ACS712 Stromsensorfunktion und Anwendungen

Die Erfindung der Elektrizität hat zu einer revolutionären Veränderung im Leben der Menschen geführt. Wir haben viele innovative Anwendungen der Elektrizität erfunden, um unser tägliches Leben zu erleichtern. Heute werden fast alle unsere Geräte mit Strom betrieben. Der Ladungsfluss wird als Strom bezeichnet. Unterschiedliche Geräte benötigen je nach Funktionsanforderung unterschiedlich viel Strom. Einige Geräte sind so empfindlich, dass sie beschädigt werden, wenn ihnen viel Strom zugeführt wird. Um eine solche Situation zu retten und die benötigte oder in einer Anwendung verwendete Strommenge zu überwachen, ist eine Strommessung erforderlich. Hier kommt der Stromsensor ins Spiel. Ein solcher Sensor ist der Stromsensor ACS712.

Was ist der ACS712 Stromsensor?

Durch einen Leiter fließender Strom verursacht einen Spannungsabfall. Der Zusammenhang zwischen Strom und Spannung ist durch das Ohmsche Gesetz gegeben. Bei elektronischen Geräten führt eine Erhöhung der Stromstärke über den Bedarf hinaus zu einer Überlastung und kann das Gerät beschädigen.

Die Strommessung ist für die ordnungsgemäße Funktion der Geräte erforderlich. Die Messung der Spannung ist eine passive Aufgabe und kann durchgeführt werden, ohne das System zu beeinträchtigen. Während die Strommessung eine aufdringliche Aufgabe ist, die nicht direkt als Spannung erfasst werden kann.

Um den Strom in einem Stromkreis zu messen, wird ein Sensor benötigt. Der ACS712-Stromsensor ist der Sensor, mit dem die Stromstärke gemessen und berechnet werden kann, die an den Leiter angelegt wird, ohne die Leistung des Systems zu beeinträchtigen.

Der ACS712 Stromsensor ist ein vollständig integrierter linearer Sensor-IC auf Hall-Effekt-Basis. Dieser IC verfügt über eine Spannungsisolation von 2,1 kV RMS zusammen mit einem Stromleiter mit niedrigem Widerstand.

Arbeitsprinzip

Stromsensor erkennt den Strom in einem Draht oder Leiter und erzeugt ein Signal proportional zum erkannten Strom entweder in Form einer analogen Spannung oder eines digitalen Ausgangs.

Die Stromerfassung erfolgt auf zwei Arten – direkte Erfassung und indirekte Erfassung. Bei der Direktmessung wird zur Stromerkennung das Ohmsche Gesetz verwendet, um den Spannungsabfall zu messen, der in einem Draht auftritt, wenn Strom durch ihn fließt.

Ein stromdurchflossener Leiter erzeugt auch in seiner Umgebung ein Magnetfeld. Bei der indirekten Abtastung wird der Strom gemessen, indem dieses Magnetfeld berechnet wird, indem entweder das Faradaysche Gesetz oder das Amperegesetz angewendet wird. Hier wird entweder ein Transformator oder ein Hall-Effekt-Sensor oder ein faseroptischer Stromsensor verwendet, um das Magnetfeld zu erfassen.

ACS712 Stromsensor verwendet die Methode der indirekten Erfassung, um den Strom zu berechnen. Um den Strom zu messen, wird in diesem IC eine Liner-Hall-Sensorschaltung mit niedrigem Offset verwendet. Dieser Sensor befindet sich an der Oberfläche des ICs auf einem Kupferleiterpfad. Wenn Strom durch diesen Kupferleitungspfad fließt, erzeugt er ein Magnetfeld, das vom Hall-Effekt-Sensor erfasst wird. Eine dem erfassten Magnetfeld proportionale Spannung wird vom Hall-Sensor erzeugt, der zur Strommessung verwendet wird.

Die Nähe des magnetischen Signals zum Hallsensor entscheidet über die Genauigkeit des Gerätes. Näher am magnetischen Signal erhöht die Genauigkeit. Der ACS712 Stromsensor ist als kleines SOIC8-Gehäuse zur Oberflächenmontage erhältlich. In diesem IC fließt Strom von Pin-1 und Pin-2 zu Pin-3 und Pin-4. Dies bildet den Leitungspfad, auf dem der Strom erfasst wird. Die Implementierung dieses ICs ist sehr einfach.

ACS712 kann in Anwendungen verwendet werden, die eine galvanische Trennung erfordern, da die Anschlüsse des Leitungspfads von den IC-Leitungen galvanisch getrennt sind. Daher erfordert dieser IC keine anderen Isolationstechniken. Dieser IC benötigt eine Versorgungsspannung von 5V. Seine Ausgangsspannung ist proportional zum Wechsel- oder Gleichstrom. ACS712 hat eine magnetische Hysterese von nahezu null.

Wo Pin-1 bis Pin-4 den Leitungspfad bilden, ist Pin-5 der Signalmasse-Pin. Pin-6 ist der FILTER-Pin, der von einem externen Kondensator verwendet wird, um die Bandbreite einzustellen. Pin-7 ist der analoge Ausgangspin. Pin-8 ist der Stromversorgungspin.

Anwendungen des ACS712 Stromsensors

Dieser IC kann sowohl Wechsel- als auch Gleichstrom erkennen und hat daher ein breites Anwendungsspektrum. ACS712 wird in Spitzenwerterkennungsschaltungen, Schaltungen zur Erhöhung der Verstärkung, Gleichrichtungsanwendungen für AtoD-Wandler, Überstromfehlerspeicher usw. verwendet. Der von diesem IC bereitgestellte Filterstift wird verwendet, um den Dämpfungseffekt in Widerstandsteilerschaltungen zu eliminieren.

ACS712 wird in vielen industriellen, kommerziellen und Kommunikationsanwendungen verwendet. Dieser IC ist für Automobilanwendungen geeignet. Einige der typischen Anwendungen dieses ICs finden sich in Motorsteuerkreisen, zur Lasterkennung und -verwaltung, SMPS, Überstromfehlerschutzschaltungen.

Dieser IC kann den Strom für Hochspannungslasten messen, die an einem 230-V-Wechselstromnetz betrieben werden. Zum Auslesen der Werte kann er einfach mit dem ADC eines Mikrocontrollers verbunden werden. Welchen Wert würde die Ausgangsspannung des ACS712 haben, wenn ein DC-Laststrom an ihn angelegt wird?