小电流电流传感器?


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我正在使用ACS712 + -5A来测量直流电流,但我的电流从未超过1A。这会导致传感器分辨率下降,因为它的测量值从未超过1A。

对我来说,以较高的分辨率(〜1 mA)测量低电流值有哪些选择?理想的是ACS712的1A或2A版本,但不幸的是它们不存在。应该隔离。


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是否需要隔离?您正在测量交流还是直流电流?您需要什么精度/精度?
奥利·格拉泽

Answers:


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更新:发布此答案后,我切换到了迈来芯(Melexis)MLX91206线性霍尔效应电流传感器,待测电流通过以传感器为核心的线圈通过。允许隔离的低至100 mA的测量电流。有关更多详细信息,请参见此答案


我的一个项目需要在24 V电压不受调节的情况下,对高达500 mA满量程的高端电流进行感应。我们找不到适合该电流范围的任何具有隔离式电流感应的集成设备,如Allegro ACS部件。

根据本文,选择了使用Analog Devices AD8217电流分流监控器Digkey的单价为2.44美元)的非隔离解决方案,该解决方案为我们正在考虑的几种选择提供了有用的见解。

  • 缺点:单向电流感应,不适用于交流电
  • 优点:零件数量最少,并且设备包含内部LDO,因此不受管制的Vcc很好。

为了检测双向电流,我们确实考虑使用AD8210双向并联监测器(每个接近5美元!),但最终只是在耦合电容器级之前进行电流检测。这的确引入了一些误差,但在我们感兴趣的范围内大约是线性误差,因此在软件中已消除。

线性的《电流检测电路》应用笔记是有用的背景参考。

另外,如果有人确实发现或引入了霍尔效应隔离电流传感器(如Allegro的量程),但对于低电流,我们会很乐意切换到该传感器。


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谢谢。太快了,快板不能使传感器的量程变小。
waspinator

有一个限制:霍尔效应会随着电流的下降而失去强度-并且增加感测长度会增加电阻,从而也会增加零件内部产生的热量。我相信这会及时发生的。
Anindo Ghosh 2012年

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请注意,用于不同电流范围的那些ACS设备仅在内部放大阶段有所不同。因此,我认为尝试将另一个运算放大器简单地放在ACS后面以将其预期输出范围扩展到期望值非常值得。

当然,这会在测量中引入一些额外的噪声,但是在您的情况下以1:5的低放大倍率可以忽略不计。


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电流传感器对外部磁场非常敏感,因此您可以使用它们。拿一个环形铁心,在ACS刚好适合的地方(通量集中器)上切开一个缝,然后在要测量电流的铁心上绕几圈。通过增加匝数,可以使它尽可能灵敏。还有来自ASlegro的小型霍尔传感器,非常适合于此目的,其输出特性与ACS712一样,也是低成本的。


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一种比较昂贵但非常有效的选择是使用隔离式电源(例如R0.25S-0505)和隔离式delta-sigma调制器(例如AD7400AYRWZ)。加上一些其他外设,或者如果将FPGA与数字LPF配合使用,它将提供具有高分辨率和带宽的良好电流感测。我有这样的电路,具有16位,64kHz,80dB SNR ...但是-每个通道约10美元。


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如果您想将传感器集成到MCU系统,也许INA219模块是一个不错的选择。它通过I2C输出数据,因此您无需ADC模拟电压。它在AdaFruit上的售价为10美元,但在eBay上仅为2或3美元。

其他规格:

  • 电压:26伏
  • 最大电流:±3.2 A
  • 最大分辨率:0.1 mA
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