Prúdový senzor svojpomocne

Silová elektronika v našich modeloch prináša aj určité úskalia pri jej diagnostike.

Ako napríklad merať hoci len odber motora pri výbere vhodnej vrtule?

Klasická metóda - zaradiť do prúdovej vetvy rovno merací prístroj nie je práve najšťastnejšie riešenie, keďže ten má pomerne vysoký vnútorný odpor bočníka.

Ale dá sa to aj inak!

autor: Vladimír Perešíni

pridal: mior

Navyše kto z nás vlastní merací prístroj s rozsahom 50-100A? Určitým riešením je použitie citlivého voltmetra a bočníku s veľmi malým odporom, je to však naozaj núdzové riešenie, ktoré je navyše ťažko skalibrovatelné. A okrem toho nám chtiac-nechtiac mení reálnosť zapojenia, v ktorom sa predsa snažíme o čo najmenšie prechodové odpory.
 
Moderné meracie prístroje ponúkajú alternatívu. Sú nimi tzv. kliešťové ampérmetre (Clamp meter).
 

 
Rozmýšľal som nad takým niečím, ALE: drvivá väčšina z nich meria len striedavý prúd. Sú aj také, čo zvládnu aj jednosmerný, ale u nich cenová hladina začína niekde na 150Eur. Každý modelár si túto čiastku vie predstaviť aj v inej investícii :-D.

 
Ako teda na to?
Nuž moja rada je ako vždy, zase jednoduchá. Čo tak použiť Hallov senzor, ktorý sa rovnako v tých prístrojoch používa.
Kde ho však vziať... Keď toto čítate na obrazovke pri stolnom počítači, tak Vám prezradím, že s veľkou pravdepodobnosťou sa hneď tri nachádzajú hneď vedľa Vás - v CD či DVD mechanike. Tam slúžia pre snímanie otáčok pohonného motora. Určite veľa z Vás má niekoho, kto napr. len prednedávnom kúpil Blue Ray mechaniku a starú DVD má na vyhodenie...
Nuž pokiaľ sa nám podarí zaobstarať takú staršiu nepotrebnú mechaniku, bude pre užitočná teda aj v ďalšej veci (mimo minule spomínaných tvrdených 3mm hriadeľov do našich motorov).
 

 
Stačí rozobrať motor. Pod rotorom sa nachádzajú 3ks štvorvývodových súčiastok – sú to práve tie Hallove senzory, o ktoré nám ide.
 

 
Čo to Hallov senzor je a ako funguje, nájdete vo wikipédii. Preto prikladám len pre názornosť obrázok.
 

 
Jeho zameraním je meranie magnetického poľa. Tu odbočím - určite to budete vedieť použiť napr. pri porovnávaní sily magnetov rotorov rôznych motorov.
V prípade merania prúdu v podstate tiež využijeme meranie magnetickúho poľa - toho, ktoré vzniká pretekaním prúdu cez vodič. "Zvedieme ho" pomocou feritového prstenca do jednej vzduchovej medzery, v ktorej sa nachádza náš senzor.
 

 
Nuž a ako to teda zapojiť:
 

 
Základný princíp zapojenia senzora:
 

 
Zapojenie vývodov:
 

 
Nuž a tu pripomeniem jednu vec - nie je veľmi vhodné súčiastku len tak spájkovaním "odmontovať" z plošného spoja. I keď používam mikropájku, po vyspájkovaní mi žiadny senzor nefungoval...
Nuž teda nájdeme spoje, vedúce paralelne k tým istým vývodom na všetkých troch senzoroch. Tie sú napájacie. Zvyšné dva vývody na každom senzore sú samostatne vyvedené na prepojovací konektor, sú na nich diferenčné výstupné napätia.
Stačí pripojiť na každý napájací prívod 100Ohm odpor a pripojiť na 5V. Nuž a teraz už len milivoltmeter na výstupné vývody.
Ja som pri testovaní ponechal napájané všetky tri obvody, pracoval som však len jedným z nich.
Zvyčajne po zapnutí na vývodoch napätie nie je. Stačí však priložiť k senzoru hoci rotor z rozobratého motora z CD mechaniky a ajhľa - objaví sa napätie. Jeho veľkosť a polarita je závislá od sily a polohy magn. poľa.
Takže v podstate máme postavený fungujúci fluxmeter!
No a aby sme ho prerobili na meranie prúdu, doplníme tam feritový prstenec:
 

 
Previedol som aj niekoľko meraní - prvé je závislosť výstupného napätia senzora na prúde [v Ampéroch] prechádzajúcom vodičom v polprstenci. Závislosť by mala byť čisto lineárna.
 

 
V druhom prípade som už vyrobil viac-menej uzavretý magnetický okruh z nejakých feritov, čo som mal v šuplíku. Mimochodom - píliť sa dajú ťažko, pomôže Dremel s diamantovou frézkou a vysávačom.
 

 
Tu sú výsledky markantnejšie, citlivosť na prúd je vyššia aj kvôli trom závitom prúdového vodiča.
 

 
Akurát že je to posunuté vzhľadom k nule - je to dané zbytkovým magnetizmom použitého feritu (navyše ten sa aj mení). Aj tak som sa však pohyboval hodne nízko - lineárne by senzor mal merať až do výstupného napätia 200-300mV
 
 

(k tomu som sa dostal pri priložení silného magnetu).
K meraniu väčším prúdom doma nemám podmienky.
 
A teda k čomu to celé je?
Nuž v základnom zapojení ako neciachovaný fluxmeter.
Po osadení feritového prstenca a vhodnom ociachovaní ako ampérmeter s dosť vysokým rozsahom.
Ďalšie využitie je pripojenie osciloskopu k senzoru na sledovanie zmien prúdu v obvode.
No a keď výstupné napätie spracujeme diferenciálnym zosilňovačom na nejaký vhodný rozsah, nie je problém toto pripojiť to napríklad na telemetriu...
Alebo skúsiť vyrobiť elektronický kompas?
 
 
Vpershing

 

 


<Staršie | tento článok | Novšie>

Napísané: 22. 10. 2012, 13:25 | Prečítané: 9662x | Kategórie: Drobné nápady | Napísal: admin |
Komentáre: 7
Ahoj Vpershing, dočítal som návod do konca a už mi len chýba reálne prevedenie a zapojenie v reály. Veď merať prúdy napríklad tu :
odkaz

len tak merákom zo šuplíka asi nepojde;-)

Pavel
Odpoveď | 2010-10-30 10:37:25
Nuž ak zostane čas, aj k tomu sa dostanem. Zatiaľ mám plné ruky práce zo stavby modelov. Keď sa dostanem k ich osadzovaniu pohonom, zrejme to budem potrebovať. Hore nafotené zariadenie ovšem prúd meria podľa predpokladov a keď by sa mi podarilo to skalibrovať niekde v rozsahu do 50A (resp. skôr zistiť závislosť prúd/napätie), aj by sa to reálne už dalo použiť.
Odpoveď | 2010-10-31 08:39:14
.:. JOVA
Vámi popsané čidle se běžně vyrábí. odkaz
Odpoveď | 2010-11-02 08:38:34
nie tak celkom. Na odkaze je senzor, ktorý sa musí do meraného obvodu galvanicky pripojiť, t.j. meraný obvod sa musí prerušiť. Princíp funkcie je samozrejme rovnaký. Ako uvediem neskôr, pomocou tejto sondy sa bude dať merať prúd aj bez prerušenia meraného obvodu, na princípe kliešťových prístrojov.
Odpoveď | 2010-11-07 07:46:48
.:. Richard
Caute majstri. Zo zasob starych PC haraburd som vyrhabal plosak z motora disketovky, s 3 takymito senzormi. Jeden som upiekol, dva sa mi podarilo uspesne vypajkovat a otestovat. Aj som si narezal medzeru do kruhoveho 15mm feritu z nejakej tlmivky, uz len to neviem zapojit :D. Pri priblizeni neodymoveho magnetu sa meni hallove napatie v rozmedzi cca 6mV - 600mV, ale len na tych dvoch vystupoch, voci "zemi" sa to namerat neda. Hadam nejaky difencialny zosilnovac na vystupy senzoru? Isto to bude pracnejsie, vacsie a tazsie, ako kupovany prudovy senzor, ale zas lacnejsie a aj zabavnejsie...

Riso
Odpoveď | 2010-11-15 08:14:03
Mam timto zpusobem udelany snimani proudu na elektro kole kde tece az 130A, ale pouzil jsem obys prodavanou hallovku A1302KUA v GME, vyhoda je ta ze uz ma v sobe jeji vlastni napajeni a zesilovac z hall clanku. Ale vetsi problem je spis ferit, musi se pouzit takovy kteremu nezustava zbytkova magnetizace, tzn po zastaveni motoru mi palubni pc ukazoval ze furt tece treba 8A... a samotna filtrace signalu, protoze bec je spinany a ty proudove razy jsou i v signalu z hallovky tzn palubni pocitac zase ukazoval nesmysly jak rychle prepisoval hodnoty na displeji podle aktualniho samplu
Odpoveď | 2017-08-23 09:33:08
.:. J O.
Ak by sa vám chcelo:
Zopár slov a pár fotografií, ako ste to robil a urobil.
Mohol by z toho byť taký malý "miničlánok".
Možno by to viacerých zaujímalo ;-) .
Odpoveď | 2017-08-24 08:01:20
Pridaj komentár
Meno
Web
Mail
Kontrola Zadajte číslo päť
Text

:-)
:-D
:-(
|-/
:-[]
;-)
8-|
8-o
Tučné | Podrazené | Kurzíva  | zdroják | odkaz
  • Pre odoslanie správy môžete aj použiť klávesovoú skratku Alt+S. (Podporujú len niektoré prehliadače)
  • HTML znaky budú prevedené na entity.
  • Vyjadrujte sa tu ako doma, aby sme vedeli ako to u Vás vypadá.
  • Odkazy začínajúce http:// budú automaticky prevedené na odkazy , nepoužívajte však v jednom príspevku viac ako 3 - to robia len spam roboti:-)
správca | ICQ-Vaše ICQ | Podpora miniRS | Styl LazyDays | Sk preklad by beekeeper | Veľkosť databázy: 27770 kb