Arduino ACS712T

Вот подробное описание, технические характеристики, список парт-номеров (артикулов) и совместимых моделей для популярных датчиков тока на базе микросхемы ACS712.

Датчик ACS712 от компании Allegro MicroSystems — это один из самых распространенных и недорогих готовых модулей для измерения постоянного и переменного тока в проектах на Arduino и других микроконтроллерах.

1. Общее описание

Датчик тока ACS712 построен на эффекте Холла. Он работает как гальванически развязанный преобразователь «ток-напряжение». Это означает, что цепь измерения тока (силовая) и цепь управления (Arduino) не имеют прямого электрического контакта, что повышает безопасность.

Основной принцип работы: Ток пропускается через медный проводник внутри микросхемы (как через шунт, но без прямого контакта с сигнальной цепью). Возникающее магнитное поле измеряется датчиком Холла и преобразуется в пропорциональное напряжение на выходе (OUT).

Для Aрдуино модуль удобен тем, что:

• Напряжение на выходе линейно и сдвинуто (обычно на 2.5В при нулевом токе).
• Питается от тех же 5В, что и Arduino.
• НЕ умеет измерять переменное напряжение в чистом виде — сигнал должен быть выпрямлен или взят его модуль.

Ключевой недостаток: Неточность при малых токах (менее 1 Ампера) и низкая скорость дискретизации (выход сигнала ШИМ-фильтруется для сглаживания).

2. Технические характеристики (ACS712 - общие)

| Параметр | Значение | | :--- | :--- | | Тип датчика | Эффект Холла, гальваническая развязка | | Напряжение питания | 4.5 — 5.5 В (типично 5 В) | | Ток потребления (покоя) | ~10 мА | | Время отклика | $5 \ \mu\text{s}$ (по даташиту) | | Рабочая температура | -40°C ... +85°C | | Диапазон измерения | Зависит от модели (см. ниже) | | Чувствительность | Зависит от модели, $\frac{\text{мВ}}{\text{А}}$ | | Выходной сигнал | Напряжение: 0-5 В | | Напряжение смещения ("Ноль льда") | $\frac{Vcc}{2}$ ($\approx 2.5 \text{ В}$ при Vcc=5V) | | Развязка от сети | До 2.1 кВ $\text{RMS}$ (изоляция между цепью тока и управлением) |

3. Технические характеристики (по версиям — модели ACS712ELCTR-xx)

Существуют три основные модификации (раcсчитаны на разные диапазоны чувствительности):

A. Модификация ACS712-05B

• Артикул: ACS712ELCTR-05B-T
• Диапазон тока: $\pm$ 5 А
• Чувствительность: $185 \ \text{мВ/А}$ ($0.185 \frac{V}{A}$)
• Напряжение на выходе при токе:
  • 0 А: 2.5 В
  • +5 A: 2.5В + 5 * 0.185В = 3.415В
  • -5 A: 2.5В - 5 * 0.185В = 1.585В

B. Модификация ACS712-20A

• Артикул: ACS712ELCTR-20A-T
• Диапазон тока: $\pm$ 20 А
• Чувствительность: $100 \ \text{мВ/А}$ ($0.100 \frac{V}{A}$)
• Напряжение на выходе при токе:
  • 0 А: 2.5 В
  • +20 A: 4.5 В
  • -20 A: 0.5 В

C. Модификация ACS712-30A (наиболее распространенная)

• Артикул: ACS712ELCTR-30A-T
• Диапазон тока: $\pm$ 30 А
• Чувствительность: $66 \ \text{мВ/А}$ ($0.066 \frac{V}{A}$)
• Напряжение на выходе при токе:
  • 0 А: 2.5 В
  • +30 A: 4.5 В
  • -30 A: 0.5 В

4. Парт-номера (Артикулы производителя)

При покупке готового модуля для Arduino использованы не все символы из корпоративного даташита, но микросхема как компонент называется следующим образом:

• ACS712ELCTR-05B-T (или просто 05B)
• ACS712ELC-05A — предыдущая версия тополазы.
• ACS712ELCTR-20A-T (или просто 20A)
• ACS712ELCTR-30A-T (или просто 30A)

Где:

• E — эксплуатационный диапазон до 85°C
• LC или LCT — тип корпуса и лента/катушка
• 05B/20A/30A — решающий параметр диапазона
• T — упаковка в ленте

Внимание: На готовых модулях с eBay/Amazon/AliExpress часто написано "ACS712 30A", хотя внутри стоит микросхема на ±5 А ($185 \frac{мВ}{А}$). В продвинутых вариантах продавец указывает реальный чип (например, "с чипом на 5A"). Проверяйте докумментацию перед покупкой.

5. Совместимые модели

Модуль можно отнести к классу токовых датчиков/клещей.

1. Прямые конкуренты ACS712 (исправленные проблемы точности):

   • ACS723 — улучшенная версия того же Allegro (меньше гистерезис, более стабильнача нульная точка).
   • ACS758/ACS709 — датчики на большие токи и больший динамический диапазон.
   • INA169 — маленький датчик на основе шунта (очень чувствительный, но нужно внимание с горружной схемой).

2. Аналоги CTS / LCM: Модули WCS1800 (30/50/100A), WCS2700, CZ3700 — имеют аналогичный принцип (Холл + корпус с выводами для мощного пропуска тока), плюс чаще сразу имеют фильтры.

3. Программная совместимость (Arduino):

   const int sensorPin = A0;
   void setup() { Serial.begin(9600); }
   void loop() {
     int sensorValue = analogRead(sensorPin);
     // Calibration: ACS712 - at 5V:
     // For 185 mV/A (5A): float raw = ( sensorValue * 5.0 ) / 1023;
     // float current_A = ( raw - 2.5 ) / 0.185 ; { заменить коэффициент }
   }
   

6. Ограничения

1. Точность 0-A (малые токи) - проблема: При покое микросхема идеально держит 2.51 В ± 0,1 В. При токе 0.1 А напряжение меняется на (0.1*0.185) ≈ 2.5 % от шкалы АЦП Arduino (10 бит). Погрешности выше.
2. Пульсации (для PWM): На пульсирующем токе (>10 кГц) нужна апертура выборки, чтобы получить цифру (в датас. время отклика около $\pm2 \mu s$, но часто стабилиоз не больше 16 Гц ±, реально еффективно "замораживать" время для клещей не явного ШИМ.)

7. Типичное применение

• Чтение тока на линии Ардуино через INA219? → Альтернативно для AC — использовать ACS712 (для света обычных плаф выше сейчас ретируют с 200-300тыче рисуночным RMS... лучше изм: дать проходной канал через готовый трансформатор тока + ACS728).
• Мотиороинг моторов: для шуппарных DM-390 RPM (здесь - всего 1-2 А ударить) - 300 C - идеален. Для "дайте 50A пускай на Драйвер"} - лучше использовать WCS1800 50A.

Резюме для покупателя Arduino: Если планируте измерять микро-токи (умные розетки 1-20 мА), ACS712 не подходит. Точен он только от 1-2 ампер. Для начала Arduino-одино программермакрокоствает любителей- брать ACS712-05р потому он чувствительное скоето (185 $\approx 1/5.5, надо меньше пропускать текущий потреб), всему второе всегда при измер ПЕРЕМ ток используемые эккласса Дзена И Акаччиме — Собирайте точное АС версия по модуль .

Пара готовая "Розовемодки":
LY580, ASM1R6, Atoms SMT AC Line с ACS323 (более дорогос специалини для AC конь на 9$.

Своя же модули 012 × 030-01 прошел их пара многих: работают, только снижается показа когда сила осцилляций ШИМа большая (это чисттит по конденсатро выс*емка через RC.)