Измеряем ток датчиком Холла!

[Гость химик]

Доброго времени всем. Делаю измеритель тока на базе датчика Холла ss495. Нашел пару схем:

В первой отсутствует катушка на измерительном кольце и в описании написано, что при включении ноль уплывает и его нужно подстраивать. У меня он должен работать стационарно, поетому подстройки во вроемя работы невозможны.

Во второй схеме есть катушка, но небольшая проблема. Там где он будет стоять пока есть только напряжение +5В. Для +9В нужно делать отдельный источник питания. Вопросы:

 

1.Нельзя ли коллектор транзистора посадить на +5В?

2.Можно ли использывать ОУ LM358?

3.Вместо феритового кольца, хочу использовать квадрат аналогичного сечения, какие могут быть нюансы?

4.Может быть у кого-то есть другой вариант схемы, прошу поделиться.

 

К сведению, подключаться схема будет не к мультиметру, а к АЦП микроконтроллера. Поетому есть возможность исключить ОУ, но как это сделать я не знаю.

[Гость химик]

Неужели специалисты по ОУ перевелись?

[Гость klon_kz]

Мне кажется, что без операционного усилителя-повторителя Вам не обойтись так как микроконтроллер будет на каком то физическом расстоянии от датчика. Исходные данные раскрыты не полностью. Поэтому и ответов нет.

[Гость химик]

Мне кажется, что без операционного усилителя-повторителя Вам не обойтись так как микроконтроллер будет на каком то физическом расстоянии от датчика. Исходные данные раскрыты не полностью. Поэтому и ответов нет.

По моему в первом посту проблема описана полностью. Не могу понять как работает узел - транзистор, стабилитрон, катушка. И можно ли на транзистор подать меньшее напряжение питания.

По ТЗ - нужно измерять ток до 30А. Датчик будет находиться от микроконтроллера на расстоянии 20 - 30 см. Если без операционника подключить датчик, то при токе 0А, напряжение на выходе датчика равно половине напряжения питания. Общитать контроллером труда не составит, но как говорят люди катушка на магнитопроводе нужна обязательно. Вот я и несоображу, как мне сделать наиболее правильно.

[Гость kan]

Немного отсутствовал. :smile: Статья о распиленной гайке находится тут:

_https://arvresearch.nm.ru/text/sensor.dhtml

Вот страничка _https://www.forum.bsvi.ru/viewtopic.php?f=19&t=48

Это смотреть обязательно,

откуда две полезные ссылочки:

Апнота

_https://www.lodestonepacific.com/distrib/pdfs/Magnetics/Design_Application_Notes.pdf

см. стр. 4.11.

и софт для расчета колец с зазором.

_https://www2.mag-inc.com/calculators/current-transformer-design-software

 

Если хочется делать компенсационную схему - есть другое включение ключевого элемента, irf4905 - p канальный полевик, его открывает напряжение от "верхней рельсы".

только в этой схеме - пульсации 70 Гц.

_https://www.supermagnete.fr/eng/project398

Изменено 9 Августа, 2012 в 15:30 пользователем kan

[Гость химик]

Огромное спасибо Николай. Прочитал, буду переваривать. Как я понял, для измерения тока 30 - 40А, мотать на кольцо мне ничего не надо. И показания снимать напрямую с выхода датчика, вычитая половину напряжения питания.

Один вопрос - с кольцами дефитцит, за-то есть квадраты 30х20х5мм. В чем разница при расчетах?

[Гость kan]

Как я понял, для измерения тока 30 - 40А, мотать на кольцо мне ничего не надо. И показания снимать напрямую с выхода датчика, вычитая половину напряжения питания.

Как я бы начинал - так с простого. Компенсационный датчик явно же сложнее. Если достаточно 9 разрядов, так можно и напрямую с ss495 на АЦП включить, а нет так можно схему на ОУ мсp601 с усилением 2 приделать. Он r2r кроме питания на входе. Как у нас так вполне доступен. А то, что по питанию нет r2r это ничего, ss495 возле верхней рельсы нелинейный. На счет колец - на крайний случай могу помочь.

Изменено 10 Августа, 2012 в 09:30 пользователем kan

[Гость химик]

Первое испытание прошло не удачно. Не работает. Запитал датчик от 7805. Датчик помещал в разрезанную гайку М10 и в феритовый квадрат 30х15х6.

1. Поместил в разрез гайки, продел один провод от электропечки мощностью 1,8кВт. При отключенной печке напряжение на выходе датчика 2,59В. При включении напряжение мерцает 2,59 - 2,58В.

2. Поместил в феритовый магнитопровод, проницаемость м2500. Напряжение при отключенной печке 2,52В, при включении нагрузки показания не меняются.

 

Может быть это влияние индуктивности спирали печки? Или цифровой прибор не правильно измеряет амплитудный сигнал на выходе датчика?

Изменено 18 Августа, 2012 в 18:45 пользователем химик

[Гость kan]

1. Поместил в разрез гайки, продел один провод от электропечки мощностью 1,8кВт. При отключенной печке напряжение на выходе датчика 2,59В. При включении напряжение мерцает 2,59 - 2,58В.

Э погоди, это же 50гц переменка, а какая постоянная времени у цифрового прибора?

Распилил гайку М10, включил от 12 вольт 35 ваттную галогенку один провод от лампы подал через гайку. При включении лампы в ту или в другую сторону получилось 2.50в ±40мв. 40 милливольт - 12,8 Гаусса для тока 2,9 ампера. Для тока 80 ампер и паспортного потока срабатывание датчика 1116КП9 - 350 Гауссов (https://arvresearch.nm.ru/text/sensor.dhtml) . По моему все сходится.

Изменено 21 Августа, 2012 в 19:54 пользователем kan

[harvester]

Я вот тоже озадачился измерением тока на ss496. Вывод на МК, но сделать автоматический многопредельный :smile:

Атмеловские МК в теории измеряют с дискретностью 0.005в. Как бы снизить предел в меньшую сторону, чтобы начинать от 1ма-10ма...

[Гость химик]

Во блин память :smile: Вспомнил что у меня есть осцилограф :smile:

Датчик подключил по схеме с транзистором из первого поста. Исключил из схемы стабилитрон и заменил операционник на LM358. В качестве нагрузки подключил колорифер с переключением мощности 1-2кВт.

Вот 2кВт:

А это 1кВт:

Так ка подстроечного резистора на 1м не нашел, временно впаял постоянный резистор на 470к. При этой величине амплитуда на выходе датчика при нагрузке 1кВт равна 75мВ. Ток на включенном последовательно нагрузке амперметре показал 4,76А.

Придется искать переменник на 1м и увеличивать чувствительность.

[Datagor]

Сергей, привет!

OP07 получше, он спецом заточен для этих дел:

- Instrumentation

- Sensors and controls

- Thermocouples

- Resistor thermal detectors (RTDs)

- Strain bridges

- Shunt current measurements

- Precision filters

 

Но если нет так нет.

 

Переменник тебе на особо нужен, т.к. калибровать твой датчик лучше на стороне МК программно.

Поэтому смело впаивай 1 Мом постоянник и померь снова - усиление и соттветственно амплитуда прилично возростут.