21 Şubat 2013 Perşembe

Akım Ölçme Devresi

Akım ölçmek hepimiz tarafından gerçekleştirilmek istenen bir işlem. Akım ölçmek işlemi bir çok yöntemle gerçekleştirilebilmektedir. Bunlardan birisi akım ölçme entegreleridir. Bir çok entegre çeşidi vardır fakat  nispeten daha rahat bulunanlar Allegro firmasının ürettiği Hall Effect-Based Linear Current Sensor olarak adlandırılan entegrelerdir. Bu entegreler ile AC ve DC akım okuması yapmak mümkün. Tabi ki bu entegreleri Türkiye de bulmak çok zor. En azından ben İzmir de bulamadım :)) Fakat bunları internetteki Çin alışveriş sitelerinde bulmak mümkün.

Benim aramalarım sonucu bu entegreleri bulduğum adresler; 


http://www.aliexpress.com/item/Freeshipping-ACS712-module-30A-Hall-Current-Sensor-Module-1pcs-lot/509233818.html


Bu linkte hazır bir devre satılmakta ve fiyatı 6.63$. Bu devre ile 30A akım okuyabiliyor.


http://www.aliexpress.com/item/FREESHIPPING10PCS-LOTALLEGRO-ACS712-ACS712ELC-ACS712ELCTR-ACS712ELCTR-20A-20A-5V-BI-8-SOIC-CURRENT-SENSOR-IC-ACS712ELCTR/727157980.html


Bu linkte ise AC712 entegresinin kendisi satılmakta ve bu entegre ile 20A akım okuyabiliyor. Fiyatı ise 1.6$.


Bu sitede kargo bedava fakat beklemeye alışkın olmanız lazım çünkü ürünün elinize ulaşması yaklaşık 30 gün civarı sürüyormuş:)) Bunları yazmamın nedeni biz buluruz ama sana 30 Lira olur diyen elektronik satıcılar. 

Bu açıklamadan sonra kendi yaptığım akım okuma devresini anlatabilirim. Ben klasik bir şönt direnç ile akım okuma devresi yaptım. 0.1 ohm şönt direnç üzerinden geçen akım, direnç üzerinde bir gerilim meydana getirir. Bu gerilimi opamp ile yükseltip, mikroişlemcinin ADC'si ile değerini belirlersek akım ölçmüş oluruz.

Sistemin devresi;
Devreyi incelersek;

Şönt direnci üzerindeki gerlilim => Vşönt = I * Rşönt = I * 0.1
Opampın kazancı => Vout = ( 1 + R4 / R3) * Vin = 11 * Vin

 Vin = Vşönt  ise Vout =11 * I * 0.1

Çıkış gerilimi => Vout = ( 5 / 1024 ) * adc_result 

Tüm denklemleri birleştirip K hata katsayısını eklersek;

I = K * ( 5/1024 ) * ( 10/11 ) * adc_result

ADC de okuduğumuz değeri yukarıdaki formüle yazarsak okuduğumuz akım değerini buluruz. 

Devremi kurdum ve denedim. Çok düşük akımlarda çok iyi çalışmadığını söyleyebilirim; ampermetre de gördüğüm akımın yaklaşık 2 katını gösterdiği oluyor. Küçük DC motorların akımını ampermetre ile neredeyse aynı okuyabildim. Ayrıca bu devre ile maximum 4,5A okuyabiliriz. Son olarak devrenin bir fotoğrafını paylaşıyorum.     





PIC16F690 için hex dosyası( http://sdrv.ms/Y8cwee ) indirip devreyi deneyebilirsiniz. Bu basit devre ve kodlar ile artık akım okuyabiliriz:))

Umarım yararlı bir makale olmuştur. Yazı ve devrede gördüğünüz yanlışlar ve takıldığınız noktalarla alakalı mail atabilirsiniz:) Herkese iyi çalışmalar......................



















10 yorum:

Unknown dedi ki...

AKIM TRAFOSUNDADA GEÇERLİMİ BU FÖRMÜL YARDIM EDERMİSİNİZ?

Adsız dedi ki...

Selamün aleyküm

Hesaplama hakkında bir soru sormak istiyorum.

0.33 ohm luk şönt direncim var.Opamp ve diğer dirençler sizin devrenizdeki ile aynı.

hesaba göre

vşönt = 4 * 0,33 = 1,32 (buradaki 4 max akım değeri ?)

opamp kazancı değeri aynı = 11 * vin (vin değişken bir değer değilmi ?)

(10/11) buradaki 10 değeri nedir ?

biraz daha ayrıntılı bir şekilde açıklayabilirmisiniz ?

Adsız dedi ki...

formül hakkında daha ayrıntılı bir bilgi verebilirmisiniz ? lm358n'in çıkışında 3.60 v var.Sizin kurduruğunuz devrenin aynısı.

hesaplamasında yardımcı olurmusunuz ?

Sercan ERAT dedi ki...

Merhabalar;

Förmül tam olarak şu şekilde; I = K*( (5/1023) / ( (1+(R4/R3)) * Rşönt) ) * adc_result

Rşönt olarak 0.33ohm, R4 = 10k ve R3=1k adc_result=1023 olarak kullanırsanız;

I = K*1.38 olur K=1 dersek Imax = 1.38A olur yani 0.33ohm'luk bir şönt direnç kullanarak maximum 1.38A ölçebilirsiniz. Daha fazla akım değeri ölçebilmek için opamp kazancını düşürebilirsiniz.

Sercan ERAT dedi ki...

Merhabalar;

Förmül tam olarak şu şekilde; I = K*( (5/1023) / ( (1+(R4/R3)) * Rşönt) ) * adc_result

Pic deki adc_result değeri 3.6V da kaç çıkıyor ise förmülde o değeri yerine koymanız gerekiyor.

Sercan ERAT dedi ki...

Merhabalar;

Geçerli değil. Burada sadece şönt direnç üzerinde oluşan gerilimi opampla yükseltip bir mikroişlemcide o degeri okutarak akım ölçüyoruz.

Adsız dedi ki...

Merhaba,
İzlediğiniz OPAMP olayı dikkatimi çekti. Bende şu ara çok düşük akım aralığını ölçmeye çalışıyorum.
Şu ampermetreyi satın aldım direk.

http://tr.aliexpress.com/item/0-56-Red-LCD-Current-Test-Meter-0-1-9999mA-Digital-Ammeter-High-Accuracy-Amperemeter-DC/1465430256.html

Fakat şönt direnci hesabını bir türlü yapamadım. Gireceğim voltage 5v veya 9v 1A... Ölçmek istediğim aralık ise 0-2000mA.. Hassasiyet ise 0.1ma yani 100 microamper.

Fakat şönt direnci olarak 15ohm filan kullandığımda ölçüm alamıyorum. Nasıl bir yol izlemeliyim?





Sercan ERAT dedi ki...

Hocam şönt direnci küçültüp(0.47 ohm gibi) opamp ile yükselte bilirsin. Fakat senin amper metre direkt ölçmüyor mu?.

Unknown dedi ki...

Merhaba iyi günler ben pil koruma devresi yapmak istiyorum pili sarza taktıktan sonra patlamasini onmelek için aklıma akım ölçme devresi geldi akım çekme değeri 0 olunca devre enerjiyi kessin gibi bi komut nasıl yapabilirim

Adsız dedi ki...

Sercan bey merhaba akım ölçümü nü Arduino ile yapmak istiyorum. ibagatur@gmail.com