Resolución del sensor de corriente

Recomiendo el sensor ACS722 10AU. Sin embargo, es probable que no obtenga la precisión que desea de un dispositivo de efecto Hall. Una resistencia de derivación siempre es más precisa, pero eso tiene el costo de las líneas BOM y amplificadores / derivaciones de corriente potencialmente más costosos (al menos en las muy buenas sensibilidades / corrientes muy altas). El mercado de sensores de corriente de efecto Hall integrados está reduciendo el tamaño de los módulos y el costo de la lista de materiales al comprometer la precisión total. Si funciona para su aplicación, excelente; de ​​lo contrario, use una resistencia de derivación.

La cifra de ancho de banda que ve es la frecuencia de corriente máxima que el sensor puede resolver.

Como diseñador, puede establecer el rango dinámico. Esto tiene un costo de sensibilidad, porque cuanto más amplio sea el rango, menos ganancia necesitará. La resolución de ruido y ADC establece un límite inferior en un sistema para lo que se puede medir, por lo que cuando aumenta el rango dinámico y reduce la ganancia, obtendrá una menor sensibilidad por bit. También se debe considerar el ruido en el ADC porque, por lo general, los bits más bajos de los 16 bits son ruidosos.

Al analizar el ruido, es mejor elegir un punto en el circuito para hacer sus comparaciones, como la entrada al ADC. Entonces, si no tiene ganancia en su sistema y su ADC tiene un rango de 3.3V$3300mV/\frac{20mV}{A}= 165A$Hasta ahora, todo bien. Ahora veamos cuál sería la sensibilidad en la entrada.

El ADC @ 3.3V tiene una resolución de$\frac{3.3V}{2^{16}} = 50uV$. Ahora trabajando al revés$0.05mV/\frac{20mV}{A}= 0.0025A$

Si eso no cumple con sus requisitos, entonces necesita cambiar la ganancia del sistema, puede hacerlo con un amplificador operacional entre el sensor de efecto Hall y el ADC, digamos que tiene una ganancia de 2V/V o 2mV/ mV

$3300mV/\frac{20mV*2mV/mV}{A}= $3300mV/\frac{40mV}{A}= = 82.5A$
y$0.05mV/\frac{40mV}{A}= 0.00125A$

La ganancia viene con un sacrificio. Hay menos rango dinámico pero más sensibilidad. Esto se puede superar usando un sistema que cambie la ganancia cambiando O usando un enfoque multisensor con dos canales, uno con ganancia alta, rango bajo, sensibilidad alta y un canal con ganancia baja, rango alto, sensibilidad baja.

Cualquier sensor tiene ancho de banda, el sensor actúa como un filtro de paso bajo y solo puede 'observar' corrientes de menos de 120 Hz, todo lo que sea más rápido se filtrará. Entonces, si tuviera una línea con una CA de onda sinusoidal de 240 Hz, el sensor leería cerca de cero voltios en la salida.

El ancho de banda del dispositivo, dado que está acoplado a CC, es la frecuencia para la cual la salida será 3 dB menor para una corriente de entrada constante. En su caso, dado que solo le interesa el componente de CC, es posible que pueda lograr una resolución más alta filtrando la salida del sensor para reducir el nivel de ruido de banda ancha. La hoja de datos no brinda información sobre el espectro de frecuencia del ruido, por lo que es difícil determinar qué tan efectivo sería el filtrado.