المشاركات
حساس التيار الكهربائي ACS712
Current sensor ACS712
في كثير من التطبيقات العملية في الدوائر الكهربائية , نحتاج لمعرفة التيار الكهربائي المار في الدارة الكهربائية , في البداية التيار الكهربائي يعرف بعدد الشحنات الكهربائية المارة في موصل خلال زمن قدره 1 ثانية .
يستخدم جهاز الأميتر Ammeter لقياس التيار الكهربائي , حيث يوصل الأميتر على التوالي في الدارة الكهربائية لمعرفة التيار المار في الدارة .
و يوجد هنالك نوعان من هذا الجهاز , فهنالك الرقمي و التناظري
حديثي اليوم سيتناول الحساس ACS712 الذي يُعد تطبيقاً مهماً على نظرية ال Hall effect .
يتميز هذا الحساس بأن له عزل كهربائي بين دارة التحكم و الدارة التي نريد قياس التيار عندها .
مجال واسع من التيارات التي يمكننا قياسها بواسطته"تصل لغاية 30 امبير ! " .
مقاومة الدخل متدنية , مما يجعل الطاقة المتبددة خلاله قليلة .
قيمة مقاومة المخرج Vout تكون كنسبة لفولتية التغذية , مما يسهل الحسابات في هذا الحساس .
هذا الجدول يوضح حساسية هذا الحساس , حيث يعطي هذا الحساس على مخرجه فولتية تساوي 185ملي فولت\ امبير " للنوع الذي يقيس 5 امبير كحد اقصى " يمر خلاله , على سبيل المثال , لو كانت الفولتية على المخرج تساوي 200 ملي فولت نعرف وقتها ان التيار المار في الدارة هو :
I=(200mV)/(185mV/A) = 1.08 A
و في وقت لاحق من هذا المقال سأتحدث عن الحساب الدقيق للفولتية التي تظهر على مخرج هذا الحساس .
والقيم القياسية التي تلزمنا للتعامل مع هذا الحساس في هذا الجدول
فولتية التغذية Vcc لهذه القطعة هي 5 فولت , و في حالة عدم مرور تيار في هذا الحساس Zero current Output voltage تساوي Vcc*0.5 اي كمثال اذا كانت فولتية التغذية 5 فولت , فإن الفولتية الخرج تساوي
Vout= Vcc*0.5 = 5*.5 = 2.5 V
اذن هذه الفولتية هي الفولتية المرجعية في الحسابات .
لنأخذ مثالاً : كانت قراءة الخرج للحساس ACS712-05BT هي 3.2 فولت ,فولتية التغذية VCC=5V فإن التيار المار في الدارة هو :
I = (Vout - 2.5) /Sensitivity =(3.2-2.5)/.185=3.78A
 |
| ACS712 Module sparkFun |
ما سنحتاجه لتنفيذ تجربة اليوم :
1) بطاقة اردوينو
2) الحساس ACS712-BT05 الموديول 5A max
3) اسلاك توصيل Solderless Jumper
4)BreadBoard
5) حمل كهربائي " محرك DC كمثال "
طريقة التوصيل :
يوصل الحمل مع هذا الحساس على التوالي كما في الشكلين ادناه
البرمجة :
في خلال التجارب التي قمت بها على هذا الحساس , هناك بعض الملاحظات التي يمكن لأي مستخدم لهذا الحساس أن يلاحظها , حساسية هذا الحساس ذات مجال صغير لا يتعدى مجال التغيير 185 ملي فولت لكل أمبير , و في المتحكم ATMEGA328 الموجود في اغلب بطاقات الأردوينو , نجد بأن المبدل ADC هو سعته 10Bit اي يقرأ من 0-1023 , بحساسية قراءة مقدارها :
S= (Vcc-0)/(1024) = 5/1024=4.88E-3V/reading
و لمدى قراءة هذا الحساس , فان القراءة التي سيقرأها المبدل لقيمة تيار يتراوح بين 0 - 1 أمبير هو :
Analog read= 0.185/4.88E-3=38 !
بمعنى ان التغيير من 0 - 1 امبير سيأقرأه المتحكم ما بين (511-549 ) و هو يعد قليل اذا اردنا قياس القيم الصغيرة للتيار بدقة عالية .
أمر أخير هو الأنتباه إلى أن Zero current Output voltage فولتية الخرج في حالة عدم مرور تيار تساوي نصف فولتية التغذية , فاذا كانت فولتية التغذية 4.9 فولت , فإن فولتية الخرج في حالة عدم مرور تيار تساوي 2.45 فولت , اذاً تغيير فولتية المصدر يؤثر على دقة البرنامج المكتوب .
في النهاية يتمتع هذا الحساس بمزايا عديدة , من العزل الكهربائي الى سهولة المعايرة و بساطة الحسابات المطلوبة و سهولة التركيب , و حساس ممتاز لقياس التيارات لغاية 30 أمبير , و من عيوبه هو مدى الحساسية القليل لكل امبير الذي يقلل الدقة التي يمكننا ان نستخرجها من هذا الحساس .
محتوى ممتاز
ردحذف