2020年1月22日水曜日

ACS712利用両電源電流計の設計

ACS712は被測定物と測定結果電圧を絶縁して使えるのがメリットですが、色々と癖が強いようです。

まずノイズが多くて単純にADCで出力電圧を拾うとその時々によって測定誤差が大きく出ます。これはLPFを通すことでクリアできそうです。

また、ホール素子を使用しているため環境の磁力によって大きな測定誤差が発生します。

ブレッドボードで回路を仮組みして、電流を流さない状態でACS712付近に磁化したドライバを近づけてみた反応です。

通常時(0mA測定)

測定結果は0mA程度になっています。

磁化したドライバを近づけた場合(0mA測定)

磁化したドライバをもっと近づけた場合(0mA測定)

測定限界(表示値としては±500mA程度になる)を超えた結果になります。

また、条件は定かではないのですが、無電流時に±10mA以上流れている表示になったりすることもあります。これは無電流時に0mA表示になるように、ハードウェア的もしくはソフトウェア的にキャリブレーションすることで解決できるかもしれません。

とりあえずお蔵入りさせるのは忍びないので運用テストできるレベルで組んでみたいと思います。

ケース内仮配置


大きなケースを使えば配線も楽になるし、メタルケースを使えば磁力への耐性も向上すると思いますが、使い慣れた秋月の透明プラケースに収めることを要件としました。

汎用性/可用性を考えると、バナナ端子/ジョンソン端子を使いたいのですが、いかんせんサイズがでかいので、GND線は電流をハイサイドで測定する上で必要がないので、筐体内を通さないことにしました。

ブロック図

あとからのいじりやすいようにアナログ回路とデジタル回路を別基板で実装することも検討したのですが、同一基板で実装したほうがスペース的に有利です。

回路図

基板図

※配線まだ

KiCadによる3D表示


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