Какие виды датчиков тока используются с Arduino. Как работают датчики на эффекте Холла и трансформаторные. Как подключить и настроить датчик тока к Arduino. Для чего применяются датчики тока в проектах с Arduino.
Виды датчиков тока для Arduino и принципы их работы
Датчики тока позволяют измерять и контролировать электрический ток, протекающий в цепях Arduino-проектов. Существует несколько основных типов таких датчиков:
- На основе эффекта Холла
- Трансформаторного типа
- Шунтовые резисторы
Как работают датчики на эффекте Холла? Они используют специальный полупроводник, который генерирует напряжение пропорционально силе магнитного поля вокруг проводника с током. Это позволяет бесконтактно измерять ток.
Трансформаторные датчики работают по принципу электромагнитной индукции. Измеряемый ток проходит через первичную обмотку, во вторичной обмотке наводится пропорциональное напряжение.
Подключение датчика тока к Arduino
Для подключения датчика тока к Arduino понадобится:
- Датчик тока (например, ACS712)
- Arduino-совместимая плата
- Соединительные провода
- Источник питания 5В
Схема подключения типичного датчика тока:
- VCC датчика подключается к 5V на Arduino
- GND датчика к GND Arduino
- OUT датчика к аналоговому входу Arduino (например, A0)
После физического подключения необходимо загрузить скетч для считывания и обработки данных с датчика. Базовый код может выглядеть так:
«`cpp const int sensorPin = A0; float sensitivity = 0.185; // для ACS712 30A void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { int sensorValue = analogRead(sensorPin); float voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0); float current = (voltage — 2.5) / sensitivity; Serial.print(«Ток: «); Serial.print(current); Serial.println(» A»); delay(1000); } «`Калибровка и настройка датчика тока
Для получения точных измерений датчик тока необходимо откалибровать. Как это сделать?- Подключите датчик к известной нагрузке с измеренным током
- Запишите показания датчика
- Сравните с реальным значением тока
- Скорректируйте коэффициент чувствительности в коде
Важно учитывать, что некоторые датчики могут иметь смещение нуля. Это значение выходного сигнала при отсутствии тока. Его также нужно измерить и учесть в расчетах.
Применение датчиков тока в проектах Arduino
Для чего используются датчики тока в проектах с Arduino? Вот несколько распространенных применений:
- Мониторинг энергопотребления устройств
- Защита от перегрузки и короткого замыкания
- Контроль заряда и разряда аккумуляторов
- Измерение мощности солнечных панелей
- Анализ работы электродвигателей
Например, в проекте умного дома датчики тока могут отслеживать потребление электроэнергии различными приборами. Это позволяет оптимизировать расходы и выявлять неисправности.
Особенности работы с высокими токами
При работе с токами свыше 5-10А возникают дополнительные сложности. Какие меры нужно предпринять?
- Использовать датчики с подходящим диапазоном измерений
- Обеспечить надежное охлаждение датчика
- Применять экранирование от помех
- Использовать отдельное питание для силовой и сигнальной части
Для измерения очень высоких токов (сотни ампер) часто применяют датчики на эффекте Холла с разъемным сердечником. Они позволяют производить измерения без разрыва силовой цепи.
Обработка данных с датчика тока
Как обрабатывать «сырые» данные, полученные с датчика тока? Вот несколько методов:
- Усреднение показаний для уменьшения шума
- Применение цифровых фильтров (например, фильтр Калмана)
- Расчет действующего значения переменного тока
- Определение пиковых значений тока
Пример кода для расчета действующего значения переменного тока:
«`cpp const int sensorPin = A0; const int numSamples = 1000; void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { long sum = 0; for(int i=0; iДатчики тока играют важную роль в системах управления электродвигателями. Как они используются?
- Обратная связь для ПИД-регулятора
- Определение положения ротора в бесколлекторных двигателях
- Защита от перегрузки и заклинивания
- Оценка крутящего момента
В более сложных системах, таких как векторное управление двигателями, датчики тока позволяют точно контролировать магнитный поток и момент двигателя.
Выбор оптимального датчика тока для проекта
При выборе датчика тока для Arduino-проекта следует учитывать несколько факторов:
- Диапазон измеряемых токов
- Требуемая точность измерений
- Тип тока (постоянный или переменный)
- Частотный диапазон (для переменного тока)
- Напряжение изоляции
- Физические размеры датчика
Например, для измерения тока батареи подойдет датчик на эффекте Холла с диапазоном до 30А. А для контроля работы мощного электродвигателя может потребоваться трансформаторный датчик на сотни ампер.
Важно также учитывать совместимость выбранного датчика с имеющейся Arduino-платой по напряжению питания и типу выходного сигнала.
Датчик тока с беспроводным каналом связи на базе ARDUINO
Датчик тока с беспроводным каналом связи на базе ARDUINO- Главная
- Статьи
- Датчик тока с беспроводным каналом связи на базе ARDUINO
Баймухаметов З. Р.
Абдуллов А.А.
Потанин А.А.
Арсланов А.Д.
Ключевые слова: датчик тока, беспроводной модуль, АТ-команды, Arduino, Bluetooth
Достоверное измерение токов и напряжений в энергетическом и управляющем оборудовании является важным аспектом обеспечения высокой надежности и безопасности промышленных систем и электронных приборов. Специализированные датчики также применяются для определения разбаланса токов, мониторинга и диагностики цепей, запуска схем защиты, обнаружения отказов электрооборудования и аварийных состояний различных типов нагрузки.
Литература:
1. Григорьев М., Вавилова Г. Исследование методов измерения токов с повышенной точностью. — М., 2015. — 354 c.
2. Блум Д. Изучаем Arduino. Инструменты и методы технического волшебства. — СПб.: БХВПетербург, 2015. — 336 с.
3. Описание микроконтроллера Arduino Uno [Электронный ресурс]. URL: http://arduino. ru/Hardware/ArduinoBoardUno (дата обращения: 27.02.2021).
При работе с электрооборудованием и электрическими сетями часто возникает необходимость в измерении силы тока и нередко бывают ситуации, когда нет возможности провести измерения контактным способом. Существуют два основных метода бесконтактного измерения тока, первый — преобразование тока, протекающего в проводнике, с помощью датчика Холла, названного в честь первооткрывателя эффекта возникновения поперечного электрического поля в полупроводнике или проводнике, помещенном в магнитное поле, и второй — с использованием трансформатора тока. Основа такого датчика — трансформатор, по первичной обмотке которого протекает ток нагрузки, а во вторичной — наводится напряжение, пропорциональное этому току.
Целью исследования является получение численных значений тока бесконтактным методом с помощью микроконтроллера и датчика тока по беспроводному каналу связи.
Существует целый класс устройств под названием токоизмерительные клещи, которые позволяют измерить значение тока без разрыва цепи и без электрического контакта с ней [1]. Большинство из них достаточно дорогие и малофункциональные, заведомо уступают по цене и по гибкости настройки связки, скажем, датчику тока, микроконтроллеру и беспроводному модулю. В качестве датчика можно взять недорогой TA12–100, в качестве головного устройства, например, Arduino Uno, а для передачи полученных данных по беспроводной сети будем использовать модуль HC-06.
Принцип работы датчика TA12–100 заключается в следующем. Модуль измеряет напряжение, падающее на транзисторе в 200 Ом, который находится на выходе трансформатора.
Датчик TA12–100 преобразует напряжение на резисторе в аналоговый сигнал, применяя закон Ома. Коэффициент трансформатора составляет 1000:1 и, чтобы получить значение тока, следует полученные данные умножить на 1000. Данный датчик используется только для измерения переменного тока и является аналоговым. Для подключения к плате потребуется два провода — один провод подключается к заземлению, а второй — к аналоговому входу. Провод, где необходимо измерить силу тока, должен проходить через катушку модуля (рис. 1).
Баймухаметов З. Р., Абдуллов А.А., Потанин А.А., Арсланов А.Д., Датчик тока с беспроводным каналом связи на базе ARDUINO. КИП и автоматика: обслуживание и ремонт. 2021;11.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Для Цитирования:
Баймухаметов З. Р., Абдуллов А.А., Потанин А.А., Арсланов А.Д., Датчик тока с беспроводным каналом связи на базе ARDUINO. КИП и автоматика: обслуживание и ремонт.
2021;11.
ФИО
Ваш e-mail
Ваш телефон
Нажимая кнопку «Получить доступ» вы даёте своё согласие обработку своих персональных данных
Ваше имя
Ваша фамилия
Ваш e-mail
Ваш телефон
Придумайте пароль
Пароль еще раз
Запомнить меня
Информируйте меня обо всех новостях и спецпредложениях по почте
На указанный Вами номер телефона был отправлен код подтверждения.
Повторно запросить код можно будет через секунд.
Код подтверждения
На указанный Вами номер телефона был отправлен код подтверждения.Повторно запросить код можно будет через секунд.
Код подтверждения
На указанный Вами номер телефона был отправлен код подтверждения.Повторно запросить код можно будет через секунд.
Код подтверждения
Логин
Пароль
Ваше имя:
Ваш e-mail:
Ваш телефон:
Сообщение:
На сайте используется защита от спама reCAPTCHA и применяются Условия использования и Конфиденциальность Google
Использовать это устройство?
Одновременно использовать один аккаунт разрешено только с одного устройства.
Повторно запросить код можно будет через секунд.
Код подтверждения
×
Мы перевели вас на Русскую версию сайта
You have been redirected to the Russian version
Мы используем куки
Датчики электричества
Датчики тока Ардуино
Сортувати: За замовчуванням Назва (А — Я) Назва (Я — А) Ціна (низька > висока) Ціна (висока > низька) Рейтинг (починаючи з високого) Рейтинг (починаючи з низького) Модель (А — Я) Модель (Я — А)
Показати 25 50 75 100
₴22.
00
Датчик напряжения для Arduino
Датчик напряжения Arduino — специальный модуль, который разработан для измерения напряжения без испо..
₴22.00
Модуль с герконом для Arduino
Герконовый датчик выполнен на основе микросхемы LM393YD. Благодаря встроенному геркону и компанатору..
Показано з 1 по 7 із 7 (1 сторінок)
Датчик тока Ардуино позволяет измерять и контролировать протекающую по цепи энергию. Устройство широко применяется в комплектации с микроконтроллерами разной сложности, позволяя:
- создавать схемы, защищающие от перегрузки;
- способствовать контролю подаваемого электричества в зарядных приборах и ином оборудовании-источнике энергии.
Датчик тока Arduino выполняется на базе микросхем с линейным приемником Холла и медным проводником. Большинство известных моделей, представленных производителями, создаются на микросхемах ACS712ELC или подобных.
- Сенсор потребляет 10 мА и может работать в таких условиях:
- при температуре от -40 до +85°C;
- с полосой пропускания около 80 кГц;
почти при нулевом магнитном гистерезисе.
Когда электричество протекает через датчик тока для Ардуино, создается магнитное поле. Оно преобразуется в напряжение, которое пропорционально данным входной энергии.
Устройства показывают высокую стабильность и низкий уровень шумов на выходе с чувствительностью от 66 мВ/A, в зависимости от выбранной модели. Для организации полноценной работы схемы достаточно обеспечить питание в 5 В. Настройка фабричная и требует от сборщика только короткого прописывания скетча в стандартном порядке.
Конструкция и подключение датчика тока к Ардуино
Помимо приемника и проводника, на поверхности сенсора располагаются входы, с их помощью осуществляется соединение устройства с микроконтроллером.
- VCC — по этому выходу датчик тока на Ардуино принимает питание, для полноценной работы схемы нужна организация постоянного напряжения.
- OUT — аналоговый выход к плате Arduino.
- GND — заземление.
Выбрав за основу проекта датчик тока Ардуино, подключение осуществляется в следующем порядке:
Программирование. Чтобы датчики тока для Ардуино полноценно функционировали, необходимо прописать скетч на плату, используя программное обеспечение Arduino IDE. Нужно прописать постоянные и переменные команды — void setup() и void loop().
Подключение. Соединяем датчик тока для Arduino — соответствующий вход и выход с микроконтроллером и устройствами, необходимыми для создания функционального проекта.
Заранее нужно подготовить датчик тока Холла Ардуино, соединительные провода, функциональные элементы. В качестве основы подойдут платы Uno, Nano, Mega или другая с подходящей конструкцией и аналоговым выходом. Стандартно датчик переменного тока Ардуино подключается с помощью трех соединительных проводов разного цвета. Важно организовать точную совместимость соединений и качество контакта, иначе конечное устройство может не функционировать.
Датчик тока Ардуино: купить в интернет-магазине Ekot
В данном разделе нашего интернет-магазина предлагаем изучить и заказать датчик тока и напряжения Arduino. Для удобства к каждому устройству опубликовано подробное техническое описание, действуют доступные цены, есть возможность организации оперативной доставки сенсоров в любой город Украины.
Если вы хотите приобрести бесконтактный датчик тока Ардуино, но возникли сложности с оформлением заказа или иные вопросы, обратитесь к нашим консультантам онлайн или по телефону. При необходимости мы готовы оказать содействие в подборе другой сопровождающей электроники Arduino из нашего каталога.
Keyestudio ACS712-20A Датчик тока для Arduino, совместимый
Keyestudio ACS712-20A Датчик тока для Arduino, совместимыйВаша позиция: Главная / Датчики
Формат PDF
KS0186
Продано:1
- Описание
- Особенности
- Документы
- отзывов
Датчик тока ACS712-20A используется для измерения силы тока.
Он содержит микросхему ACS712ELC-20A, основанную на эффекте Холла. Вы должны защитить его от воздействия магнитного поля при использовании.
- Чип
:ACS712ELC-20A
Источник питания 5 В и встроенный индикатор питания
Этот модуль может обнаруживать положительный и отрицательный ток 20 А, соответствующий аналоговый выход при 100 мВ/А.
Выходное напряжение равно VCC/2 без протекания тока.
- 5 звезд0%
- 4 звезды0%
- 3 звезды0%
- 2 звезды0%
- 1 звезда0%
Средний рейтинг:
Поделитесь своими мыслями с другими покупателями
Напишите отзыв
Обзоры продуктов могут быть выполнены после входа в систему, пожалуйста, нажмите здесь, чтобы войти
keyestudio TDS Meter V1.0 Модуль платы счетчика воды Фильтр измерения качества воды для arduino unor3
$ 7,90
Датчик мутности Keyestudio V1.
0 с проводами, совместимыми с Arduino, для тестирования воды$ 12,60
$ 18.00
0 с проводами, совместимыми с Arduino, для тестирования водыKeyestudio новый тип модуля датчика влажности почвы для Arduino
$ 3,60
Датчик расхода воды Keyes Hall
$ 9,60
Фенни Ариэль Виола Солнечный
WeChatСолнечно Виола Фенни Ариэль
Ариэль Виола Фенни
Ссылки:автозапчасти
Измерение тока | Arduino-FOC
Arduino SimpleFOClibrary имеет своей целью поддержку реализации FOC с (как минимум) тремя наиболее стандартными типами измерения тока:
- Измерение тока в линии
- Измерение тока на стороне низкого напряжения
- Измерение тока на стороне высокого напряжения — Пока не поддерживается
на данный момент (проверьте выпуски ), Arduino SimpleFOClibrary поддерживает встроенное измерение тока почти для всех платформ и измерение тока на нижней стороне на платах ESP32, stm32 (f1, f4 и семейства g4 — один мотор), SAMD21 (один мотор) и на платах B-G431B-ESC1 на базе STM32 (один мотор).
Каждый из текущих классов датчиков будет реализовывать все необходимые функции для простой и надежной реализации алгоритма FOC:
- Конфигурация оборудования
- Разрешение и частота АЦП
- Автоматическое определение смещения нуля
- Синхронизация драйвера2 АЦП Запуск событий сбора данных
- Адаптивная синхронизация с фазами драйвера
- Расчет величины вектора тока
- Расчет токов D и Q ВОК
Каждый из реализованных классов можно использовать как автономные классы, и их можно использовать для считывания текущих значений на выходах драйвера BLDC вне области библиотеки Arduino SimpleFOC, см. примеры кодов в утилитах > current_sense_test . Чтобы алгоритм FOC работал, классы измерения тока связаны с классом BLDCMotor , который использует драйвер для считывания токов FOC.
🎯 Наши цели реализации
Текущий код sense будет написан таким образом, чтобы поддерживать как можно больше различных драйверов и быть полностью взаимозаменяемым.
Из-за очень специфичных аппаратных реализаций сбора данных АЦП для различных архитектур MCU и из-за очень разных требований к синхронизации драйвера/АЦП для различных подходов к измерению тока эта задача, вероятно, является одной из самых сложных задач для библиотеки SimpleFOC. Поэтому работа будет выполняться итерациями, и каждый релиз будет все лучше и лучше поддерживаться. Пожалуйста, следите за github и проверяйте выпуски .
Также не забудьте подписаться на наш форум сообщества, где ведется много дискуссий о текущем зондировании и его применении!
