Как работают неинвазивные датчики тока?

Question

[Виталий Пухов]

Думал сделать "измеритель мощности" чисто из любопытства, но гугление показывает только примеры из серии "возьмите вот этот датчик с ебея за 10$ и воткните его в ардуину", мне как то не хочется ждать 3 месяца пока этот датчик приедет "почтой рассии", пытался нагуглить их принцип работы, ничего не нашел. Насколько я понял там фактически чтото вроде транформатора, который снимает заряд с электромагнитного поля вокруг провода и соответственно чем он выше, тем выше ток, то есть фактически его можно собрать из куска проволки и пары резисторов, но нигде схем не нашел, может кто поделится знанием или пнет в какую сторону можно погуглить?

Answer 1

[Артём]

Все веселье в том, что мощность для произвольной нагрузки одним датчиком тока не померить. Помимо тока нужно напряжение. Можно, конечно, попытаться его снять емкостным методом, если ток переменный, но покажет такой датчик, скорее, погоду на луне.
Надежнее и точнее "инвазивные" ваттметры, но если нагрузка "простая"(активная, известного сопротивления) либо напряжение задано, то можно и датчиком холла (постоянка, переменка) и трансформатором тока (только переменка), хотя и не так точно.

Comments

[Виталий Пухов]

нагрузка "бытовые приборы" холодильник там, телевизор, комп, то есть и "простая" и импульсная, но напряжение "известно", будем считать что 220 (ясное дело может быть _+ 30в), но этим можно пренебречь. Ток переменный естественно. То что в импульсных БП нагрузка мягко говоря не равномерная я в курсе, но это уже можно статистически "выровнять", пусть минут 10 будет сводить, в конечном итоге все равно примерно правильно будет _+ 20%. инвазивные не подходят ибо возиться с высоким напряжением удовольствия не доставляет. Вопрос в том "как" работаеет тот "неинвазвный" датчик, о котором упомянул Digital Brain, что "на трансформаторе тока". Хочется такой собрать, но нужно знать, что там внутри или хотябы принцип его действия. Датчик холла буду пробовать, но насколько я понял точность там оставляет желать лучшего.

[Павел Вастеров]

Виталий Пухов: На датчике Холла работают безконтактные амперметры, в том числе и приборы, которые есть в реестре и без проблем проходят поверку на 0,1% точности, если Вам такой достаточно (есть и на меньшие разряды), то велкам :-)

Answer 2

[Alexlexandr]

Неинвазивный -это больше медицинский термин :)
Про датчики тока вернее сказать бесконтактный например.
Сделать из куска провода явно не получится, т.к. если вам нужна более менее значимая точность, то не все так просто.
Бесконтактные датчики измеряют магнитный поток наведенный электрическим проводом вокруг проводника.
Одна из лучших систем поиска эл-х компонентов -это efind.ru
Вот ваш запрос.
Скорее всего ваш датчик будет работать на эффекте Холла.
Но бывают такие же прецизионные на компенсационных обмотках. Они подороже и погабаритнее.

Answer 3

[Dmitriy Mozgovoy]

типа acs712? обычный датчик хола с усилителем. На выходе напряжение смещенное на 1/2 U питания и зависит линейно от тока . 10$? Они по доллару с небольшим на aliexpress

Первый попавшийся продавец за 5 штук 7$ www.aliexpress.com/item/NEW-20A-Hall-Current-Senso...

Если по старинке на трансформаторе тока(www.aliexpress.com/item/Non-invasive-Split-Core-Cu...), то на выходе тоже самое, но может быть как относительно 0 выход так и относительно 1/2U питания - зависит от модуля

Comments

[Виталий Пухов]

я как раз про второй, не хочется ждать пока его родит наша почта, по идее его из проволки скрутить можно (300рублей?!), точность может пострадает, но мне и 20% погрешность сойдет. Про датчик хола не подумал, выходит можно взять любой попавшийся и использовать для измеренияи тока?

[Dmitriy Mozgovoy]

Виталий Пухов: ну любой не подойдет, если Вы подумали о тех что в кулерах - там выход цифровой 0/1 . Теоретически можно взять с аналоговым выходом - и попытаться откалибровать, но геморойно.
Можно собрать трансформатор тока удалив вторичную обмотку и намотать вместо нее несколько витков толстого провода, первичную использовать в роли вторичной нагрузив ее на резистор, можно погуглить, но найти трансформатор, конструкция которого позволит перемотать обмотку тоже не просто=) да и габариты ого-го. Просто закажите тот на acs712, может поста россии помилует Вас=) Пока представьте что вместо него некое синусоидальное напряжение, смещенное на 1/2 U питания т.е если питание модуля 5V - то при отсутствии тока на выходе датчика будет примерно 2,2В-2,4. Это значение все ровно должен определять мк при калибровке.

[Виталий Пухов]

Digital Brain: аналоговый найти можно, с трансформатором видимо не выйдет, но хотя бы примерно понятно стало что там внутри. acs712 в общем судя по описанию тянет до 5А, можно с ним попробовать, но не факт что его удастся найти, ждать реально долго (2 месяца легко, было и 4 месяца, потом нашел свою посылку в подъезде под дверью, видимо "в почтовый ящик не поместилась")

[Александр Гусев]

Ну с али не 3 месяца, мне заказы около 3 недель идут.

[Александр Гусев]

Виталий Пухов: эти 712 в нескольких вариантах
www.chipdip.ru/product/acs712elctr-30a-t
Вот это, походу 30-ти амперный. В даташите lib.chipdip.ru/242/DOC000242949.pdf есть схема устройства.

[Dmitriy Mozgovoy]

Виталий Пухов: Гм, за 3-4 месяца можно пешком сходить в Китай =) Ну до Украины (импорт) посылка идет 4-12 дней, и 2-4 дня по территории перемещается, хоть тут повезло. Пока был рекорд за 6 дней через hongkong post air mail, антирекорд - 35-40, но это с taobao, где истинный рай для хобби=) Носят посылки по домам редко (часто ящиков почтовых вообще нет в домах в старых домах, а оставить просто так же не могут) - так что звонят на мобильный - заберите посыль. Ну того типа датчики до бывают 5/20/30А , а других и 100А найти легко=) Сам их тоже покупал - для контроля тока насоса в скважине. Они просто идеальны, только надо чтоб вблизи не было источника магнитного поля.

[Виталий Пухов]

Digital Brain: До России посылка тоже идет дней 12, потом неделю на растаможке и потом 2-4 месяца "через почту россии", я специально по коду отслеживал. Посылки насколько язнаю вообще никто носить не должен, но там где я жил носили, ложили в подъезде и уходили, я им за это п.лей вставлял раза 3, только потом как положенно извещения носить начали.

[Виталий Пухов]

Александр Гусев: спасибо, я попробую на ней сфорганить, не могу представить как эта финтюлина через себя 30А пропускает:)

[Александр Гусев]

Виталий Пухов: не вы один :) У меня самого что-то сомнения.

Answer 4

[Сергей Сапов]

Еще учтите, что неинвазивный датчик нужно вешать на один из проводов. Это сужает область применения, просто разделить кабель на провода - это как минимум нарушить внешний вид кабеля.

Comments

[Виталий Пухов]

логично кстати, но я думаю это не проблема, можно сделать "удлинитель с датчиком".

[Сергей Сапов]

Виталий Пухов: в таком случае нет смысла в неинвазивном датчике. Проще и точнее будет пропустить ток у удлинителе через обычный датчик, а по ходу еще и измерить напряжение.

[Виталий Пухов]

softmart: в общем согласен, выше предложили использовать чтото вроде acs712, но чтото у меня сомнения, что он действительно выдерживает то что написано на даташите. Хотя судя по описанию он тоже "неинвазивный", просто датчик холла уже внутри микросхемы.