një numër të madh kthesash të një teli të hollë të vendosur në të njëjtin qark magnetik (Fig. 1).
Sidoqoftë, transformatorët e rrymës industriale janë mjaft të shtrenjtë, të rëndë dhe shpesh të dizajnuar për të matur qindra ampera. Një transformator rrymë i projektuar për gamën e një rrjeti shtëpiak rrallë shihet në shitje. Është për këtë arsye që lindi ideja për të përdorur një stafetë elektromagnetike DC / AC për këtë qëllim, pa asnjë përdorim të grupit të kontaktit të një stafete të tillë. Në fakt, çdo stafetë tashmë përmban një spirale me një numër të madh kthesash teli të hollë, dhe e vetmja gjë që nevojitet për ta kthyer atë në një transformator është sigurimi i një qarku magnetik rreth spirales me një minimum të boshllëqeve ajri. Përveç kësaj, sigurisht, një dizajn i tillë kërkon hapësirë të mjaftueshme për të kaluar mbështjelljen parësore, e cila përfaqëson rrjetin hyrës.Fotoja tregon një sensor të tillë të bërë nga një rele i tipit RES22 për 24 V DC. Ky stafetë përmban një mbështjellje me një rezistencë prej afërsisht 650 ohms. Me shumë mundësi, shumë lloje të tjera të releve, duke përfshirë mbetjet e startuesve magnetikë të gabuar, etj., Mund të gjejnë aplikime të ngjashme. Për të siguruar qarkun magnetik, armatura e stafetës bllokohet mekanikisht në afrimin maksimal me bërthamën. Rele duket se është ndezur gjatë gjithë kohës. Tjetra, një spirale e mbështjelljes primare është bërë rreth spirales (në foto është një tel blu i trefishtë).
Në fakt, për këtë sensori aktual është gati, pa shumë bujë me mbështjelljen e telit në spirale. Sigurisht, është e vështirë të konsiderohet kjo pajisje si një transformator i plotë, si për shkak të zonës së vogël të seksionit kryq të qarkut magnetik të sapopërfituar dhe, ndoshta, në funksion të ndryshimit në karakteristikat e tij të magnetizimit nga ai ideal. Sidoqoftë, e gjithë kjo rezulton të jetë më pak e rëndësishme për faktin se ne kemi nevojë për fuqinë minimale të një "transformatori" të tillë dhe është e nevojshme vetëm për të siguruar një devijim proporcional (mundësisht linear) të treguesit të treguesit të sistemit magnetoelektrik në varësi të rrymës në mbështjelljen parësore.
Një qark i mundshëm për çiftimin e një sensori aktual me një tregues të tillë është paraqitur në diagram (Fig. 2). Është mjaft e thjeshtë dhe i ngjan një qarku marrës detektori. Dioda ndreqës (D9B) është germanium dhe u zgjodh për shkak të vogëlësisë së rënies së tensionit në të (rreth 0.3 V). Pragu i vlerës minimale aktuale që ky sensor është në gjendje të përcaktojë do të varet nga ky parametër i diodës. Në këtë drejtim, për këtë është më mirë të përdorni të ashtuquajturat dioda detektor me një rënie të vogël të tensionit, për shembull, GD507 dhe të ngjashme. Një palë dioda silikoni kd521v është instaluar për të mbrojtur pajisjen e treguesit nga mbingarkesa, e cila është e mundur me rritje të konsiderueshme të rrymës të shkaktuara, për shembull, nga një qark i shkurtër brenda rrjetit, duke ndezur transformatorë të fuqishëm ose një saldator. Kjo është një qasje shumë e zakonshme në raste të tilla. Duhet të theksohet se një qark kaq i thjeshtë ka disavantazhin që absolutisht nuk mund të "shohë" ngarkesën në formën e një rryme të një polariteti, siç është një ngrohës ose një element ngrohjeje i lidhur përmes një diode ndreqës. Në këto raste, përdoret një qark disi "i ndërlikuar", për shembull, në formën e një ndreqësi të dyfishimit të tensionit (Fig. 3).
Pershendetje te gjitheve!
Ndoshta duhet të prezantohem pak - unë jam një inxhinier i zakonshëm qarku, i cili gjithashtu interesohet për programim dhe disa fusha të tjera të elektronikës: DSP, FPGA, komunikim radio dhe disa të tjera. Kohët e fundit jam zhytur në marrës SDR. Në fillim doja t'i kushtoja artikullin tim të parë (shpresoj jo të fundit) një teme më serioze, por për shumë do të bëhet thjesht material leximi dhe nuk do të jetë i dobishëm. Prandaj, tema e zgjedhur është shumë e specializuar dhe e zbatuar ekskluzivisht. Dua të vërej gjithashtu se, me siguri, të gjithë artikujt dhe pyetjet në to do të konsiderohen më shumë nga një inxhinier qarku, dhe jo nga një programues apo dikush tjetër. Epo - le të shkojmë!
Jo shumë kohë më parë, më urdhëruan të dizajnoja një "Sistemi për monitorimin e furnizimit me energji elektrike të një ndërtese banimi", klienti po ndërton shtëpi fshati, kështu që disa prej jush mund ta kenë parë tashmë pajisjen time. Kjo pajisje mati rrymat e konsumit në çdo fazë hyrëse dhe tension, duke dërguar njëkohësisht të dhëna përmes kanalit të radios te sistemi tashmë i instaluar Smart Home + ishte në gjendje të reduktonte startuesin në hyrjen e shtëpisë. Por biseda sot nuk do të jetë për të, por për komponentin e tij të vogël, por shumë të rëndësishëm - sensorin aktual. Dhe siç e keni kuptuar tashmë nga titulli i artikullit, këta do të jenë sensorë aktualë "pa kontakt" nga Allegro - ACS758-100.
________________________________________________________________________________________________________________________
Ju mund të shihni fletën e të dhënave, në sensorin për të cilin do të flas. Siç mund ta merrni me mend, numri "100" në fund të shënimit është rryma maksimale që sensori mund të matë. Për të qenë i sinqertë - kam dyshime për këtë, më duket se përfundimet thjesht nuk mund t'i rezistojnë 200A për një kohë të gjatë, megjithëse është mjaft i përshtatshëm për matjen e rrymës së hyrjes. Në pajisjen time, një sensor 100A kalon në vetvete pa probleme vazhdimisht të paktën 35A + ka maja konsumi deri në 60A.
Figura 1 - Pamja e sensorit ACS758-100(50/200)
Para se të kaloj në pjesën kryesore të artikullit, ju sugjeroj të njiheni me dy burime. Nëse keni njohuri bazë të elektronikës, atëherë ato do të jenë të tepërta dhe mos ngurroni ta kaloni këtë paragraf. Për pjesën tjetër, ju këshilloj të kaloni për një zhvillim dhe kuptim të përgjithshëm:
1) Efekti i sallës. Dukuria dhe parimi i veprimit
2) Sensorë modernë të rrymës
________________________________________________________________________________________________________________________
Epo, le të fillojmë me më të rëndësishmin, përkatësisht etiketimin. Unë blej komponentë në 90% të rasteve në www.digikey.com. Komponentët mbërrijnë në Rusi në 5-6 ditë, faqja ka gjithçka, ka gjithashtu një kërkim dhe dokumentacion parametrik shumë të përshtatshëm. Kështu që lista e plotë e sensorëve të familjes mund të shihet atje sipas kërkesës " ACS758 Sensorët e mi u blenë në të njëjtin vend - ACS758LCB-100B.
Brenda fletës së të dhënave, gjithçka është etiketuar, por unë prapë do t'i kushtoj vëmendje pikës kryesore " 100 V":
1) 100
- ky është kufiri i matjes në amper, domethënë sensori im mund të matë deri në 100A;
2) "NË"- këtu duhet t'i kushtoni vëmendje të veçantë kësaj letre, në vend të saj mund të ketë edhe një letër" U". Matës me shkronjë B mund të matë rrymën alternative, dhe, në përputhje me rrethanat, rrymën direkte. Sensori me shkronjë U mund të matet vetëm rryma direkte.
Gjithashtu në fillim të fletës së të dhënave ka një pllakë të shkëlqyer për këtë temë: 
Figura 2 - Llojet e sensorëve aktualë të familjes ACS758
Gjithashtu një nga arsyet më të rëndësishme për përdorimin e një sensori të tillë ishte - izolimi galvanik. Daljet e fuqisë 4 dhe 5 nuk janë të lidhura elektrike me daljet 1,2,3. Në këtë sensor, komunikimi është vetëm në formën e një fushe të induktuar.
Një tjetër parametër i rëndësishëm u shfaq në këtë tabelë - varësia e tensionit të daljes nga rryma. E bukura e këtij lloji të sensorëve është se ata kanë një dalje të tensionit, jo një dalje rryme si transformatorët klasikë të rrymës, gjë që është shumë e përshtatshme. Për shembull, dalja e sensorit mund të lidhet drejtpërdrejt me hyrjen ADC të mikrokontrolluesit dhe të marrë lexime.
Për sensorin tim, kjo vlerë është 20 mV/A. Kjo do të thotë që kur një rrymë prej 1A rrjedh nëpër terminalet 4-5 të sensorit, voltazhi në daljen e tij do të rritet me 20 mV. Mendoj se logjika është e qartë.
Në momentin tjetër, sa do të jetë voltazhi i daljes? Duke marrë parasysh që furnizimi me energji elektrike është "njerëzor", domethënë unipolar, atëherë kur matni rrymën alternative duhet të ketë një "pikë referimi". Në këtë sensor, kjo pikë referimi është e barabartë me 1/2 e furnizimit (Vcc). Kjo zgjidhje ndodh shpesh dhe është e përshtatshme. Kur rryma rrjedh në një drejtim, dalja do të jetë " 1/2Vcc+I*0.02V", në gjysmë ciklin tjetër, kur rryma rrjedh në drejtim të kundërt, tensioni i daljes do të jetë më i ngushtë" 1/2 Vcc - I*0.02V". Në dalje marrim një sinusoid, ku "zero" është 1/2 Vcc. Nëse matim rrymën direkte, atëherë në dalje do të kemi " 1/2Vcc+I*0.02V", atëherë kur përpunojmë të dhënat në ADC, ne thjesht zbresim komponentin konstant 1/2 Vcc dhe punoni me të dhënat e vërteta, domethënë me pjesën e mbetur I*0.02V.
Tani është koha për të kontrolluar në praktikë atë që përshkrova më lart, ose më mirë të zbritem nga fleta e të dhënave. Për të punuar me sensorin dhe për të kontrolluar aftësitë e tij, unë ndërtova këtë "mini-stendë":
Figura 3 - Vendi për testimin e sensorit aktual
Para së gjithash, vendosa të aplikoj fuqinë te sensori dhe të mas prodhimin e tij për t'u siguruar që ai mori 1/2 Vcc. Diagrami i lidhjes mund të gjendet në fletën e të dhënave, por unë, thjesht duke dashur të njihem, nuk humba kohë dhe skali një kondensator filtri për furnizimin me energji elektrike + qark filtri me kalim të ulët RC në pinin Vout. Në një pajisje të vërtetë, nuk ka askund pa to! Përfundova me këtë foto:
Figura 4 - Rezultati i matjes së "zeros"
Kur aplikohet fuqia 5 V nga shamia ime Zbulimi STM32VL Unë pashë këto rezultate - 2.38 V. Pyetja e parë që doli ishte: Pse 2.38 dhe jo ato të përshkruara në fletën e të dhënave 2.5?"Pyetja u zhduk pothuajse menjëherë - mata autobusin e energjisë për korrigjimin, dhe atje 4.76-4.77V. Dhe puna është se energjia vjen nga USB, tashmë ka 5V, pas USB ka një stabilizues linear LM7805, dhe kjo nuk është qartë një LDO me një 40 mV. Këtu është gjëja kryesore që bien 2. se "zero" është 2.38 V Është kjo konstante që unë do të zbres gjatë përpunimit të të dhënave nga ADC.
Dhe tani do të kryejmë matjen e parë, deri më tani vetëm me ndihmën e një oshiloskopi. Do të masë rrymën e qarkut të shkurtër të furnizimit tim të rregulluar me energji elektrike, është e barabartë me 3.06A. Ky dhe ampermetri i integruar tregon dhe fluke dha të njëjtin rezultat. Epo, ne lidhim daljet e PSU me këmbët 4 dhe 5 të sensorit (në foto kam një kthesë) dhe shohim se çfarë ndodhi:
Figura 5 - Matja e rrymës së qarkut të shkurtër të PSU
Siç mund ta shohim, tensioni vout rritur nga 2.38 V në 2.44 V. Duke parë varësinë e mësipërme, duhet të kemi 2,38V + 3,06A*0,02V/A, që korrespondon me një vlerë prej 2.44V. Rezultati është në përputhje me pritjet, me një rrymë prej 3A kemi marrë një rritje në "zero" të barabartë me 60 mV. Përfundim - sensori po funksionon, tashmë mund të punoni me të duke përdorur MK.
Tani duhet të lidhni sensorin aktual me një nga kunjat ADC në mikrokontrolluesin STM32F100RBT6. Vetë guraleca është shumë mediokër, frekuenca e sistemit është vetëm 24 MHz, por ky shall ka mbijetuar shumë dhe e ka provuar veten. Unë e kam ndoshta 5 vjet, sepse është marrë falas në një kohë kur ST i shpërndante majtas e djathtas.
Në fillim, nga zakoni, doja të vendosja një op-amp me një koeficient pas sensorit. fitoj "1", por, duke parë diagramin strukturor, kuptova se ai ishte tashmë brenda. E vetmja gjë që vlen të merret në konsideratë është se në rrymën maksimale, fuqia dalëse do të jetë e barabartë me furnizimin me energji të sensorit Vcc, domethënë rreth 5 V, dhe STM mund të matet nga 0 në 3.3 V, kështu që në këtë rast është e nevojshme të vendosni një ndarës të tensionit rezistent, për shembull, 1:1.5 ose 1:2. Rryma ime është e pakët, kështu që do ta neglizhoj këtë moment tani për tani. Pajisja ime e provës duket diçka si kjo:
Figura 6 - Ne montojmë "ampermetrin" tonë
Gjithashtu, për të vizualizuar rezultatet, vidhos një ekran kinez në kontrolluesin ILI9341, pasi ai ishte i shtrirë pranë, por duart e mia nuk mund ta arrinin atë. Për të shkruar një bibliotekë të plotë për të, vrava nja dy orë dhe një filxhan kafe, pasi fleta e të dhënave doli të ishte çuditërisht informuese, gjë që është e rrallë për zanatet e djemve të Jackie Chan.
Tani duhet të shkruani një funksion për të matur Vout duke përdorur ADC-në e mikrokontrolluesit. Nuk do t'ju tregoj në detaje, në STM32 tashmë ka shumë informacione dhe mësime. Pra, le të shohim vetëm:
Uint16_t get_adc_value() ( ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); while(ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET); kthe ADC_GetConversionValue(ADC1);
Më tej, për të marrë rezultatet e matjes ADC në kodin e ekzekutueshëm të trupit kryesor ose të ndërprerjes, duhet të shkruani sa vijon:
data_adc = merr_vlera_adc();
Pasi të keni deklaruar më parë variablin data_adc:
extern uint16_t data_adc;
Si rezultat, marrim variablin data_adc, i cili merr një vlerë nga 0 në 4095, sepse ADC në STM32 është 12 bit. Tjetra, duhet ta kthejmë rezultatin e marrë "në papagaj" në një formë më të njohur për ne, domethënë në amper. Prandaj, së pari është e nevojshme të llogaritet çmimi i ndarjes. Pas stabilizatorit në autobusin 3.3V, oshiloskopi im tregoi 3.17 V, nuk e kuptova se me çfarë lidhej. Prandaj, duke e ndarë 3.17V me 4095, marrim vlerën 0.000774V - ky është çmimi i ndarjes. Kjo do të thotë, pasi kam marrë një rezultat nga ADC, për shembull, 2711, unë thjesht e shumëzoj atë me 0.000774V dhe marr 2.09V.
Në detyrën tonë, voltazhi është vetëm një "ndërmjetës", ne ende duhet ta shndërrojmë atë në amper. Për ta bërë këtë, ne duhet të zbresim 2.38 V nga rezultati dhe të ndajmë pjesën e mbetur me 0.02 [V/A]. Rezultati është kjo formulë:
Float I_out = ((((float)data_adc * presc)-2.38)/0.02);
Epo, është koha për të ngarkuar firmuerin në mikrokontrollues dhe për të parë rezultatet:
Figura 7 - Rezultatet e matjes së të dhënave nga sensori dhe përpunimi i tyre
Kam matur konsumin e vetë qarkut siç mund ta shihni 230 mA. Pasi mata të njëjtën gjë me një goditje të verifikuar, rezultoi se konsumi ishte 201 mA. Epo - saktësia e një vendi dhjetor është tashmë shumë e lezetshme. Unë do të shpjegoj pse ... Gama e rrymës së matur është 0..100A, domethënë, saktësia deri në 1A është 1%, dhe saktësia deri në të dhjetat e amperit është tashmë 0,1%! Dhe ju lutemi vini re, kjo është pa asnjë zgjidhje qarku. Madje isha shumë dembel për të varur kanalet e furnizimit me energji filtruese.
Tani më duhet të mat rrymën e qarkut të shkurtër (SC) të furnizimit tim me energji. E kthej dorezën në maksimum dhe marr foton e mëposhtme:
Figura 8 - Matjet e rrymës së qarkut të shkurtër
Epo, në fakt leximet në vetë burimin me ampermetrin e vet:
Figura 9 - Vlera në shkallën BP
Në fakt, tregoi 3.09A, por ndërsa po fotografoja, dredha-dredha u nxeh, dhe rezistenca e saj u rrit, dhe rryma, përkatësisht, ra, por kjo nuk është aq e frikshme.
Si përfundim, as nuk di çfarë të them. Shpresoj se artikulli im do t'i ndihmojë disi amatorët fillestarë të radios në udhëtimin e tyre të vështirë. Ndoshta dikujt do t'i pëlqejë forma ime e prezantimit të materialit, atëherë unë mund të vazhdoj të shkruaj periodikisht për punën me komponentë të ndryshëm. Ju mund të shprehni dëshirat tuaja për temën në komente, unë do të përpiqem të marr parasysh.
Për të kontrolluar konsumin aktual, rregulloni bllokimin e motorëve ose ndërprerjen emergjente të sistemit.
Puna me tension të lartë është e rrezikshme për shëndetin!
Prekja e vidave të bllokut të terminaleve dhe terminaleve të tyre mund të rezultojë në goditje elektrike. Mos e prekni tabelën nëse është e lidhur me një rrjet shtëpiak. Për pajisjen e përfunduar, përdorni një strehë të izoluar.
Nëse nuk dini si ta lidhni sensorin me një pajisje elektrike të fuqizuar nga një rrjet i zakonshëm 220 V ose nëse keni dyshime, ndaloni: mund të ndezni një zjarr ose të vrisni veten.
Ju duhet të kuptoni qartë parimin e funksionimit të pajisjes dhe rreziqet e punës me tension të lartë.
Rishikimi i videos
Lidhja dhe konfigurimi
Sensori komunikon me elektronikën e kontrollit nëpërmjet tre telave. Dalja e sensorit është një sinjal analog. Kur lidheni me Arduino ose Iskra JS, është i përshtatshëm të përdorni Troyka Shield, dhe për ata që duan të heqin qafe telat, Troyka Slot Shield është i përshtatshëm. Për shembull, le të lidhim një kabllo nga moduli në grupin e kontakteve të Troyka Shield që lidhen me pinin analog A0. Ju mund të përdorni çdo kunj analoge në projektin tuaj. 
Shembuj pune
Për ta bërë më të lehtë punën me sensorin, ne kemi shkruar bibliotekën TroykaCurrent, e cila konverton vlerat e daljes analoge të sensorit në miliamp. Shkarkoni dhe instaloni atë për të përsëritur eksperimentet e përshkruara më poshtë.
Matja e rrymës DC
Për të matur rrymën e drejtpërdrejtë, lidhni sensorin me qarkun e hapur midis shiritit LED dhe furnizimit me energji elektrike. Le të nxjerrim vlerën aktuale të rrymës DC në miliamps në portin Serial. 
Matja e rrymës AC
Për të matur rrymën alternative, ne e lidhim sensorin me qarkun e hapur midis burimit të tensionit alternativ dhe ngarkesës. Le të nxjerrim vlerën aktuale të rrymës alternative në miliamp në portin Serial. 
Elementet e bordit
Sensori ACS712ELCTR-05B
Sensori i rrymës ACS712ELCTR-05B bazohet në efektin Hall, thelbi i të cilit është si më poshtë: nëse një përcjellës me rrymë vendoset në një fushë magnetike, në skajet e saj shfaqet një EMF, i drejtuar pingul me drejtimin e rrymës dhe drejtimin e fushës magnetike. 
Mikroqarku konstruktivisht përbëhet nga një sensor Hall dhe një përcjellës bakri. Rryma që rrjedh nëpër përcjellësin e bakrit krijon një fushë magnetike, e cila perceptohet nga elementi Hall. Fusha magnetike varet në mënyrë lineare nga forca e rrymës.
Niveli i tensionit në dalje të sensorit është proporcional me rrymën e matur. Gama e matjes nga -5 A deri në 5 A. Ndjeshmëria - 185 mV/A. Në mungesë të rrymës, voltazhi i daljes do të jetë i barabartë me gjysmën e tensionit të furnizimit. 
Sensori aktual është i lidhur me ngarkesën në një qark të hapur përmes jastëkëve nën vidë. Për të matur rrymën e drejtpërdrejtë, lidhni sensorin, duke marrë parasysh drejtimet e rrymës, përndryshe do të merrni vlera me shenjën e kundërt. Për rrymë alternative, polariteti nuk ka rëndësi.
Kontaktet për lidhjen e një lak me tre tela
Moduli është i lidhur me elektronikën e kontrollit nëpërmjet tre telave. Qëllimi i kontakteve të lakut me tre tela:
Fuqia (V) - tela e kuqe. Bazuar në dokumentacionin, sensori mundësohet nga 5 volt. Si rezultat i provës, moduli gjithashtu funksionon nga 3.3 volt.
Tokë (G) - tel i zi. Duhet të lidhet me tokën e mikrokontrolluesit;
Sinjali (S) - tel i verdhë. Lidhur me hyrjen analoge të mikrokontrolluesit. Përmes tij, bordi i kontrollit lexon sinjalin nga sensori.
Për të automatizuar me sukses procese të ndryshme teknologjike, për të menaxhuar në mënyrë efektive instrumentet, pajisjet, makinat dhe mekanizmat, është e nevojshme që vazhdimisht të maten dhe kontrollojnë shumë parametra dhe sasi fizike. Prandaj, sensorët që ofrojnë informacion mbi gjendjen e pajisjeve të kontrolluara janë bërë pjesë përbërëse e sistemeve automatike.
Në thelbin e tij, çdo sensor është një pjesë integrale e pajisjeve rregulluese, sinjalizuese, matëse dhe kontrolluese. Me ndihmën e tij, një ose një vlerë tjetër e kontrolluar konvertohet në një lloj të caktuar sinjali, i cili bën të mundur matjen, përpunimin, regjistrimin, transmetimin dhe ruajtjen e informacionit të marrë. Në disa raste, sensori mund të ndikojë në proceset nën kontroll. Të gjitha këto cilësi zotërohen plotësisht nga sensori aktual i përdorur në shumë pajisje dhe mikroqarqe. Ai konverton ndikimin e rrymës elektrike në sinjale që janë të përshtatshme për përdorim të mëtejshëm.
Klasifikimi i sensorëve
Sensorët e përdorur në pajisje të ndryshme klasifikohen sipas kritereve të caktuara. Nëse është e mundur të maten vlerat hyrëse, ato mund të jenë: elektrikë, pneumatikë, sensorë të shpejtësisë, zhvendosje mekanike, presion, nxitim, forcë, temperaturë dhe parametra të tjerë. Midis tyre, matja e sasive elektrike dhe magnetike merr rreth 4%.
Çdo sensor konverton një vlerë hyrëse në një parametër dalës. Në varësi të kësaj, pajisjet e kontrollit mund të jenë jo elektrike dhe elektrike.
Më të zakonshmet nga këto të fundit janë:
- Sensorët DC
- Sensorët e amplitudës AC
- Sensorët e rezistencës dhe pajisje të tjera të ngjashme.
Avantazhi kryesor i sensorëve elektrikë është aftësia për të transmetuar informacion në distanca të caktuara me shpejtësi të lartë. Përdorimi i një kodi dixhital siguron saktësi të lartë, shpejtësi dhe rritje të ndjeshmërisë së instrumenteve matëse.
Parimi i funksionimit
Sipas parimit të funksionimit, të gjithë sensorët ndahen në dy lloje kryesore. Ato mund të jenë gjenerator - duke konvertuar drejtpërdrejt vlerat e hyrjes në një sinjal elektrik. Sensorët parametrikë përfshijnë pajisje që konvertojnë vlerat e hyrjes në parametra elektrikë të ndryshuar të vetë sensorit. Përveç kësaj, ato mund të jenë reostatike, omike, fotoelektrike ose optoelektronike, kapacitive, induktive etj.
Ekzistojnë kërkesa të caktuara për funksionimin e të gjithë sensorëve. Në secilën pajisje, vlerat hyrëse dhe dalëse duhet të lidhen drejtpërdrejt me njëra-tjetrën. Të gjitha karakteristikat duhet të jenë të qëndrueshme me kalimin e kohës. Si rregull, këto pajisje karakterizohen nga ndjeshmëri e lartë, madhësi dhe peshë e vogël. Ato mund të punojnë në kushte të ndryshme dhe mund të instalohen në mënyra të ndryshme.
Sensorë modernë të rrymës
Sensorët e rrymës janë pajisje që përcaktojnë forcën e rrymës direkte ose alternative në qarqet elektrike. Dizajni i tyre përfshin një bërthamë magnetike me një hendek dhe një dredha-dredha kompensuese, si dhe një tabelë elektronike që përpunon sinjalet elektrike. Elementi kryesor i ndjeshëm është sensori Hall, i fiksuar në hendekun e qarkut magnetik dhe i lidhur me hyrjen e amplifikatorit.
Parimi i funksionimit është përgjithësisht i njëjtë për të gjitha pajisjet e tilla. Nën veprimin e rrymës së matur, lind një fushë magnetike, pastaj, duke përdorur sensorin Hall, gjenerohet tensioni përkatës. Më tej, ky tension përforcohet në dalje dhe futet në mbështjelljen e daljes.
Llojet kryesore të sensorëve aktualë:
Sensorët e fitimit të drejtpërdrejtë (O/L). Ata kanë madhësi dhe peshë të vogël, konsum të ulët të energjisë. Gama e konvertimeve të sinjalit është zgjeruar ndjeshëm. Shmang humbjet në qarkun primar. Funksionimi i pajisjes bazohet në një fushë magnetike që krijon një rrymë primare IP. Më pas, fusha magnetike përqendrohet në qarkun magnetik dhe transformimi i saj i mëtejshëm nga elementi Hall në hendekun e ajrit. Sinjali i marrë nga elementi Hall përforcohet dhe në dalje formohet një kopje proporcionale e rrymës primare.
Sensorët aktualë (Eta). Ato karakterizohen nga një gamë e gjerë frekuencash dhe një gamë e zgjeruar konvertimi. Përparësitë e këtyre pajisjeve janë konsumi i ulët i energjisë dhe vonesa e ulët. Funksionimi i pajisjes mbështetet nga një furnizim me energji unipolare nga 0 në +5 volt. Funksionimi i pajisjes bazohet në një teknologji të kombinuar që përdor një lloj kompensimi dhe përforcim të drejtpërdrejtë. Kjo kontribuon në një përmirësim të ndjeshëm në performancën e sensorit dhe funksionim më të ekuilibruar.
Sensorët e rrymës kompensuese (C/L). Ato kanë një gamë të gjerë frekuencash, saktësi të lartë dhe vonesë të ulët. Ky lloj instrumenti nuk ka humbje primare të sinjalit, karakteristika të shkëlqyera lineariteti dhe zhvendosje të ulët të temperaturës. Kompensimi i fushës magnetike të krijuar nga rryma primare IP, ndodh për shkak të së njëjtës fushë të formuar në mbështjelljen dytësore. Gjenerimi i rrymës dytësore kompensuese kryhet nga elementi Hall dhe elektronika e vetë sensorit. Në fund të fundit, rryma sekondare është një kopje proporcionale e rrymës parësore.
Sensorët e rrymës së kompensimit (lloji C). Përparësitë e padyshimta të këtyre pajisjeve janë një gamë e gjerë frekuencash, saktësi e lartë e informacionit, linearitet i shkëlqyer dhe zhvendosje e reduktuar e temperaturës. Përveç kësaj, këto instrumente mund të matin rrymat e mbetura (CD). Ata kanë nivele të larta të izolimit dhe ndikim të reduktuar në sinjalin primar. Dizajni përbëhet nga dy qarqe magnetike toroidale dhe dy mbështjellje dytësore. Funksionimi i sensorëve bazohet në kompensimin e kthesave të amperit. Një rrymë me një vlerë të vogël nga qarku primar kalon përmes rezistencës primar dhe mbështjelljes primare.
Sensorët e rrymës PRIME. Konvertimi AC përdor një gamë të gjerë dinamike. Instrumenti ka linearitet të mirë, humbje të ulëta të temperaturës dhe pa ngopje magnetike. Avantazhi i dizajnit është dimensionet dhe pesha e vogël, rezistenca e lartë ndaj llojeve të ndryshme të mbingarkesave. Saktësia e leximeve nuk varet nga mënyra se si kablloja ndodhet në vrimë dhe nuk ndikohet nga fushat e jashtme. Ky sensor nuk përdor një spirale tradicionale të hapur, por një kokë sensori me pllaka qark të printuar me prekje. Çdo tabelë përbëhet nga dy mbështjellje të veçanta me bërthamë ajri. Të gjithë ata janë montuar në një tabelë të vetme bazë të qarkut të printuar. Nga tabelat e sensorëve formohen dy qarqe koncentrike, në daljet e të cilave përmblidhet tensioni i induktuar. Si rezultat, merret informacion në lidhje me parametrat e amplitudës dhe fazës së rrymës së matur.
Sensorët aktualë (lloji IT). Ato kanë saktësi të lartë, gamë të gjerë frekuencash, zhurmë të ulët në dalje, stabilitet të lartë të temperaturës dhe ndërlidhje të ulët. Nuk ka elemente Hall në hartimin e këtyre sensorëve. Rryma primare krijon një fushë magnetike, e cila kompensohet më tej nga rryma sekondare. Në dalje, rryma sekondare është një kopje proporcionale e rrymës parësore.
Përparësitë e sensorëve të rrymës në qarqet moderne
Çipat e bazuar në sensorë aktualë luajnë një rol të madh në ruajtjen e energjisë. Kjo lehtësohet nga konsumi i ulët i energjisë dhe energjisë. Në qarqet e integruara kombinohen të gjithë komponentët e nevojshëm elektronikë. Karakteristikat e pajisjeve janë përmirësuar shumë për shkak të punës së përbashkët të sensorëve të fushës magnetike dhe të gjithë elektronikës tjetër aktive.
Sensorët modernë të rrymës zvogëlojnë më tej madhësinë pasi të gjitha pajisjet elektronike janë të integruara në një çip të vetëm të përbashkët. Kjo ka çuar në zgjidhje të reja inovative të projektimit kompakt, duke përfshirë ato për gomën kryesore. Çdo sensor i ri aktual ka rritur izolimin dhe ndërvepron me sukses me llojet e tjera të komponentëve elektronikë.
Modelet më të fundit të sensorëve i lejojnë ata të montohen në instalimet ekzistuese pa shkëputur përcjellësin kryesor. Ato përbëhen nga dy pjesë dhe janë të shkëputshme, gjë që e bën të lehtë instalimin e këtyre pjesëve në përcjellësin primar pa asnjë shkyçje.
Për secilin sensor ekziston një dokumentacion teknik, i cili pasqyron të gjithë informacionin e nevojshëm që ju lejon të bëni llogaritjet paraprake dhe të përcaktoni vendin e përdorimit më optimal.
