Bagaimana saya bisa merasakan arus motor?

Saya perlu mengendarai motor DC @ 24V, 6A dengan MOSFET. Bagaimana saya bisa merasakan arus motor menggambar dengan mikrokontroler? Saya harus tahu kapan motornya macet.

Anda menempatkan resistor indra kecil (biasanya <100m untuk tegangan dan arus yang terlibat) secara seri dengan motor dan mengukur penurunan tegangan. Ada dua metode: sisi tinggi dan sisi rendah , tergantung pada posisi resistor indera. $\Omega$

Sisi rendah paling mudah, karena penurunan voltase yang ingin Anda ukur berhubungan langsung dengan ground, tetapi sisi rendah voltase motor naik beberapa puluh milivolt juga, dan tidak semua orang menyukainya. Jika tidak lebih dari beberapa puluh mV ini seharusnya tidak menjadi masalah, dan Anda dapat menggunakan opamp untuk memperbesar tegangan dalam konfigurasi penguat non-pembalik sederhana . Resistansi 10m akan memberi Anda penurunan 60mV, yang dapat diterima, dan pada saat yang sama cukup tinggi untuk diukur dengan benar. Anda tidak perlu komponen fisik untuk ini; 1cm PCB jejak 0,5mm lebar memiliki ketahanan 10m Ω . Pastikan untuk memilih opamp RRIO (Rail-to-Rail I / O).$\Omega$$\Omega$

Untuk pengukuran sisi tinggi, Anda harus menggunakan penguat perbedaan untuk mengukur penurunan tegangan. Ada IC khusus untuk itu, beberapa di antaranya memiliki shunt resistor terintegrasi, untuk akurasi maksimum.

Tetapi Anda juga dapat membangun penguat perbedaan Anda sendiri dengan opamp. Jika Anda hanya ingin mendeteksi sebuah warung, Anda mungkin tidak memerlukan konverter A / D tetapi dapat menggunakan komparator sederhana . Pastikan untuk menyaring tegangan yang diukur dengan kapasitor.

Pencarian (tidak terlalu teliti) menemukan sensor sisi-tinggi SiLabs Si8540 , tersedia dari Mouser mulai dari USD 0,65 kuantitas satu.

sunting
The Zetex / Diodes ZXCT1009 sebanding, tetapi hanya membutuhkan 3 pin dari paket SOT23-nya.

Bacaan lebih lanjut:
Teknologi Linear Pengumpulan Sense Saat Ini (peringatan: penyumbatan produk berat!)
Kumpulan dokumen tentang penguat arus-akal oleh Maxim

Orang-orang yang berpikir satu-satunya cara untuk mengukur arus DC adalah dengan menggunakan shunt resistor mungkin akan terkejut mengetahui bahwa berbagai teknik indera saat ini ada.

Sensor efek hall bagus untuk mengukur arus DC sisi tinggi yang besar. Beberapa memiliki analog, memakan salah satu input analog pada mikrokontroler Anda. Yang lain memiliki ADC internal terintegrasi, dengan pin digital yang terhubung langsung ke mikrokontroler Anda. Beberapa juga memiliki driver FET daya terintegrasi, dan cukup pintar untuk mematikan FET tanpa syarat ketika mengukur arus berlebih.

Dalam banyak kasus, saya tidak benar-benar perlu tahu persis apa arusnya, saya hanya ingin menjaga barang-barang dari kerusakan permanen ketika motor mati. Itu membuat sisa sistem lebih mudah untuk menggunakan "smart switch" yang secara otomatis mati sendiri ketika motor berhenti.

The Allegro Balai chip sensor efek terlihat bagus. The IR daya yang cerdas beralih tampilan yang bagus.

Terkait: Shunt resistor terbaik untuk aplikasi meteran listrik? dan pengukuran arus bandwidth tinggi

Karena arus, tegangan, dan resistansi semuanya terkait (hukum Ohm), Anda dapat mengukur arus dengan mengukur penurunan tegangan melintasi resistansi yang diketahui dan menghitungnya:

$I=\frac{V}{R}$

$<0.1\Omega$

Ini adalah sesuatu yang saya ingin lakukan sendiri untuk sementara waktu, dan saya mengerti teorinya - hanya belum mengetahui bagaimana mengukur perbedaan tegangan

Ketika Andrew Kohlsmith mengoreksi saya, inilah hasil editnya:

Untuk DC, satu-satunya cara untuk merasakan arus adalah dengan Shunt Resistor . Metode ini diturunkan oleh Hukum Ohm:

$I=\dfrac{V}{R}$

Di mana 'I' berarti arus dan akan menjadi satu-satunya variabel yang diselesaikan oleh μC. Dengan cara yang sama, 'V' adalah singkatan dari Voltage, yang akan diukur oleh ADC (Analog-Digital Converter) di dalam μC. Akhirnya, 'R' adalah singkatan dari resistor yang harus Anda ketahui untuk menghitung ecuation.

Ada dua cara merancang resistor shunt:

1. $1\Omega$$10m\Omega$

2. Menggunakan papan jejak di PCB untuk membuat Resistor Shunt. Seperti yang dikatakan [1], tergantung pada parameter berikut dalam rumus, Anda akan mendapatkan nilai resistansi:

$R=\rho \times \dfrac{L}{t \times w}\times(1+Tc \times (T-25))$

• Panjang (l)
• Ketebalan (t)
• Lebar (w)
• Tahanan (ρ). Untuk Cu,$\rho=1.7*10^{-6}\Omega$-cm
• Suhu (t)
• Tc = 3,9 $10^-3\Omega/\Omega/C$ (Saya tidak tahu apa artinya, ide?).

Beberapa, tutup bagian produk suhu [2]. Ada banyak web yang dapat Anda gunakan untuk membuat resistor aproximate dari jejak PCB, misalnya dalam [3] dan [4]. Lagi pula, saya akan mengukur nilai dengan multimeter dengan a$m\Omega$kemampuan. Jika Anda ingin informasi lebih lanjut, periksa [5].

Di sisi lain, satu-satunya cara untuk mengukur tegangan Resistor menggunakan Penguat Instrumental, seperti yang disarankan Stevenvh.

[1] AN894 - Sirkuit Umpan Balik Sensor Kontrol Motor oleh Microchip.

[2] AP144 - Menghitung Hambatan Lintasan PCB oleh Instrumen Polar.

[3] Trace Resistance Calculator oleh EEWeb.

[4] Area Tembaga Thermal PCB oleh The CircuitCalculator.com Blog.

[5] Menyusun Catu Daya Anda - Pertimbangan Layout oleh Robert Kollman [TI].