Amperimetro con sensor Hall

[george_cba]

Hola gente del foro, hace un tiempo que estoy investigando sobre el tema y tras varios intentos de fabricar el sensor, creo que lo logre.
Mi sensor consta de un toroide de ferrite de 15mm de diametro externo, al cual le hice una ranura para que entre el sensor UGN3503, alimentado con 5V la tension de reposo (sin campo presente) es justamente la mitad 2.5v.
Mi prueba fue hacer pasar un cable por el interior del toroide, a su vez a la corriente que pasa por el cable es medida con un multimetro.
Cuando hago circular un amper por el cable, en la salida del sensor obtengo 2.51V , cuando pasan 2A salen 2.52v.
Hasta ahora todo bien, parece ser que tiene una sensibilidad de 10mV/1A .
Lo que yo trato de hacer luego es restar con un restador, es decir hacemos
(2.52v-2.5) para poder obtener 0.02v para luego poder amplificar y mostrar en un voltimetro por ejemplo 2v.
El tema es que lo implemento y a la salida obtengo un valor muy pequeño, pero no son 20mv, estoy utilizando un LM358 que es con offset compensado y que a lo sumo tiene un desvio de 2mv, Pero yo deberia ver en el osciloscopio algo como 10mv en 1A y leo 17.6mv con ruido, definitivamente a esto no lo puedo multiplicar para obtener lo que yo quiero.
Espero que alguien me tire alguna solucion o me diga algo que a lo mejor no este teniendo en cuenta.
Muchas gracias

 

[fabio_stefania]

Hola george_cba, estoy en lo mismo que vos. Quiero leer de la misma forma la corriente, pero para una fuente regulada con lm317. No quiero utilizar una resistencia para medir la corriente ya que va a disipar más calor todavía. Prueba de darle más vueltas al toroide, digamos unas 10, entonces las lecturas serán de 1A/20mV.
Por ejemplo, si le das 50 vueltas la lectura será de 1A cada 100mV y podrás leer hasta 25A si el toroide no satura.

Todo va a depender del alcance que le quieras dar al amperímetro y el flujo con el cual sature el toroide.

Un Saludo.

 

[cristian_elect]

Para instrumentación se usa componentes caros de precisión.
Sobretodo cuando se maneja valores pequeños.

 

[pfer90]

la etapa de entrada deberias hacerla con un AD623 u otro amplificador de instrumentación.
saludos

 

[tinchoball]

Hola gente!

Estoy intentando realizar un amperimetro del mismo formato que comentan en este tema, lo que me preocupa son las corrientes maximas que pueda manejar, ya que sobre las mediciones que voy a realizar se pueden generar picos de 100A o mas, por lo que no querria que se sature el nucleo de ferrite y tener una medicion erronea.

Para crear un toroide acorde a lo que necesito medir, existe algun tipo de calculo para sus medidas? puedo estimar las medidas del toroide para no saturarlo sabiendo las corrientes maximas que voy a manejar?

Iba a comenzar con un nucleo de 15mm y el UGN3503 como mostraban aca pero por mas de que llegue a mediciones bastante buenas me interesa el maximo de corriente que puede manejar sin saturarse.


Gracias!!

 

[Fogonazo]

Mira esta página:

http://www.current-transducers.com/current-transducer-overview/

 

[tinchoball]

fogonazo, gracias por responder.

uff no sabia que existia tanta variedad de este tipo de amperimetros, totalmente sorprendido jajaja.

El unico problema es que es en hong kong jajaja y queria saber mas sobre el tema y tener el placer de hacerlo yo mismo si esta dentro de lo posible para una medicion.

Un dato que olvide mencionar fue que van a ser 5 mediciones cada 300mS, luego se saca el promedio de esas 5 y se muestra. Es importante este dato ya que no necesito una precision de consumo de miliamperes sino del orden de amperes, ya que el consumo sera muy variable.

Muchas gracias !

 

[1024]

Hola, si lo que buscas es hacer el transformador de corriente esta un poco complicado ya que necesitas los datos del núcleo para poder hacer algo calculado o sino tendría que ser de modo empírico, te puedes auxiliar de datasheets de transformadores comerciales o notas de aplicación de fabricantes, un ejemplo http://www.coilcraft.com/sen60.cfm, algo puedes hacer es utilizar dos transformadores uno que pueda ser inducido con 100A o mas y uno mas pequeño para hacer mediciones mas grandes.

 

[primer_]

Hola, tinchoball, Fogonazo y 1024...
Me uno a esta conversación/proyecto rescatado!!!

También necesito medir corriente (AC) por campo... voy a probar y les aviso.

 

[pandacba]

El ACS756 de puede servir mira aqui
http://www.allegromicro.com/en/Products/Current-Sensor-ICs/Fifty-To-Two-Hundred-Amp-Integrated-Conductor-Sensor-ICs.aspx

 

[tinchoball]

Hola 1024, primer_, pandacba, gracias por responder!

El pequeño gran detalle que olvide nombrar es que la medición sera pura y exclusivamente de corriente continua, por lo tanto no basta con un bobinado sobre el toroide, sino que debería ser con el sensor "apoyado" sobre el toroide y que el campo magnético resultante de la corriente que que pasa por el conductor cree un flujo sobre el toroide, llegando al sensor y entregando esa valiosa tensión de salida proporcional.

Podría usar un toroide estándar, poner el sensor hall y realizar mediciones con 1A, 2A, 5A, etc, y ver la relación de corriente tensión que tengo. Mi problema esta en que voy a realizar mediciones de 200A por momentos y se puede llegar a saturar el toroide si tengo tal corriente, midiendo erróneamente.

Los que paso fogonazo eran muy buenos, veo que existen muchos tipos de estos.
Hay una materia con el nombre "electromagnetismo" en la ingeniería (la cual estoy cursando) que tiene esta clase de problemas como ejercicios para calcular toroides y corrientes, es lo que estoy averiguando con físicos y estudiantes/profesores avanzados, en caso de conseguirlo los publico acá.


Muchas gracias, si tienen alguna recomendación sobre el tema la espero

 

[pandacba]

Evidentemente no leiste el link, el sensor propuesto es para corriente continua y alterna, en la pagína hay varios tipos y mucha información, por eso al leer tu respuesta intuyo que no leiste......

http://www.allegromicro.com/en/Products/Current-Sensor-ICs/Fifty-To-Two-Hundred-Amp-Integrated-Conductor-Sensor-ICs/ACS770.aspx

lee todo son sensores para AC y DC con salidas proporcionales a la corriente AC o DC que los atraviesa

Las sigla seguro te confunden, la A es de Allegro(fabricante) la C de Current y la S de sene

 

[tinchoball]

Hola panda cba, gracias por responder.

Si habia leido el articulo pero crei necesario escribirlo como consideracion importante.

Por lo que entendi para que esta clase de sensores hall midan corriente se debe cortar el cable que conduce la corriente y poner este amperimetro de por medio.
En la aplicacion que voy a hacer en mi proyecto no es posible cortar el cable, suma mucho ruido a la linea y es complicado de conectar de forma simple, por eso queria realizarlo con toroide.

Si entendi mal disculpa, pero leyendo el articulo vi eso, gracias por la ayuda.

 

[pepibho]

Hola gente del foro, hace un tiempo que estoy investigando sobre el tema y tras varios intentos de fabricar el sensor, creo que lo logre.
Mi sensor consta de un toroide de ferrite de 15mm de diametro externo, al cual le hice una ranura para que entre el sensor UGN3503, alimentado con 5V la tension de reposo (sin campo presente) es justamente la mitad 2.5v.
Mi prueba fue hacer pasar un cable por el interior del toroide, a su vez a la corriente que pasa por el cable es medida con un multimetro.
Cuando hago circular un amper por el cable, en la salida del sensor obtengo 2.51V , cuando pasan 2A salen 2.52v.
Hasta ahora todo bien, parece ser que tiene una sensibilidad de 10mV/1A .
Lo que yo trato de hacer luego es restar con un restador, es decir hacemos
(2.52v-2.5) para poder obtener 0.02v para luego poder amplificar y mostrar en un voltimetro por ejemplo 2v.
El tema es que lo implemento y a la salida obtengo un valor muy pequeño, pero no son 20mv, estoy utilizando un LM358 que es con offset compensado y que a lo sumo tiene un desvio de 2mv, Pero yo deberia ver en el osciloscopio algo como 10mv en 1A y leo 17.6mv con ruido, definitivamente a esto no lo puedo multiplicar para obtener lo que yo quiero.
Espero que alguien me tire alguna solucion o me diga algo que a lo mejor no este teniendo en cuenta.
Muchas gracias

https://www.forosdeelectronica.com/%3Ca%20href=http://imageshack.us/photo/my-images/804/amphall.png/%20target=_blank%3E[/QUOTE]


La verdad q[B][COLOR=rgb(226, 80, 65)]UE [/COLOR][/B]menuda idea mas buena y quedó en el olvido.

Lo que me da q[B][COLOR=rgb(226, 80, 65)]UE [/COLOR][/B] no pensó bien como colocar el transistor ha[COLOR=rgb(184, 49, 47)]ll[/COLOR].
Tan sólo [COLOR=rgb(226, 80, 65)]h[/COLOR]abría q[B][COLOR=rgb(226, 80, 65)]UE [/COLOR][/B] dar 3 o 5. Vueltas de hilo cobre groso a un núcleo de hielo del diámetro del transistor ha[COLOR=rgb(184, 49, 47)]ll[/COLOR]. Poner el transistor al estrenó del hierro para captar el magnetismo y creo q[B][COLOR=rgb(226, 80, 65)]UE [/COLOR][/B] muy muy importante un leve imán al otro lado del transistor ha[COLOR=rgb(184, 49, 47)]ll[/COLOR].
Un imán débil de estos de la nevera, se recorta un cuadrado y se sujeta al transistor y al núcleo de hierro del lado contrario.

Lo que abría q[B][COLOR=rgb(226, 80, 65)]UE [/COLOR][/B] probar es en que posición se pondría el imán.
El imán leve fijaría un punto magnético estable en el transistor ha[COLOR=rgb(184, 49, 47)]ll[/COLOR], cuando circule una corriente por la espiral de cobre generara una muy leve carga magnética q[B][COLOR=rgb(226, 80, 65)]UE [/COLOR][/B] se acoplaría con el iman. El transistor ha[COLOR=rgb(184, 49, 47)]ll[/COLOR] tan sólo convertiría esa fuerza magnética a voltaje como si fuera un previo de musica tan sólo quedaría tratarla.

Por dar 3 o 5 vueltas de hilo de cobre de 0.6-0.8 sobre un hierro no llega a ser una resistencia. Mas bien una pequeña inductancia

Un saludo
[CENTER][COLOR=rgb(226, 80, 65)]________________________________[/COLOR][/CENTER]
[URL='https://www.forosdeelectronica.com/threads/%C2%BFpor-qu%C3%A9-est%C3%A1-aqu%C3%AD-mi-tema.8069/'][B]05)[/B][/URL][COLOR=rgb(226, 80, 65)] Escribe de manera correcta y legible para todos. Estás en un Foro no en un Chat.
Esto incluye emplear signos de puntuación e interrogación, comenzar un renglón nuevo con mayúscula, Etc. No nos gusta la escritura [B]"En Bloque"[/B] [/COLOR]

 

[tinchoball]

Hola gente del foro, disculpen el haber revivido un tema de hace años pero esta relacionado al tema.

Para el problema que me surgio cuando publique mi pregunta anterior, termine comprando un sensor ya armado y medir con eso porque necesitaba terminarlo rapido.

Vuelvo a cruzarme con un problema de igual dimensiones, en este caso una medicion de corriente alterna, los calculos para toroides los se, curso ingenieria electronica (3 año recien) y ya los vi. El problema es que no conozco la permitividad magnetica del nucleo de ferrite que uso, simplemente lo agarre de un equipo desarmado y para llegar a eso necesito de datos que tambien son dependientes de las características del nucleo.

La forma que tengo para solucionar esto es armar un sensor del tipo que voy a adjuntar, voy a hacer mediciones y aproximar una funcion para poder saber esa corriente.

La duda en todo esto es la siguiente: quiero armar el sensor y veo que la union entre el sensor de efecto hall y el nucleo es un tipo de pegamento. ¿Alguien sabe que pegamento se usa? Varia en gran parte la medicion?

Podria simplemente unirlos con cualquier pegamento y hacer las mediciones, porque de todas formas voy a hacer una aproximación, pero si podria utilizar alguno con caracteristicas que mejoren las mediciones es mejor.

Gracias!

 

[capitanp]

un pegamento que pegue

 

[pepibho]

Es correcto mantener el tema del foro.
Interesante toroidal con tensor Hallf y ya no necesitaría un pequeño campo magnético para fijar un campo. De echo creo que se detectarían mejor así los picos inversos al soltar el pulso pwm. (Que seria para optimizar el campo de saturación del inductor y no tener mucha pérdida como resistencia al saturar el inductor... O algo así)
Si sabes calcular na inducción a pelo ya sabes mas que yo.
Viaje una aplicación de calculo.
Creo que quieres saber alfa ∆ que sería creo (la velocidad o permeabilidad magnética del material) (o algo así creo) creo que la Wikipedia echa un vistazo en nucleos férricos o ferrometalicos (en los férricos un imán no se pega mucho un ferrometalico algo mas si) de echo creo que hay diversos tipos) pero me imagino que férrico a secas. si no estoy mal la permeabilidad magnética esa .... Repercute sobre la frecuencia en este caso las modulaciones y regulación por pwm.

Ya liandome mucho. Pues es muy interesante ese anillo. No es al tema. Pero estaba un poco metido en energía solar y estaba peleándome con la modulación máximo pico solar (para saturar las células en nublado) estoy usando unos 17 V unos 20 en vacío. Para cargar 7.4 V... Mas bien 8.2 (baterías lipo) el cuerpo toroidal como regulador de corriente con un pequeño integrado PT4115E .... Pero muy de juguete. Ahora tengo que regularlo con un pic y unos Amperes... Por lo menos que empiece a ponerse colorado de 4 A para arriba.
Y creo que algo así para las capturas pwm podría venir muy bien para tener menos perdidas. A lo mucho ajustar la frecuencia y modulacion. Para optimizar si pasa poca corriente a cuando aumenta.. (Vamos de nublado o picar el sol)
O algo así (tengo tantas cosas diferentes para hacer lo mismo) que opte por empezar algo sencillo por el momento.
Mi idea era cargar otra plaqueta solar de 5 Vv 740 mA. Pasaría de 17 V a 22 V... Unos 15 W máximo pico solar (en nublado 2 W y ya es algo)

Tienes que mirar que material es y busca su valor ∆ (si no estoy mal)
Prestaba saber como te iría y si me puede servir para la corrección de la captura pwm entre que cae el voltaje y aumenta la carga intuctiva (a ver si puedo optimizar el rendimiento con un pic)

Un saludo
Se me olvida.. Para pegar. Alguna silicona flexible y dura que soporte calor o esmalte (me imagino que para quitar ruidos de carga magnética en las espirales... No)
.... Ahora me a dado la noche el tema.
Si cojo un núcleo férrico toroidal le algo una brecha con suavidad y una dremel y un disco vidria meto un transistor Hallf en medio sello el resto con alguna masilla férrica (sin tocar contactos) ........
Que tendría una referencia directa de la fuerza inducción sin ruidos apenas externos por estar cerrado el campo magnético dentro del toroidal.......
...... Troncó. Eso es muy interesante
Funcionara bien?????
Sorry. Borrar por mi. Ese sensor es pasando el cable por el medio. (Como una pinza amperimetrica)
Y lo que se me a ocurrido seguro satura directamente... (Aunque es interesante la paranolla)