小电流的电流传感器?

电器工程 传感器 当前的
2022-01-18 02:25:19

我正在使用ACS712 +-5A 来测量直流电流,但我的电流从未超过 1A。这会导致传感器分辨率下降,因为它的测量值从不超过 1A。

我有哪些选择可以以更高分辨率(~1 mA)测量低电流值?ACS712 的 1A 或 2A 版本本来是理想的,但不幸的是它们不存在。它应该被隔离。

4个回答

更新:发布此答案后,我切换到迈来芯 MLX91206线性霍尔效应电流传感器,待测量的电流通过以传感器为核心的线圈。这允许在隔离的情况下测量低至 100 mA 的电流。有关更多详细信息,请参阅此答案


我的一个项目需要在 24 伏未调节电压下进行高达 500 mA 满量程的高端电流感应。我们找不到任何具有隔离电流感应的集成设备,例如适用于该电流范围的 Allegro ACS 部件。

根据这篇文章,我们选择了使用 Analog Devices AD8217 电流分流监视器的非隔离式解决方案(Digikey 单件 2.44 美元),该文章对我们正在考虑的几个选项提供了有用的见解。

  • 缺点:单向电流感应,不适合交流
  • 优点:部件数量最少,并且设备包含内部 LDO,因此不受管制的 Vcc 很好。

为了感测双向电流,我们确实考虑过使用AD8210 双向并联监视器(每个近 5 美元!),但最终只在耦合电容器级之前进行电流感测。这确实会引入一些误差,但在我们感兴趣的范围内它是近似线性误差,因此在软件中被消除了。

一个有用的背景参考是 Linear 的电流检测电路应用笔记

此外,如果有人确实识别或引入了霍尔效应隔离电流传感器,例如 Allegro 的系列,但对于低电流,我们很乐意改用它。

如果您想将传感器集成到 MCU 系统中,也许 INA219 模块是一个不错的选择。它通过 I2C 输出数据,因此您不需要 ADC 模拟电压。AdaFruit上售价 10 美元,但在 eBay 上只需 2 或 3 美元。

其他规格:

  • 电压:26V
  • 最大电流:±3.2 A
  • 最大分辨率:0.1 mA

请注意,这些适用于不同电流范围的 ACS 设备仅在内部放大级上有所不同。因此,我认为值得尝试简单地在 ACS 后面放置另一个运算放大器,以将其预期输出范围扩展到所需的范围。

当然,这会在测量中引入一些额外的噪声,但在您的情况下,这在 1:5 的低放大率下可能可以忽略不计。

电流传感器对外部磁场非常敏感,您可以直接使用它们。取一个环形磁芯,在 ACS 刚好适合的位置(通量集中器)看到一个狭缝,并在要测量的电流通过的磁芯上绕几圈。您可以通过增加转数来使其尽可能敏感。ASlegro 还提供非常适合此目的的小型霍尔传感器,具有与您的 ACS712 相同的输出特性,而且成本也很低。