US5881 Hall-Effekt-Sensor erkennt kein Wechselfeld

Gestern war ich enttäuscht zu erfahren, dass es keinen magischen IC gibt , um den Stromfluss in einem Standardgerätekabel zu messen.

Auf den Rat, den ich erhielt, ging ich mit einem US5881 Hall-Effekt-Sensor weiter und teilte die Leiter auf. Ich habe dann nur einen der Leiter über den Sensor geführt (um zu vermeiden, dass das Magnetfeld durch zwei Leiter in unmittelbarer Nähe aufgehoben wird).

Ich habe es wie unten gezeigt verkabelt. Das Setup funktioniert gut, wenn es manuell mit einem Permanentmagneten getestet wird. Aber ich kann keine Impulse feststellen, wenn ich versuche, gegen die Wechselstromleitung zu messen. Ich habe kein Oszilloskop, daher werden Impulse mit Interrupts an einem digitalen Arduino-Eingang gemessen.

(Ich habe es auch mit einem 100-nF-Kondensator an der Quellenspannung und einem 4,7-nF-Kondensator an den Signalzweigen versucht, wie im Datenblatt gezeigt. Das Ergebnis war dasselbe: keine Impulse beim Messen des Wechselstroms.)

Ist dies nur eine Frage der unzureichenden Empfindlichkeit des US5881? Aus dem anderen Thread, den ich verlinkt habe, hatte ich irgendwie den Eindruck, dass dieser Chip mit diesem Setup AC-Felder messen könnte, aber vielleicht nicht? Oder stimmt etwas mit meiner Vorgehensweise nicht?

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

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Haben Sie versucht, das Problem an die Person zu richten, die es vorgeschlagen hat?

Antworten (2)

An Ihrem Ansatz sind derzeit einige Dinge falsch:

  • Der Sensor ist nicht empfindlich genug. Betrachten Sie das Biot-Savart-Gesetz B = μ 0 ICH 2 π R , wobei I der Strom und r der Radius von der Mitte des Drahtes ist. Bei einer 120-W-Glühbirne bei 120 V (1 A) und dem Mindestabstand zur Mitte des Drahts (optimistisch 2 mm) erhalten Sie 0,1 mT. Vergleichen Sie dies mit der Auslöseschwelle Ihres Sensors (25 mT nominal ), und Sie würden 250 A benötigen, damit er auslöst.
  • Das Licht ist aus. Ohne Stromfluss (auch wenn Spannung anliegt) haben Sie kein Magnetfeld zu spüren.
  • Der Schalter reagiert nur in einer Dimension auf Magnetfelder , und Sie haben die falsche gewählt. Wenn man sich das Datenblatt ansieht, muss das Feld wieder durch die Vorderseite des Pakets gehen, was bedeuten würde, dass ein Draht die Oberseite des Pakets berühren müsste, damit ein strominduziertes Magnetfeld den Sensor aktiviert

Idealerweise würde ich gerne einen Kondensator in der Nähe des Sensors sehen, aber das ist nicht Ihr Problem. Dieser Sensor dient wirklich nur zum Erkennen von Magneten als Tachometer oder Verriegelung / Schalter, nicht zum Erkennen des Vorhandenseins von Wechselstrom.

Danke! Besonders aufschlussreich sind die Sensitivitätsberechnungen. Ich hätte erwähnen sollen, dass das Licht nur für das Foto ausgeschaltet war (um Blendung zu vermeiden). Und ich habe es auch mit Kondensatoren versucht (laut Datenblatt und in meinem Beitrag erwähnt), aber das Ergebnis war das gleiche. Ich denke, ich muss nur genauer nach einem empfindlicheren Chip suchen. (Ich weiß, dass es dafür handelsübliche Stromwandler gibt, aber sie schienen teuer zu sein ... und würden mir nicht so viel beibringen!)
@Roberto Aufgrund der Signalgrößen kann es schwierig sein, ein digitales Hall-Effekt-System funktionsfähig zu machen, insbesondere wenn Sie ein Gerät mit niedrigem Strom (<1A) testen. Bei Digikey bekomme ich einzelne Stromwandler für weniger als 3,00 $, also nicht so teuer. Möglicherweise können Sie auch eine Opto-Isolator-Lösung zusammenschustern oder einen Hall-Effekt-Sensor verdrahten, der so konzipiert ist, dass er in einer Linie mit einem stromführenden Draht liegt.

Ich stimme der Antwort von W5VO zu.

Möglicherweise können Sie die Situation verbessern, indem Sie den Hallsensor in einem Luftspalttoroid verwenden.

Hall-Luftspalt-Toroid

Abbildung 1. Hall-Sensor in Toroid-Luftspalt montiert. Quelle SoftSolder.com .

Dadurch wird die Flussdichte durch den Sensor verbessert. Durch Hinzufügen mehrerer Windungen des zu erfassenden Drahts wird die Empfindlichkeit proportional zur Anzahl der Windungen weiter verbessert.

Verbindungen:

Ich zögerte, dies zu empfehlen, da ich mir nicht sicher war, ob solche Toroide mit Lücken verfügbar sind oder wie schwierig es ist, die Lücke in einem vorhandenen Toroid zu schneiden. Gedanken?
Ich habe vor einiger Zeit einen guten Artikel über das Schneiden von Ferrit-Toroiden gesehen, kann ihn aber nicht finden. Ich habe stattdessen eine andere hinzugefügt. Sind in einem Dremel-Kit geeignete Werkzeuge enthalten?
US5881 Hall-Effekt-Sensor erkennt kein Wechselfeld
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