Měříme proud pomocí ACS712

Pro dobrou diagnostiku našeho systému budeme měřit napětí hlavní baterie a také proud, který je právě odebírán. K tomuto účelu jsem zakoupil modul ACS712 Board.

ACS712 Breakout

ACS712 Breakout

Tento modul dokáže měřit průchozí proud až do hodnoty 5A.
Uvnitř pouzdra je Hall effect proudový senzor , který pracuje na následujícím principu:

Hall Effect

Hall Effect - princip

Směr proudu označuje j, magnetické pole B a napětí U (neboli rozdíl potenciálů – měříme kolmo k j a B).

Hallův jev je proces generace Hallova elektrického pole v polovodiči za současného působení vnějšího elektrického i magnetického pole. Důsledkem toho se hromadí na jedné straně látky záporný náboj a na straně druhé náboj kladný. Díky tomu, že póly mají různý potenciál, vzniká Hallovo napětí.

Proud tedy změříme nepřímo pomocí generovaného napětí. Modul potřebuje pouze napájení 5V, zem GND a několik filtračních kondenátorů. Výstupem je analogová hodnota napětí na pinu Vout. Tu potom změříme jednodušše pomocí analogového vstupu Seeeduina. Tento vstup má 10-bitové rozlišení a proto napětí 0V přečteme jako hodnotu 0 a napětí 5V jako hodnotu 1024.

Měřením jsem zjistil, že proud 0mA generuje napětí uprostřed rozsahu, tedy 2.5 V

Provedl jsem jeden test, kdy jsem nejprve změřil proudový odběr několika vysoce-svítivých diod pomocí multimetru:

Měření proudu multimetrem

Měření proudu multimetrem

Následně jsem vyzkoušel změřit proudový odběr naším ACS712 modulem a na seriový výstup posílal naměřenou hodnotu:

Měření proudu pomocí modulu ACS712

Měření proudu pomocí modulu ACS712

Jak je vidět, měření odpovídá až na běžnou odchylku, neboť modul ACS712 má minimální krok proudu, který je schopen rozeznat.

Měření teploty senzorem DS18B20

Jakmile jsem vybral vhodné teplotní čidla, vrhnul jsem se na jejich praktické zapojení a otestování.

Ze zásob jsem vyhrabal i starý LCD displej 16×2, který několik let zobrazoval informace v mé počítačové skříni a napadlo mě změřenou teplotu ihned zobrazovat.

Teplotní čidlo Dallas DS18B20 umožňuje měření teploty za pomoci sběrnice 1-wire. Dokonce napájení čidla může zajišťovat přímo datový vodič. Při minimálním zapojení jsou tedy potřeba pouze 2 dráty – tomuto zapojení se říká parazitní napájení.

Zapojení a další důležité informace lze nalézt v datasheetu součástky. Napájení je v rozsahu 3 – 5.5V, takže není třeba zvláštní napájecí úroveň.

Moje zapojení včetně displeje vypadalo následovně:

DS18B20 temperature sensor and LCD display

Teplotní čidla

Naše sonda bude měřit minimálně 2 parametry okolí – teplotu vnější a teplotu vnitřní (tedy v boxu).
Pro měření teploty musím vybrat vhodná čidla. Začal jsem hledat dostupná čidla, která by zvládala extrémní teplotu, která může dosahovat -60 až -70°C.
Nejprve mohu doporučit velice pěkný článek Teplota a její měření.

Nejrozšířenější běžná čidla, která jsem v GM Electronics nalezl, mají dolní limit kolem -50°C. Je to dáno touto měřící technologií.
Pro nižší teploty už je nutné použít pokročilejší technologie – termočlánek, například nějaké chromel-konstantan čidlo, tabulku s rozsahem naleznete zde. Takové čidlo je ale spíše průmyslové a cenově nedostupné.

Nakonec jsem se rozhodl pro klasické digitální sezory teploty firmy Dallas.

Čidlo DS18B20 má rozsah měření -55..+125°C v kompaktním pouzdře To92. Rozlišení 9-12bit, což je v důsledku 0,5; 0,25; 0,125; 0,0625°C.

Číslicový teploměr Dallas DS18B20

Číslicový teploměr Dallas DS18B20

Při ceně 50Kč za kus je to v poměru cena/výkon skvělá komponenta.