Filtro de paso bajo con efecto Hall y ayuda ADC

Fondo:

Estoy usando el sensor de corriente basado en el efecto hall Allegro ACS758KCB-150U, aquí está la hoja de datos , lo estoy usando para medir la corriente consumida por motores de 24 V, entre aproximadamente 20 A y 130 A. La razón por la que necesito medir la corriente es para obtener una tendencia general de qué tan duro están trabajando los motores para realizar sus trabajos, midiendo su consumo de corriente. Estoy usando este ADC , pero no me opondría a obtener un ADC diferente o usar un tipo diferente de sensor para medir la corriente. Me gustaría medir más de 10 veces por segundo.

Mi pregunta:

En la hoja de datos del sensor de corriente en la página 1 hay un diagrama etiquetado como Aplicación típica, que muestra un filtro de paso bajo entre VIOUT y GND. Hay una resistencia Rf que luego se define como mayor que 4.7kohm, y un capacitor Cf que no está definido. ¿Cómo asigno valores a Rf y Cf para que funcionen en mi aplicación? Si necesito un ADC diferente, ¿qué debo buscar al seleccionar uno?

Esto es lo que sé en relación con mi pregunta:

Conozco la fórmula para encontrar la frecuencia de corte para un filtro de paso bajo, no he tomado ningún curso universitario de física ya que solo estoy en la escuela secundaria, pero he tomado cálculo.

Gracias por cualquier ayuda,

Joel

Respuestas (1)

Al navegador no le gusta ese enlace a la hoja de datos, así que no pude leerlo. Proporcione el enlace solo al archivo PDF , no a una página con todo tipo de pelusa a su alrededor.

En cualquier caso, la razón del filtro de paso bajo es que la corriente del motor puede tener picos a corto plazo y otros ruidos, pero lo que le importa es más un "promedio" reciente, o más precisamente, solo le importan las bajas frecuencias. de la señal actual. Dado que solo desea lecturas a 10 Hz (una tasa razonable para observar la corriente del motor), debe filtrar las frecuencias por encima de 5 Hz como mínimo.

Una forma sencilla de lograr esto es con un filtro de paso bajo RC:

La frecuencia de atenuación de dicho filtro es

F = 1 / 2πRC

Cuando R está en ohmios y C en faradios, entonces F está en Hz. En este ejemplo, la frecuencia de atenuación es de 4,4 Hz. Esa es la frecuencia en la que comienza a atenuarse aproximadamente, siendo la atenuación de 3 dB en ese punto. Muy por debajo de esa frecuencia, la amplitud no cambia. Muy por encima de esa frecuencia, la amplitud cae 6 dB por octava por encima de la frecuencia de atenuación, que también es la relación entre la frecuencia de atenuación y la frecuencia que se transmite. Por ejemplo, 100 Hz es 23 veces la frecuencia de atenuación, por lo que este filtro atenuará una señal de 100 Hz en 23 de voltaje. Si coloca 100 Hz a 10 V, obtendrá 100 Hz a 440 mV.

También debe considerar la carga de la salida del sensor de corriente y la impedancia máxima que requiere la entrada A/D. Lo anterior está bien si el sensor de corriente puede manejar una carga de 1,2 kΩ y si el A/D está bien con su señal con una impedancia de 1,2 kΩ. Puede ajustar esto cambiando la resistencia pero manteniendo el mismo producto R*C. Por ejemplo, R1 = 12 kΩ y C1 = 3 µF le darían la misma respuesta de frecuencia, cargarían menos la salida del sensor de corriente, pero también presentarían una señal de mayor impedancia para el A/D.

Gracias por su ayuda. En la hoja de datos de ADC: figura adafruit.com/datasheets/MCP3008.pdf y necesita una resistencia de entrada lo más baja posible, por lo que para mantener la resistencia lo más baja posible, usaré 7.5uF y una Resistencia de 4.8 y eso da la misma Fc de 4.4Hz.
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