ACS712模块 ACS712ELCTR |
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ACS712模块 ACS712ELCTR
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简 介： 测试了基于HALL原理的电流传感器ACS712，验证了它的基本功能，测试了这款5A容量的电流传感器的实际测量电流的范围。实际上比它的标称值大了一倍多。 关键词： HALL，霍尔，ACS712，电流传感器 ▌电流传感器模块 ACS712 电流 传感器 在工程应用和科学研究中被广泛应用。在 如何进行电流测量 - NI 中，给出了关于电流检测的基本方法方法： 基于电磁学方法：与早期的动圈式（达松瓦尔）仪表有关系基于电学方法：主要与欧姆定律有关系下面是从TB购买到的 ACS712ELCTR-05A 电流 传感器 模块 (¥：8.80: - 4.80），来初步检测该模块的基本性能。
√ □ 电流 传感器 芯片：ACS712ELC-05B； √ □ 插针5V供电，板载电源指示灯； √ □ 模块可以测量正负5安电流，对应模拟量输出185mV/A； √ □ 没有检测电流通过时，输出的的电压是VCC/2； √ □ PCB板子尺寸：31(mm)x13(mm)； 注： ACS712 是基于霍尔检测的原理，使用时请尽量避免磁场对此造成影响！ 2、IC ACS712Fully Integrated, Hall Effect-Based Linear Current Sensor IC with 2.1 kVRMS Isolation and a Low-Resistance Current Conductor 使得ACS712的数据手册。其中给出了它的基本特性。 频率响应：80kHz输出误差：1.5%内部电阻：1.2毫欧工作电压：+5.0V
▌基本功能测试 1、静态测试 测量基本参数： 工作电压：+5.003V 工作电流：14mA 输出电压：2.4940V
由 DH1766线性三路可编程直流电源 产生0~ 31V的直流电压，施加在5.1Ω的功率上产生0 ~ 6A左右的电流。测量ACS712模块的输出。
如下显示了电流正向输入和模块输出信号。 【Ⅰ.数据曲线】
V o u t = 0.1854 I + 2.5009 V_{out} = 0.1854I + 2.5009 Vout=0.1854I+2.5009 （2）反向电流测量下图显示了电流反向输入的时候，输入电流与输出电压信号。 【Ⅰ.测试曲线】
V o u t = − 0.1865 I + 2.5011 V_{out} = - 0.1865I + 2.5011 Vout=−0.1865I+2.5011 （3）将上面两个测量结果合并
线性拟合后的公式： V o u t = 0.18592 I + 2.49939 V_{out} = 0.18592I + 2.49939 Vout=0.18592I+2.49939 3、测量电流范围极限根据上面测测量线性拟合，如果按照+5V的范围，那么理论上该模块可以测量的电流范围应该是： I max = 2.5 0.18592 = 13.44 A I_{\max } = {{2.5} \over {0.18592}} = 13.44A Imax=0.185922.5=13.44A 那么，增加输入电流，测试输入输出的关系。 （1）改造负载在原有的5Ω的基础上，再并联上两个5Ω的电阻，形成 5 / 3 = 1.667 Ω 5/3 = 1.667\Omega 5/3=1.667Ω。考虑到线路其它部分的阻抗，整个回路的电阻大约为2欧姆左右。 （2）测量数据设置电压范围为 0V～19V ，便可以获得±10A的电流。如下是测量得到的数据曲线。
输入输出之间的线性拟合公式为： U O u t = 0.1855 I + 2.497 U_{Out} = 0.1855I + 2.497 UOut=0.1855I+2.497 从上面测量结果来看。在±10A左右，输入与输出之间仍然呈现出线性关系。 ▌动态特性测量 测量模块测量电流信号的动态特性。 1.测量方法利用DG1062产生峰峰值为8V的方波信号，驱动AOT254L功率MOS管。带动2.5Ω电阻。 下面是MOS管的驱动电压与电流信号。
由于只是简单的测试，没有进行良好的共地，所以在信号的上升与下降沿出现很多的振荡信号。 分析电流信号的变化，可以看ACS712输出电压的响应情况。 如下是在 ACS712数据手册 给出了ACS712的输出信号变化情况。
■ 相关文献链接: 如何进行电流测量 - NI ACS712ELCTR-05A 电流传感器模块 Fully Integrated, Hall Effect-Based Linear Current Sensor IC with 2.1 kVRMS Isolation and a Low-Resistance Current Conductor DH1766线性三路可编程直流电源▌附件文件 1、测量模块特性程序 #!/usr/local/bin/python # -*- coding: gbk -*- #============================================================ # TEST1.PY -- by Dr. ZhuoQing 2021-04-24 # # Note: #============================================================ from headm import * from tsmodule.tsvisa import * from tsmodule.tsstm32 import * vset = linspace(0, 31, 50) vdim = [] idim = [] for v in vset: dh1766volt(v) time.sleep(1.5) meter = meterval() vdim.append(meter[0]) curr = dh1766curr() idim.append(curr) printff(v, meter[0], curr) tspsave('meas', idim=idim, vdim=vdim) dh1766volt(10) plt.plot(idim, vdim) plt.xlabel("Current(A)") plt.ylabel("Voltage(V)") plt.grid(True) plt.tight_layout() plt.show() #------------------------------------------------------------ # END OF FILE : TEST1.PY #============================================================ 2.对于测量结果进行线性拟合 #!/usr/local/bin/python # -*- coding: gbk -*- #============================================================ # TEST2.PY -- by Dr. ZhuoQing 2021-04-24 # # Note: #============================================================ from headm import * from scipy.optimize import curve_fit idim0, vdim0 = tspload('meas1', 'idim', 'vdim') idim1, vdim1 = tspload('meas2', 'idim', 'vdim') def linefun(x, a, b): return a*x + b x1 = list(idim0) y1 = list(vdim0) x2 = [-x for x in list(idim1)] y2 = list(vdim1) x1.extend(x2) y1.extend(y2) printf(x1, y1) x = array(x1) y = array(y1) param = (1, 0) param, conv = curve_fit(linefun, x, y, p0=param) printf(param) plt.plot(x1, y1) plt.xlabel("Current(A)") plt.ylabel("Voltage(A)") plt.grid(True) plt.tight_layout() plt.show() #------------------------------------------------------------ # END OF FILE : TEST2.PY #============================================================ |
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