Buongiorno a tutti,
ho in mente un progettino per il controllo dello stato delle batterie usate in un impianto off-grid.
Da qualche giorno sto girando in internet per cercare di capire quale sensore di corrente possa essere più adatto al mio progetto, ho cercato un po di tutto, sensri tipo ACS... (ma fare scorrere tanti Ampere in un circuitino del genere non mi pare una idea geniale), resistenze di shunt con relativo micro per la lettura dei valori tipo INA213, ma la tensione massima di lavoro è un po bassina.

Allora mi è venuta in mente una soluzione così composta:
barra di rame che funge da collettore dove collego tutti i poli delle batterie ad un lato della barra, alla stessa barra di rame, all'estremo opposto dove collego le batterie, collego tutti i carichi elettrici.
In mezzo tra tutti gli ingressi e tutte le uscite appoggio un sensore effetto hall lineare, es A1302KUA-T.
In questo modo potrei avere una uscita analogica che varia al variare della corrente.

Rimane il problema di come tarare correttamente l'uscita e poi anche:
1) a che distanza dalla barra devo leggere il campo magnetico?
2) se la barra di rame cambia di dimensioni perchè devo portare + corrente ho bisogno di ritarare la distanza del sensore dal collettore? In che modo?

Che ne pensate?


Funziona ,ma non come l'hai descritto  ;)

Il sensore hall da te mensionato misura il campo magnetico,ma questo deve essere imbrigliato.
Per farlo basta prendere un'asta di ferro e piegarla ad occhio con le superfici che si toccano.
A quel punto tra le due superfici inserisci il sensore .
Il sensore così conposto misurera' il campo magnetico prodotto da un cavo che passa all'interno dell'anello.
Il problema è la taratura ....,ma nulla di complicato se sai come fare.

Un'alternativa è usare un sensore hall passante già bello e fatto tipo gli HAS della LEM


Temevo questa risposta. Mi sarebbe piaciuto avere qualcosa da "appoggiare" alla barra di rame (tipo stetoscopio) e fissrlo semplicemente con delle fascette per elettricisti.

lemax74 :
Temevo questa risposta. Mi sarebbe piaciuto avere qualcosa da "appoggiare" alla barra di rame (tipo stetoscopio) e fissrlo semplicemente con delle fascette per elettricisti.

Mi viene in mente solo la misurazione del delta T...  ...

Alternativa è il classico ACS712 da 5A .
Non tutti lo sanno ,ma può essere usato anche per correnti molto più grandi.

Ad esempio :
Se usi una barra di collegamento ,dedichi la parte centrale (tipo 5 cm ) per uso shunt .
Se ad esempio questa avesse una resistenza da 0.12 mOhm connettendo l'acs ai capi dei due punti della barra nella sezione centrale otterresti un amperometro con fondo scala 55A indistruttibile.

Se invece la resistenza passa a 0.06 mOhm ..fondo scala 105A ...ecc ecc.


Il LEM che hai proposto l'avevo già scartato a causa dell'alimentazione duale che richiede, non mi sarebbe dispiaciuto, ma devo stare basso con i costi.

Ho iniziato a prendere in considerazione l'idea dello shunt assieme all'ACS. Farò qualche calcolo per vedere se posso usare delle barre di rame di misura commerciale da utilizzare come shunt.

Fai due calcoli con la resistivita de materiale ...per sapere piu o meno se rientri nel range .
Poi sperimentalmente dovrai tararlo.
Ti ricordo che più sarà alta la scala e minore sarà la risoluzione .

Cmq ci sono LEM in alimentazione singola oppure per esperienza anche i duali alimentazione in singola funzionano, ma sono un po' sordi a valori bassi .
Tieni anche in considerazione che basta un ne555 per fare una duale 😉

Il metodo del sensore hall 1302 è usato da un utente del forum che ha condiviso la sua creazione e ovviamente riprodotta in seguito da altri utenti .
Quindi mi sembra giusto ringraziarlo. ...
Grazie Ronwal per la tua fantastica condivisione  ;)

Un saluto
Elettro

Stavo vedendo alcune soluzioni. ..
Forse l'acs712 da 20A è il migliore da parallelare su una barra di rame.
Per due motivi.
-sfrutta al massimo il range di tensione in uscita (fino a 4.5V)
-è più facile trovare valori di resistenza prossimi a 0.6 mOhm (ottenendo un 60A fondo scala)

Che fondo scala stai cercando ?

Ummm ,mi sbagliavo. ..dipende dal fondo scala che cerchi.

Per correnti basse (circa 150A) l'acs712 5A è il migliore.

Ad esempio :
Usando una barra in rame 20x3 (60mm^2) e dedicando 15cm della parte centrale allo shunt si ottiene un amperometro da 144A di fondo scala.
Se invece dedichi 10 cm ...fondo scala 211A .

Si potrebbero usare altrimenti barre di alluminio per abbassare il fondo scala  ;) .

Cmq un amperometro così fatto è quasi indistruttibile. ...al pari merito con un sensore hall passante .


Ciao Elettro,
mi hai letto nel pensiero! L'idea del trasformatore di corrente con la soluzione ad anello aperto e sensore Hall era stata rimpiazzata dalla soluzione shunt.
Questa soluzione presenta due piccoli difetti di non poco conto:

1) la barra di rame percorsa da corrente tende a riscaldarsi, l'innalzamento di temperatura fa aumentare la resistenza del tratto interessato la misura cambiando così i valori del partitore di corrente mettendo a repentaglio la vita dell'ACS712

2) La resistenza dell'ACS712 è di 1,2 mOhm alla quale andrebbero sommate le resistenze dei conduttori che collegano il sensore allo shunt e le resistenze di contatto, se la prima è di facile calcolo la seconda rimane comunque ignota.

Non sono riuscito a trovare sul blog la soluzione Ronwal.

Credo che opterò per il sensore LEM tipo HASS ad alimentazione singola anche se questo tipo di sensore ha una uscita in tensione con un'escursione davvero piccola, +/- 0,625V, valore che con un ADC a 10 bit è davvero poco apprezzabile!

Dovrò inventarmi qualcosa o continuare la mia ricerca per scovare un sensore con un'escursione in uscita pari all'ACS712.

Come va con l'inverter? Procedono i test?


Sisi procedono ...devo fare il ponte per tirare il collo e confermare tutto  .

Per il sensore Hass ,i 0.625 sono la sensibilità .
In pratica il sensore ti restituisce 0.625V quando circola una corrente pari a Ipn.
Ad esempio il sensore più piccolo della famiglia ,il 50A può operare a 150A di fondo scala..la tensione in  uscita sarà :
Vref+150/50*0.625 = 2.5+3*0.625= 4.375 V in un verso ...altrimenti:
Vref-150/50*0.625-Vref = 2.5-3*0.625= 0.625 V


Grazie per la precisazione! mi era sfuggita la formula relativa alla tensione d'uscita. Per la risoluzione dell'ADC farò alcune prove di oversampling per portare a 12bit la lettura analogica. Ho già trovato alcuni codici per arduino uno su internet.

Spettacolo ...
Io non ho mai provato l'oversampling e mi piacerebbe tanto avere un giudizio  ;)

Ma che corrente devi monitorare ?

Ti consiglio di portare all'adc anche la tensione di riferimento ,così puoi calcolare direttamente la corrente senza dover fare la taratura dell'offset

Vorrei realizzare un piccolo apparecchio che monitore lo stato di carica di due batterie e la loro corrente di carica/scarica.

Nello specifico le due batterie sono a servizio di una imbarcazione a vela che monta una batteria per la messa in moto del motore diesel e l'ancora, mentre la seconda batteria è a servizio degli impianti di bordo (luci, pompa acqua, pompa di sentina, ecc). L'impianto è a 12V, ma certe imbarcazioni utilizzano anche impianti a 24V.

Con un sensore HASS potrei leggere le correnti di carica e scarica delle batterie fino ad un massimo di 150A (taglia più piccola), ma dato che difficilmente raggiungo tale valore di corrente (almeno per il prototipo) ho bisogno di un ADC da almeno 12 bit.

Al momento sto raccogliendo un po di idee su che tipo di materiali usare e su come dovrebbe diventare l'apparecchiatura  una volta conclusa, l'intenzione sarà comunque di realizzare un paio di prototipi per i test ed arrivare alla commercializzazione entro fine anno. Condividerò con voi le varie fasi del progetto, non sono sicuro di poter postare sul blog tutta la documentazione, ma sicuramente chi volesse cimentarsi nella realizzazione del progetto per la barca o camper personali o dell'amico troverà tante idee dalle quali prendere spunto.

ElettroshockNow :
Ti consiglio di portare all'adc anche la tensione di riferimento ,così puoi calcolare direttamente la corrente senza dover fare la taratura dell'offset

Si, ci avevo pensato, ma il numero di ADC a disposizione è limitato, potrei multiplexare gli ingressi analogici per non intasare il mio micro o, meglio ancora, usare un ADC esterno con più ingressi e risoluzione a 12 o 14 bit.

Mi metto subito alla ricerca.

74HC4051 potrebbe essere la soluzione economica al mio problema

Se diventa impegnativo puoi sempre andare di taratura. 
Se la tensione Vcc è di qualità non avrai molta variazione....è cmq da quantificare.

Con un 10Bit arrivi ad una precisione di 500mA (con Hass 50) .
Se ti accontenti di Step da 2A puoi farne a meno del secondo ADC (forse anche 1A riesci ad ottenere)

lemax74 :
Vorrei realizzare un piccolo apparecchio che monitore lo stato di carica di due batterie e la loro corrente di carica/scarica......

Bel progetto ...ti seguo con interesse