ACS724 strāvas sensora mērījumi ar Arduino: 4 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Šajā pamācībā mēs eksperimentēsim ar ACS724 strāvas sensora pievienošanu Arduino, lai veiktu pašreizējos mērījumus. Šajā gadījumā strāvas sensors ir +/- 5A, kas izvada 400 mv/A.

Arduino Uno ir 10 bitu ADC, tāpēc labi jautājumi ir šādi: cik precīzs ir pašreizējais rādījums, ko mēs varam iegūt un cik tas ir stabils?

Mēs sāksim, vienkārši savienojot sensoru ar voltmetru un strāvas mērītāju, un veiksim analogus rādījumus, lai redzētu, cik labi sensors darbojas, un pēc tam pievienosim to Arduino ADC tapai un redzēsim, cik labi tas darbojas.

Piegādes

1 - maizes dēlis2 - galda barošanas avoti2 - DVM's1 - ACS724 sensors +/- 5A1 - Arduino Uno1 - LM78053 - 10 omi, 10W rezistori1 - 1nF vāciņš1 - 10nF vāciņš1 - 0,1uF vāciņš

1. darbība:

Testa ķēde ir tāda, kā parādīts diagrammā. Savienojums no Arduino 5V tapas līdz LM7805 +5V sliedei nav obligāts. Izmantojot šo džemperi, jūs varat iegūt labākus rezultātus, taču, lietojot to, esiet piesardzīgs ar vadiem, jo Arduino ir pievienots jūsu datoram, un otrais barošanas avots pārsniegs 5 V, kad to ieslēgsit, lai palielinātu strāvu caur sensoru.

Ja savienojat barošanas avotus kopā, sensora barošanas avotam un Arduino barošanas avotam būs tieši tāds pats +5V atskaites punkts, un jūs varētu gaidīt konsekventākus rezultātus.

Es to izdarīju bez šī savienojuma, un es redzēju augstāku nulles strāvas rādījumu uz pašreizējā sensora (2,530 V gaidītā 2,500 V vietā) un zemāku, nekā paredzēts, ADC rādījumu nulles strāvas punktā. Es saņēmu digitālo ADC rādījumu no 507 līdz 508 bez strāvas caur sensoru, par 2,500V jums vajadzētu redzēt aptuveni 512. ADC rādījumu. Es to laboju programmatūrā.

2. darbība. Pārbaudiet mērījumus

Analogie mērījumi ar voltmetru un ampērmetru liecināja, ka sensors ir ļoti precīzs. Pie testa strāvām 0,5A, 1,0A un 1,5A tas bija milivoltam precīzi pareizs.

ADC mērījumi ar Arduino nebija gandrīz tik precīzi. Šos mērījumus ierobežoja Arduino ADC 10 bitu izšķirtspēja un trokšņa problēmas (skatiet videoklipu). Trokšņa dēļ ADC rādījums sliktākajā gadījumā lēkāja līdz pat 10 vai vairāk soļiem bez strāvas caur sensoru. Ņemot vērā, ka katrs solis ir aptuveni 5 mv, tas ir aptuveni 50 mv svārstības, un ar 400mv/amp sensoru ir 50mv/400mv/amp = 125ma svārstības! Vienīgais veids, kā es varēju iegūt jēgpilnu lasījumu, bija ņemt 10 lasījumus pēc kārtas un pēc tam tos vidēji aprēķināt.

Ar 10 bitu ADC vai 1024 iespējamiem līmeņiem un 5 V Vcc mēs varam atrisināt aptuveni 5/1023 ~ 5mv vienā solī. Sensora izeja nodrošina 400mv/Amp. Tātad labākajā gadījumā mums ir izšķirtspēja 5mv/400mv/amp ~ 12.5ma.

Tātad svārstību kombinācija trokšņa un zemas izšķirtspējas dēļ nozīmē, ka mēs nevaram izmantot šo metodi, lai precīzi un konsekventi izmērītu strāvu, īpaši nelielas strāvas. Mēs varam izmantot šo metodi, lai sniegtu priekšstatu par pašreizējo līmeni pie lielākām straumēm, taču tā vienkārši nav tik precīza.

3. darbība. Secinājumi

Secinājumi:

-ACS724 analogie rādījumi ir ļoti precīzi.

-ACS724 vajadzētu ļoti labi strādāt ar analogām shēmām. piemēram, strāvas padeves strāvas kontrole ar analogo atgriezeniskās saites cilpu.

-Rodas problēmas ar troksni un izšķirtspēju, izmantojot ACS724 ar Arduino 10 bitu ADC.

-Pietiekami labs, lai tikai uzraudzītu vidējo strāvu lielākas strāvas ķēdēm, bet nav pietiekami labs pastāvīgai strāvas kontrolei.

-Lai iegūtu labākus rezultātus, var būt nepieciešams izmantot ārēju 12 bitu vai lielāku ADC mikroshēmu.

4. solis: Arduino kods

Šeit ir kods, ko es izmantoju, lai vienkārši izmērītu Arduino A0 tapas ADC vērtību, un kods, lai sensora spriegumu pārvērstu strāvā un ņemtu vidēji 10 rādījumus. Kods ir diezgan pašsaprotams un komentēts reklāmguvumu un vidējās vērtības noteikšanas kodam.