Як виявити високий струм

Я працюю над проектом, який передбачає запуск двигуна постійного струму, який використовується для підняття / опускання скла скла в транспортному засобі.

Під час роботи мотор притягує близько 1,5 А струму. Однак, коли вікно доходить до кінця повзунків і мотор вже не може піднімати / опускати скло, воно починає малювати до 15А, поки ви не відпустите кнопку.

Я хочу використовувати мікроконтролер AVR для управління цим двигуном і хотів би зупинити мотор, коли вікно досягне бар'єру. Досі мені вдалося придумати три рішення:

1. Використовуйте перемикачі, які спрацьовуватимуть та повідомлятимуть мікроконтролер, коли вікно досягне бар'єру. Я хотів би цього уникнути, оскільки це означає встановити два вимикачі на вікно та провести додаткові кабелі до мікроконтролера.
2. Використовуйте функцію таймера, яка вимкне двигун через певний час. Це не застосовується, оскільки напруга може змінюватися, а двигун може обертатися швидше або повільніше, ніж зазвичай. Крім того, під час запуску таймера вікно може опинитися в невідомому положенні (все вгору, посередині ...).
3. Використовуйте якийсь детектор високого струму і направляйте його на вхід мікроконтролера, попереджаючи програму, коли буде досягнуто поточного порогу (скажімо, 5А). Щось на зразок транзистора, реле чи подібного пристрою, який може обробляти струм на високому рівні.

Я майже початківець, коли справа стосується електроніки, тому я думав, чи є спосіб виявити цей високий струм (двигун працює на ~ 12 В) і подати цей сигнал мікроконтролеру (який працює на 5 В).

Я буду вдячний за будь-яку допомогу. Дякую!

Це має бути досить легко. Ви можете виявити різницю між 1,5А і 15А за допомогою простого резистора. Значення 0,3 Ом дасть 0,45 В при 1,5 А і 4,5 В при 15 А.

Цифровий вхідний контакт на мікроконтролері буде зчитувати 0 при 1,5А, а 1 - у 15А.

Ви можете підключити це прямо до вхідного штифта мікроконтролера, але, мабуть, найкраще буде додати трохи фільтрування та захисту.

RF і C1 забезпечують фільтр низьких частот, щоб зробити напругу стабільнішою.

D1 забезпечує захист від перенапруги у випадку, якщо струм сильно перевищує 15А.

Allegro має ряд ІС датчиків струму на основі датчиків ефекту Холла. ACS712 може виявляти струми до 50 А.

ACS712ELCTR-20A-T має чутливість 100 мВ / А, тому ви можете використовувати АЦП мікроконтролера для виявлення досягнення порогу 500 мВ (5 А) або краще використовувати компаратор, який перериває мікроконтролер. У багатьох AVR є мікросхема компаратора з виключно призначеним перериванням.

Акумулятор ACS712 має поточний опір тракту лише 1,2 мОм , тому навіть при 15 А він розсіюватиме лише 270 мВт , який він може підтримувати назавжди. Це головна перевага перед більш традиційним токовим резистором, як у відповіді Rocketmagnet. Там вам потрібен порівняно високий опір, щоб досягти високого рівня в 15 А. Майк підрахував, що сенсорний резистор Rocketmagnet розсіюється 36 Вт, коли двигун зупиняється, тому час там є критичним (на хвилину не враховуючи розсіювання 131 Вт у двигуні). Незважаючи на це, для сенсорного резистора рекомендується тип 5 Вт.

Є такі речі, які називаються магнітними вимикачами очерету. В основному, як естафета; струм викликає поле, яке закриває деякі контакти. Якщо ви кидаєте один із серіями з мотором, ви маєте змогу знайти той, який залишиться відкритим у 1,5 або 2А, але закриється на 15А. Заземліть один з контактів комутатора, підтягніть інший кінець до вашої логіки + V і вуаля, ізольований цифровий вхідний сигнал.

Насправді не електронне рішення, а механічне: Якщо ви маєте контроль над механікою, ви можете використовувати розмикач на двигуні, наприклад, переходячи від невеликої до великої передачі, яка повертатиметься менше, ніж один раз протягом усього процесу. Вм'ятина на цій передачі може викликати вимикач. (Ось так це робить наш відкривач гаражних дверей.)