ACS712電流センサーの動作とアプリケーション

電気の発明は、人間の生活に革命的な変化をもたらしました。私たちは、日常生活を楽にするために、多くの革新的な電気の用途を発明しました。今日、私たちの機器のほとんどすべてが電気で動いています。電荷の流れは電流として知られています。デバイスが異なれば、機能要件に基づいて必要な電流量も異なります。一部のデバイスは非常に敏感であるため、大量の電流がデバイスに供給されると損傷します。したがって、このような状況を保存し、アプリケーションで必要な電流または使用されている電流の量を監視するには、必要な電流の測定が必要です。ここで、電流センサーが機能します。そのようなセンサーの1つがACS712電流センサーです。

ACS712電流センサーとは何ですか？

導体を流れる電流により、電圧降下が発生します。電流と電圧の関係は、オームの法則によって与えられます。電子機器では、要件を超える電流量の増加は過負荷につながり、機器に損傷を与える可能性があります。

デバイスが正しく動作するには、電流の測定が必要です。電圧の測定はパッシブタスクであり、システムに影響を与えることなく実行できます。一方、電流の測定は、電圧として直接検出できない煩わしい作業です。

回路の電流を測定するには、センサーが必要です。 ACS712電流センサーは、システムのパフォーマンスに影響を与えることなく、導体に適用される電流の量を測定および計算するために使用できるセンサーです。

ACS712電流センサーは、完全に統合されたホール効果ベースの線形センサーICです。このICは、2.1kV RMSの電圧絶縁と、低抵抗の電流導体を備えています。

動作原理

電流センサーは、ワイヤーまたは導体の電流を検出し、検出された電流に比例した信号をアナログ電圧またはデジタル出力の形式で生成します。

現在の検知は、直接検知と間接検知の2つの方法で行われます。ダイレクトセンシングでは、電流を検出するために、オームの法則を使用して、電流がワイヤを流れるときにワイヤで発生する電圧降下を測定します。

通電導体は、周囲にも磁場を発生させます。間接センシングでは、ファラデーの法則またはアンペールの法則のいずれかを適用してこの磁場を計算することにより、電流を測定します。ここでは、変圧器またはホール効果センサーまたは光ファイバー電流センサーのいずれかを使用して磁場を検知します。

ACS712電流センサーは、間接センシング方式を使用して電流を計算します。ライナーの電流を検出するために、このICでは低オフセットのホールセンサー回路が使用されています。このセンサーは、銅の伝導経路上のICの表面に配置されています。この銅の伝導経路に電流が流れると、ホール効果センサーによって検出される磁場が生成されます。検出された磁場に比例した電圧が、電流の測定に使用されるホールセンサーによって生成されます。

ホールセンサーへの磁気信号の近接性がデバイスの精度を決定します。磁気信号に近いほど、精度が高くなります。 ACS712電流センサーは、小型の表面実装SOIC8パッケージとして入手できます。このICでは、電流はピン1とピン2からピン3とピン4に流れます。これにより、電流が検出される伝導経路が形成されます。このICの実装は非常に簡単です。

ACS712は、導通経路の端子がICリードから電気的に絶縁されているため、電気的絶縁が必要なアプリケーションで使用できます。したがって、このICは他の分離技術を必要としません。このICには5Vの電源電圧が必要です。その出力電圧はACまたはDC電流に比例します。 ACS712の磁気ヒステリシスはほぼゼロです。

ピン1からピン4が導通経路を形成する場合、ピン5は信号グランドピンです。ピン6は、帯域幅を設定するために外部コンデンサによって使用されるFILTERピンです。ピン7はアナログ出力ピンです。ピン8は電源ピンです。

ACS712電流センサーのアプリケーション

このICはAC電流とDC電流の両方を検出できるため、幅広い用途があります。 ACS712は、ピーク検出回路、ゲインを上げる回路、AtoDコンバータの整流アプリケーション、過電流障害ラッチなどで使用されます。このICが提供するフィルタピンは、抵抗分割回路の減衰効果を排除するために使用されます。

ACS712は、多くの産業、商業、および通信アプリケーションで使用されています。このICは自動車用途に適用できます。このICの典型的な用途のいくつかは、負荷検出および管理用のモーター制御回路、SMPS、過電流障害保護回路に見られます。

このICは、230VAC主電源で動作する高電圧負荷の電流を測定できます。値を読み取るために、マイクロコントローラーのADCと簡単に接続できます。 DC負荷電流がACS712に印加されたときにACS712によって提供される出力電圧の値はどうなりますか？