Приличный датчик измерения тока должен быть неотъемлемой частью рабочего места каждого хакера. Тот, который способен измерять постоянный ток, а также низкие и высокие частоты с достаточной точностью. И бонусные кредиты, если он также может выдерживать высокое напряжение на шине, например, при работе от электросети или электромобиля. [Undersilicon] не смог найти пробник, отвечающий всем требованиям, поэтому он построил пробник переменного/постоянного тока на базе ACS730, способный измерять до 25 А на частотах до 1 МГц.
Allegro Microsystems предлагает широкий ассортимент интегральных схем для датчиков тока. ACS730 имеет полосу пропускания по уровню -3 дБ на частоте 1 МГц и полосу пропускания по уровню -1 дБ на частоте 500 кГц. Поскольку он имеет гальваническую развязку, его можно использовать в сетях переменного тока с напряжением до 297 В (среднеквадратичное значение) и в сетях постоянного тока с напряжением до 420 В. И поскольку он намеревался использовать его в качестве аксессуара для осциллографа, аналоговый выход прекрасно подходил для этого приложения. Пара прецизионных операционных усилителей обеспечивает выходное напряжение, масштабированное до 100 мВ/А. Плата питается от батареи LiPo емкостью 1000 мАч, которая может работать с датчиком в течение 15-20 часов. Блок питания состоит из цепи заряда для LiPo и двухканального преобразователя питания для операционных усилителей.
Привод ACS730 имеет выходное напряжение 2,5 В, когда измеренный ток равен нулю, и масштабируется для 40 мВ/А. Это дает размах выходного напряжения от -0,5 В для -50 А до +4,5 В для +50 А. Именно здесь вступают в действие сдвоенные входные усилители на полевых транзисторах с частотой 16 МГц AD823ARZ. Одна пара используется для получения опорное напряжение 2,5 В от источника питания 5 В, а также для буферизации аналогового выхода преобразователя ACS730. Вторая пара вычитает смещение 2,5 В и применяет коэффициент усиления 2,5, чтобы получить выходной сигнал 100 мВ/А. Двойной источник питания для операционных усилителей поступает от преобразователя TPS65133 Split-Rail, ± 5 В, 250 мА с двойным выходом питания. Наконец, зарядка LiPo осуществляется контроллером управления зарядкой MCP73831 Single Cell, Li-Ion/Li-Polymer.
Первоначальные испытания постоянного тока показали довольно точные характеристики. Но он заметил некоторый шум при измерении токов ниже 1 А, что требует некоторой отладки для определения источника. Компания [Undersilicon] предоставила файлы САПР как для печатной платы, так и для корпуса, напечатанного на 3D-принтере, что дает вам доступ ко всему, что вам нужно, чтобы построить его самостоятельно. Если вы ищете что-то более тяжелое, вас может заинтересовать этот датчик +/- 50 A, 1,5 МГц, заключенный в бетон.