CẢM BIẾN đo DÒNG điện giới thiệu về cảm biến dòng cảm biến dòng hiệu ứng hall ACS712

- Các kỹ thuật cảm biến dòng điện bao gồm điện trở Shunt, máy biến dòng, cuộn Rogowski và cảm biến dòng hiệu ứng Hall.. dùng cho cả DC và AC - Biến dòng – CT chỉ áp dụng cho cảm biến dòn

CẢM BIẾN ĐO DÒNG ĐIỆN

GVHD: Nguyễn Trung Hiếu

Nhóm thực hiện: 09

1 Giới thiệu về cảm biến dòng

- Các kỹ thuật cảm biến dòng điện bao gồm điện

trở Shunt, máy biến dòng, cuộn Rogowski và

cảm biến dòng hiệu ứng Hall

- Điện trở shunt: phương pháp này sử dụng cho

dòng dc hoặc ac,chính xác với dòng Ic bé và

không cách ly với mạch điều khiển (dùng cho

cả DC và AC)

- Biến dòng – CT (chỉ áp dụng cho cảm biến dòng

AC): đo dòng điện chay qua dây bằng cách sử

dụng từ trường để phát hiện dòng điện và tạo ra

tỷ lệ đầu ra

1.1 Cảm biến dòng là gì?

Điện trở Shunt

Biến dòng (CT)

2 Cảm biến dòng hiệu ứng

Hall ACS712

- Điện áp ra tỉ lệ với dòng dc/ac ngõ vào

Tầm dòng điện vào max: ±5 đến ±30A

Pin Number Name Description

1 và 2 IP+ Chân dòng điện dương đi vào

3 và 4 IP- Chân dòng điện âm đi vào

6 FILTER Chân cài đặt băng thông

7 VIOUT Chân ngõ ra Analog

8 VCC Chân nguồn

3 Thông số chi tiết ACS712

3.1 Các loại cảm biến ACS

712

 Độ nhạy của cảm biến được định nghĩa là đầu vào tối thiểu của tham số vật

lý sẽ tạo ra sự thay đổi đầu ra có thể phát hiện được

 Sẽ có một điện áp đầu ra 185 mV cho mỗi ampe dòng điện kích thích đặt vào

 Độ nhạy cao sẽ tạo ra sự khác biệt về độ phân giải Với dòng điện nhỏ sẽ

đo được tốt hơn và chính xác hơn

3.2 Sơ đồ khối chức năng

 Chopper Stabilization là một

kỹ thuật mạch cải tiến được

sử dụng để giảm thiểu điện

áp bù của phần tử Hall và bộ khuếch đại trên IC

 Điện áp đầu ra từ IC Hall được khử nhạy với các tác động

của nhiệt độ và ứng suất cơ học

 Tạo ra các thiết bị có điện áp

bù đắp điện cực kỳ ổn định, miễn nhiễm với ứng suất nhiệt và có khả năng phục hồi chính xác sau khi nhiệt độ

thay đổi

3.3 Đặc điểm hiệu suất

 Tiếng ồn (VNOISE) Tích của độ lợi mạch khuếch đại tuyến tính (mV / G)

và tầng nhiễu đối với IC tuyến tính hiệu ứng Allegro Hall (≈1 G) Tầng tiếng ồn có nguồn gốc từ tiếng ồn nhiệt và tiếng ồn bắn được quan sát thấy trong các phần tử Hall

 Dòng điện đầu ra tĩnh (IOUT (Q)) Đầu ra của thiết bị dòng sơ cấp bằng không

 Độ chính xác (ETOT) Độ chính xác đại diện cho độ lệch lớn nhất của đầu

ra thực tế và giá trị lý tưởng của nó

3.3 Đặc điểm hiệu suất

3.3 Đặc điểm hiệu suất

3.4 Điện áp đầu ra và Dòng điện đầu vào

 Điện áp đầu ra tuyến tính

 Độ dốc có độ dốc lớn nhất khi và giảm dần khi và tượng trưng cho độ nhạy của cảm biến

 Ở nhiệt độ càng thấp độ nhạy có xu hướng giảm dần theo Ip còn khi ở nhiệt độ

cao thì có xu hướng tăng dần theo Ip

 Ở 25 độ C độ nhạy ở mức ổn định nhất

3.5 Độ nhạy và dòng điện đầu vào

 Điện áp đầu ra tĩnh (VIOUT (Q)) Đầu ra của thiết bị khi dòng sơ cấp bằng

không Đối với điện áp nguồn cung cấp đơn cực, về danh nghĩa vẫn ở mức VCC⁄ 2

 Điện áp đầu ra tĩnh giảm dần khi tăng nhiệt độ môi trường và ở mức VCC/2 khi

ở 25 ( )

3.6 Điện áp đầu ra khi Ip=0A và nhiệt độ môi trường

3.7 Các đặc tính phản hồi động

a) Power-on Time (tPO):

- tPO được định nghĩa là thời gian để điện

áp đầu ra ổn định trong phạm vi ± 10%

giá trị trạng thái ổn định của nó trong từ

trường đặt vào, sau khi nguồn điện đạt

đến điện áp hoạt động quy định tối thiểu,

VCC (min ), như được hiển thị trong biểu

đồ bên dưới

3.7 Các đặc tính phản hồi động

b) Rise time: ( t r )

- tr đối với đáp ứng bước được sử

dụng để tính băng thông của cảm

biến hiện tại, trong đó ƒ (–3 dB) =

0,35 / tr

- Cả tr và tRESPONSE đều bị ảnh hưởng

bất lợi bởi tổn thất dòng điện xoáy

quan sát được trong mặt phẳng tiếp

đất của vi mạch dẫn điện

4 Ví dụ sử dụng

Thiết kế mạch cảm biến dòng dùng IC ACS712 với dòng vào Ip=0÷20A AC/50Hz cho điện áp ngõ ra V0=0÷5V DC

Thiết kế mạch cảm biến dòng dùng IC ACS712 với dòng vào Ip=0÷20A AC/50Hz cho điện áp ngõ ra V0=0÷5V DC - Để V0=5V DC khi Ip=20A: Av=V0/Voutp=5/20/11=2.75

- Chọn U1=LM358 cấp nguồn đơn,VOH=Vcc 1.5V,

VOLmax=20mV(xem data sheet LM358)

Do đó chọn Vcc=8V để Vomax=5V không bị bão

hòa.VOLmax=20mV<S=100mA chấp nhận

được

THANKS FOR

LISTENING