شماره تماس فروشگاه
021-44292020
مرتب سازی لیست محصولات
مرتب سازی
فیلترها
برند
ماژول سنسور جریان یا ماژول جریان‌سنج، قطعه‌ای الکترونیکی است که برای اندازه‌گیری میزان جریان الکتریکی در مدار مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماژول‌ها در سیستم‌های مختلفی مثل مانیتورینگ انرژی، کنترل موتور و مدیریت باتری، قطعاتی حیاتی هستند. در حقیقت سنسورهای جریان، عملکرد، ایمنی و بهینه‌سازی سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی در صنایع مختلف را تضمین می‌کنند.
بر اساس نحوه اندازه‌گیری میزان جریان در مدار می‌توان سنسورهای جریان‌سنج را به دو دسته اصلی تقسیم‌بندی کرد. دسته اول سنسورهایی هستند که بر پایه اثر هال مغناطیسی میزان جریان الکتریکی را در مدار تعیین می‌کنند و به سنسور جریان اثر هال معروف هستند. این دسته از سنسورها شار مغناطیسی ایجاد شده اطراف سیم حامل جریان را اندازه‌گیری کرده و طبق آن میزان جریان عبوری از سیم را تعیین می‌کنند. دسته دوم بر پایه مقاومت شنت کار می‌کنند و برای اندازه‌گیری جریان الکتریکی از قانون اهم پیروی می‌کنند.
سنسورهای جریان اثر هال، میدان مغناطیسی تولید شده توسط جریان الکتریکی درون یک رسانا را اندازه‌گیری می‌کنند. در واقع میدان مغناطیسی را تشخیص داده و آن را به ولتاژ متناسب با جریان موجود در مدار تبدیل می‌کنند. این نوع از سنسورها می‌توانند هر دو نوع جریان مستقیم DC و متناوب AC را اندازه‌گیری کنند. از این نوع سنسورهای جریان در سیستم‌های کنترل موتور، مدیریت باتری و مبدل‌های خورشیدی استفاده می‌شود. از معروف‌ترین نمونه‌های این نوع سنسور جریان الکتریکی می‌توان ACS712 و ACS758 را نام برد. ACS712 برای جریان‌های کوچک 5 و 20 و 30 آمپر مورد استفاده قرار می‌گیرد در حالی که ACS758 برای جریان‌های بزرگتر 50 تا 200 آمپر کاربرد دارد. سنسورهای ACS712 و ACS758 به صورت ماژول سنسور جریان نیز در دسترس هستند که استفاده از آن‌ها را بسیار ساده‌تر می‌کند.
ماژول ACS712 در ورژن‌های مختلفی برای اندازه‌گیری محدوده‌های مختلف جریان در دسترس است و یک سیگنال ولتاژ آنالوگ متناسب با جریان محاسبه شده را به عنوان خروجی به میکروکنترلر موجود در مدار و یا مبدل داده ارائه می‌دهد. به دلیل ابعاد کوچکی که دارد به راحتی در پروژه‌های مختلفی قابل استفاده است و با توجه به اینکه بر پایه اثر هال جریان را اندازه‌گیری می‌کند، قطعه‌ای بسیار دقیق است. در سه مدل ACS712-05A با رنج جریان قابل اندازه‌گیری بین 5- تا 5+ آمپر، ACS712-20A با رنج جریان قابل اندازه‌گیری بین 20- تا 20+ آمپر و ACS712-30A با رنج جریان قابل اندازه‌گیری بین 30- تا 30+ آمپر در دسترس است. حساسیت ماژول به رنج جریان قابل اندازه‌گیری آن بستگی دارد. در ماژول ACS712-05A حساسیت 185 میلی‌ولت بر آمپر، در ماژول ACS712-20A حساسیت 100 میلی‌ولت بر آمپر و در ماژول ACS712-30A حساسیت 66 میلی‌ولت بر آمپر است. به منظور استفاده از این ماژول‌ها نیاز به ولتاژ ورودی 5 ولت DC داریم. خروجی نیز ولتاژ آنالوگ با رفرنس 2.5 ولت در حالت جریان الکتریکی صفر است. دقت اندازه‌گیری این ماژول‌های سنسور جریان 1.5± درصد است. پهنای باند آن‌ها 80kHz است که نشان می‌دهد جریان‌های AC را می‌توانند به سرعت اندازه‌گیری کنند. سرعت پاسخ‌دهی آن‌ها در حدود 5 میکروثانیه است که برای اندازه‌گیری جریان فعال (dynamic) عالی است. این ماژول‌ها مقاومت درونی بسیار کوچکی در حدود 1.2 میلی اهم دارند که اتلاف انرژی در مدار را به حداقل می‌رساند. نکته بسیار مهم در رابطه با این ماژول‌های سنسور جریان سهولت استفاده از آن‌ها، قیمت مناسب و تطبیق‌پذیری‌شان است که آن‌ها را به قطعاتی محبوب در پروژه‌های صنعتی و همچنین پروژه‌های آموزشی تبدیل می‌کند.
ACS758 نیز یک ماژول سنسور جریان بر پایه آی سی ASC758 است که در حقیقت نمونه پیشرفته تر ACS712 به شمار می‌رود و برای اندازه‌گیری جریان‌های بالاتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماژول به علت طراحی قوی، دقت بالا و امکان استفاده در محیط‌های با شرایط سخت، مناسب استفاده در کاربردهای صنعتی و خودروسازی است. ماژول ACS758 در چهار ورژن متفاوت برای اندازه‌گیری جریان‌های 50± و 100± و 150± و 200± تولید می‌شود. ورژن ACS758LCB-050B دارای حساسیت 40 میلی آمپر بر ولت، ورژن ACS758LCB-100B دارای حساسیت 20 میلی آمپر بر ولت، ورژن ACS758LCB-150B دارای حساسیت 13.3 میلی آمپر بر ولت و ورژن ACS758LCB-200B دارای حساسیت 10 میلی آمپر بر ولت است. برای کار کردن نیاز به ولتاژ عملیاتی 3 تا 5.5 ولت DC دارد که باعث می‌شود بتواند با میکروکنترلرهای مختلفی کار کند. در حالت عدم حضور جریان در مدار خروجی 2.5 ولت را نشان می‌دهد و دقت آن 1± درصد است. مقاومت درونی آن در مقایسه با ماژول ACS712 بسیار کوچکتر و در حدود 100 میکرو اهم است و بنابراین تقریبا هیچ اتلاف انرژی در مدار ایجاد نمی‌کند. زمان پاسخ‌گویی آن حدود 4 میکروثانیه و پهنای باند آن 120kHz است و می‌تواند محدوده دمایی 40- تا 150+ درجه سلسیوس را تحمل کند.
سنسورهای بر پایه مقاومت شنت برای اندازه‌گیری جریان مستقیم DC کاربرد دارند. به این منظور به صورت سری در مدار قرار می‌گیرند و ولتاژ اعمال شده به دو سرشان را اندازه‌گیری می‌کنند. بنابراین این نوع از سنسورهای جریان از قانون اهم پیروی می‌کنند و می‌توانند طبق این قانون به راحتی جریان عبوری از مدار را محاسبه کنند. این نوع سنسورهای جریان به سادگی و با دقت بالا می‌توانند جریان‌های ضعیف را اندازه‌گیری کنند. قیمت کمی دارند اما متاسفانه مقدار کوچکی مقاومت به مدار اضافه می‌کنند که می‌تواند عامل اتلاف انرژی در مدار باشد. از این نوع سنسورهای جریان در منبع تغذیه‌ها، ماشین‌های برقی و صنایع خودروسازی استفاده می‌شود. به عنوان نمونه‌هایی از ماژول‌های سنسور جریان که بر پایه مقاومت شنت کار می‌کنند می‌توان به INA219 و INA226 و MAX471 و MAX472 اشاره کرد.
این ماژول‌های سنسور در حقیقت با داشتن تراشه INA219 یا INA226 برای اندازه‌گیری ولتاژ در مدار مورد استفاده قرار می‌گیرند. در صورتی که یک مقاومت شنت در برد PCB آن‌ها اضافه شود می‌توانند جریان مستقیم DC در مدار را نیز اندازه‌گیری کنند. برای برقراری ارتباط با میکروکنترلر در مدار از رابط I2C استفاده می‌کنند. با استفاده از ولتاژ 3 تا 5 ولت کار می‌کنند و بنابراین معمولا مستقیما از خود میکروکنترلر تغذیه می‌شوند. در این ماژول‌ها معمولا به صورت پیش فرض از یک مقاومت شنت 0.1 اهمی با دقت 1 درصد و توان 2 وات برای اندازه‌گیری جریان استفاده می‌شود که امکان تعیین جریان تا 3.3 آمپر را ایجاد می‌کند، اما می‌توان با تغییر اندازه مقاومت شنت به راحتی بازه جریان قابل اندازه‌گیری توسط ماژول و دقت آن را تغییر داد. ماژول سنسور جریان INA219 در ابعاد 25 در 22 میلی‌متر و ماژول سنسور جریان INA226 در ابعاد 20.5 در 19 میلی‌متر تولید و به بازار عرضه می‌شوند.
این ماژول سنسور در ابعاد 19.5 در 20.3 میلی‌متر تولید می‌شود و برای اندازه‌گیری جریان و ولتاژ مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای کنترل باتری به‌خصوص در لپ‌تاپ‌ها، تلفن‌های همراه و دیگر سیستم‌های باتری‌محور کاربرد دارد. تراشه MAX471 روی برد آن با داشتن یک مقاومت شنت 35 میلی اهمی می‌تواند جریان الکتریکی بین 3± آمپر را با دقت 2 درصد اندازه‌گیری کند. با ولتاژ 3 تا 36 ولت کار می‌کند و بنابراین برای استفاده در تعداد زیادی از لوازم الکترونیکی مناسب است. اگر نیاز به اندازه‌گیری جریان‌های بزرگتر داشته باشید با اضافه کردن یک تراشه MAX472 به برد و یا با استفاده از ماژول MAX472 می‌توانید به هدف خود برسید.
برای خرید یک ماژول سنسور جریان مناسب پروژه‌ای که توسعه می‌دهید، چندین فاکتور و مشخصه کلیدی وجود دارد که باید به آن‌ها توجه داشته باشید تا مطمئن شوید که این ماژول جریان‌سنج می‌تواند نیازهای پروژه شما را برآورده کند.
ماژول‌های سنسور جریان از تکنولوژی‌های مختلفی برای اندازه‌گیری و بررسی جریان در مدار استفاده می‌کنند. بعضی از آن‌ها از قانون اثر هال مغناطیسی برای اندازه‌گیری جریان بهره می‌برند که برای هر دو نوع جریان AC و DC مناسب است. بعضی از قطعات از مقاومت شنت برای اندازه‌گیری جریان استفاده می‌کنند که فقط برای اندازه‌گیری جریان‌های DC قابل استفاده هستند. در بعضی دیگر از نمونه‌ها از سیم‌پیچ Rogowski استفاده می‌شود که بسیار دقیق هستند ولی فقط برای بررسی جریان AC کاربرد دارند. با توجه به نوع جریان مدارتان می‌توانید ماژول جریان سنج مناسب را انتخاب کنید.
پیش از خرید ماژول سنسور جریان تعیین مقدار ماکسیمم و مینیمم جریان در مداری که توسعه می‌دهید را تعیین کنید و سپس با توجه به آن قطعه مورد نظرتان را تهیه کنید. ماژول های سنسور جریان محتلف می‌توانند رنج جریان‌های متفاوتی را پوشش دهند. مطمئن شوید که ماژول انتخابی شما می‌تواند پیک جریان در مدارتان را بدون آسیب دیدگی تحمل کند.
دقت ماژول سنسور جریان که معمولا برحسب درصد در دیتاشیت قطعه اعلام می‌شود، تعیین می‌کند که خروجی آن تا چه حد به مقدار واقعی جریان در مدار نزدیک است. رزولوشن نیز کوچکترین تغییر در جریان مدار است که ماژول سنسور جریان می‌تواند اندازه‌گیری کند. برای پروژه‌های دقیق بهتر است ماژولی با دقت و رزولوشن بالا انتخاب کنید. زمان پاسخ‌گویی ماژول سنسور جریان نیز سرعت عمل آن برای اندازه‌گیری تغییرات ایجاد شده در جریان را تعیین می‌کند. برای کاربردهایی مثل کنترل موتور، باید از سنسورهایی با زمان پاسخ‌گویی بسیار سریع استفاده کنید.
پیش از خرید ماژول سنسور جریان اطمینان حاصل کنید که قطعه می‌تواند در محدوده ولتاژ پروژه شما کار کند. به عنوان مثال اگر محدوده ولتاژ عملیاتی پروژه شما 3.3 تا 5 ولت است ماژول سنسوری انتخاب کنید که بتواند در این محدوده ولتاژ به درستی کار کند. توجه به نوع خروجی ماژول سنسور جریان نیز می‌تواند در انتخاب قطعه مناسب پروژه موثر باشد. ماژول‌های سنسور جریان هر دو خروجی دیجیتال و آنالوگ را تولید می‌کنند. سنسورهای آنالوگ یک ولتاژ پیوسته متناسب با جریان مدار را به عنوان خروجی ارائه می‌دهند درحالی که سنسورهای دیجیتال یک پالس یا داده را از طریق رابط‌ها به عنوان خروجی در اختیار کاربر می‌گذارند.
بعضی از سنسورهای جریان مثل ماژول‌های جریان سنج ACS712 عایق گالوانیکی دارند که قطعات ولتاژ پایین مثل میکروکنترلرها را از بخش ولتاژ بالای مدار که باید جریان آن اندازه‌گیری شود، جدا می‌کنند و ایمنی در سیستم‌های ولتاژ بالا را تضمین می‌کنند. پیش از خرید ماژول سنسور جریان برای پروژه‌هایی که نیاز به منبع تغذیه با ولتاژ بالا دارند از عایق بودن ماژول سنسور مورد نظرتان اطمینان حاصل کنید.
یکی از نکات کلیدی برای خرید ماژول سنسور جریان میزان اتلاف انرژی آن در مدار است که باید پیش از تهیه به آن توجه شود. برای پروژه‌های باتری‌محور که میزان مصرف انرژی حیاتی است باید ماژول سنسور جریانی را انتخاب کنید که کمترین اتلاف انرژی را به مدار اعمال کند. همچنین محدوده دمایی که ماژول سنسور جریان می‌تواند در آن بدون آسیب دیدگی کار کند باید مورد توجه قرار گیرد. برای محیط‌های عملیاتی با شرایط سخت از ماژول‌هایی استفاده کنید که می‌توانند رنج دمایی بالاتری را تحمل کنند.
با توجه به محدودیت فضایی و ابعاد پروژه‌ای که در دست اجرا دارید ماژول سنسور جریانی با اندازه و پکیج مناسب را انتخاب کنید. نحوه اتصال ماژول به برد (Through-hole یا SMD) در پروژه نیز بسیار مهم است. در نهایت مهمترین نکته‌ای که باید در نظر گرفته شود قیمت ماژول سنسور جریانی است که تهیه می‌کنید چرا که قیمت نهایی پروژه شما را تعیین می‌کند. توجه داشته باشید فناوری تشخیص جریان و مشخصات فنی ماژول سنسور جریان تعیین‌کننده قیمت آن است. ماژول‌های سنسور جریان اثر هال معمولا از ماژول‌های سنسور جریان شنت قیمت بالاتری دارند اما میزان اتلاف انرژی آن‌ها در مدار کمتر است و همچنین دقت بالاتری نیز دارند و در ضمن امکان اندازه‌گیری جریان AC را نیز به کاربر ارائه می‌دهند. همچنین عایق‌بندی شده هستند و در بیشتر موارد عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهند.
