اندازه گیری سنسور ACS724 با آردوینو: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

در این دستورالعمل ما با اتصال سنسور جریان ACS724 به آردوینو برای اندازه گیری های فعلی آزمایش می کنیم. در این حالت سنسور فعلی یک نوع +/- 5A است که 400 mv/A خروجی دارد.

Arduino Uno دارای 10 بیت ADC است ، بنابراین س questionsالات خوب این است: میزان قرائت فعلی ما چقدر دقیق است و چقدر پایدار است؟

ما فقط با اتصال سنسور به ولت متر و متر فعلی شروع می کنیم و قرائت های آنالوگ را انجام می دهیم تا ببینیم سنسور چقدر خوب کار می کند و سپس آن را به پین آردوینو ADC متصل می کنیم و می بینیم که چقدر خوب کار می کند.

تدارکات

1 - Breadboard2 - منبع تغذیه نیمکت 2 - DVM's1 - سنسور ACS724 +/- 5A1 - Arduino Uno1 - LM78053 - 10 اهم ، مقاومت 10W 1 - 1nF cap1 - 10nF cap1 - 0.1uF cap

مرحله 1:

مدار آزمایش همانطور که در نمودار نشان داده شده است. اتصال از پین آردوینو 5 ولت به ریل LM7805 +5V اختیاری است. ممکن است با استفاده از این بلوز نتایج بهتری به دست آورید اما در صورت استفاده از سیم کشی خود مراقب باشید زیرا آردوینو به رایانه شما متصل است و منبع تغذیه دوم با افزایش آن برای افزایش جریان از طریق سنسور از 5 ولت فراتر می رود.

اگر منبع تغذیه را به هم وصل کنید ، منبع تغذیه سنسور و منبع تغذیه آردوینو دقیقاً همان نقطه مرجع +5 ولت را دارند و انتظار نتایج مطلوب تری را دارید.

من این کار را بدون این اتصال انجام دادم و دیدم که در سنسور جریان مقدار صفر بالاتر (2.530 ولت به جای 2.500 ولت مورد انتظار) و پایین تر از حد انتظار ADC در نقطه جریان صفر مشاهده کردم. من در حال دریافت یک عدد ADC خواندن حدود 507 تا 508 بدون جریان از طریق سنسور بودم ، برای 2.500V شما باید یک عدد ADC را در حدود 512 مشاهده کنید. من این را در نرم افزار تصحیح کردم.

مرحله 2: اندازه گیری های آزمایش

اندازه گیری های آنالوگ با ولت متر و آمپر متر نشان داد که سنسور بسیار دقیق است. در جریانهای آزمایشی 0.5A ، 1.0A و 1.5A دقیقاً با میلی ولت درست بود.

اندازه گیری ADC با آردوینو تقریباً دقیق نبود. این اندازه گیری ها با وضوح 10 بیتی Arduino ADC و مسائل مربوط به نویز محدود شده است (به ویدیو مراجعه کنید). به دلیل سر و صدا ، خواندن ADC در بدترین حالت تا 10 مرحله یا بیشتر بدون جریان از طریق سنسور می پرید. با توجه به این که هر مرحله نشان دهنده حدود 5 mv است ، این مقدار دارای نوسان 50 mv است و با سنسور 400mv/amp نشان دهنده نوسان 50mv/400mv/amp = 125ma است! تنها راهی که می توانستم یک خواندن معنی دار داشته باشم این بود که 10 بار در یک ردیف بخوانم و سپس آنها را متوسط کنم.

با یک ADC 10 بیتی یا 1024 سطح ممکن و 5V Vcc ما می توانیم در حدود 5mv /10 5/1023 m 5mv در هر مرحله حل کنیم. سنسور خروجی 400mv/Amp قرار می دهد. بنابراین در بهترین حالت ما رزولوشن 5mv/400mv/amp ~ 12.5ma have داریم.

بنابراین ترکیب نوسانات ناشی از سر و صدا و وضوح پایین به این معنی است که ما نمی توانیم از این روش برای اندازه گیری دقیق و مداوم جریان ، به ویژه جریانهای کوچک استفاده کنیم. ما می توانیم از این روش برای تصور سطح فعلی در جریانهای بالاتر استفاده کنیم ، اما دقیق نیست.

مرحله 3: نتیجه گیری

نتیجه گیری:

قرائت آنالوگ -ACS724 بسیار دقیق است.

-ACS724 باید با مدارهای آنالوگ بسیار خوب کار کند. به عنوان مثال کنترل جریان منبع تغذیه با حلقه بازخورد آنالوگ.

-در مورد نویز و وضوح با استفاده از ACS724 با آردوینو 10 بیت ADC مشکلاتی وجود دارد.

-فقط برای نظارت بر جریان متوسط برای مدارهای جریان بالاتر ، اما برای کنترل جریان ثابت به اندازه کافی خوب نیست.

-ممکن است برای نتایج بهتر از تراشه خارجی 12 بیتی یا بیشتر استفاده کنید.

مرحله 4: کد آردوینو

در اینجا از کدی که برای سنجش مقدار ADC پین Arduino A0 و کد تبدیل ولتاژ سنسور به جریان استفاده می کنم و به طور متوسط 10 قرائت استفاده می کنم ، استفاده می شود. کد نسبتاً خود توضیحی است و برای کد تبدیل و میانگین گذاری نظر داده شده است.