Измерение и контроль протекающего тока являются принципиальным требованием для широкого круга приложений, включая схемы защиты от перегрузки по току, зарядные устройства, импульсные источники питания, программируемые источники тока и пр.

Датчик тока ACS712 20А основан на эффекте Холла и позволяет в аналоговом режиме определять силу тока до ± 20 А. В зависимости от включения может замерять от 0 до 20 А или от 0 до -20 А. Выходное напряжение на выводе OUT пропорционально току. При измерении переменного тока есть нюансы – поскольку в этом случае в зависимости от периода синусоиды ток будет меняться при замерах в разное время показания будут отличаться, для корректного измерения нужно делать замеры в пиковой точке синусоиды.

Датчик имеет 3 вывода:

VCC – «плюс» питания;
GND – «минус» питания, общий провод, «земля»;
OUT – выход для отправки данных на управляющее устройство.

const int acs712_pin = A0;

// Количество единиц АЦП на 1 ампер рассчитывается по формуле: ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ * 1024 / 5000
const int SCALE_5A = 37.88;  // чувствительность 5-амперного модуля — 185 мВ/А
const int SCALE_20A = 20.48;  // чувствительность 20-амперного модуля — 100 мВ/А
const int CSALE_30A = 13.5168; // чувствительность 30-амперного модуля — 66 мВ/А

int zero; // уровень нуля, относительно которого измеряется ток, обычно VCC/2

float scale = SCALE_20A; // выбираем для работы подходящее значение

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  
  // определение напряжения на A0 без нагрузки
  zero = 0;
  int repeats = 10;
  for (int i=0; i<repeats; i++){
    zero += analogRead(acs712_pin);
    delay(100);
  }
  zero /= repeats; // берём среднее арифметическое
  Serial.print("Zero=");
  Serial.println(zero);
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(acs712_pin); // читаем значение с АЦП и выводим в монитор
  Serial.print(sensorValue); 
  Serial.print(" = ");
  int c = getCurrent(sensorValue); // преобразуем в значение тока и выводим в монитор
  Serial.print(c); 
  Serial.println(" mA");
  delay(100);
}

// рассчитывает ток в мА по значению с АЦП
int getCurrent(int adc) {
  int delta = zero - adc; // отклонение от нуля шкалы 
  int current = (int)delta*1000/scale; // считаем ток в мА и округляем до целых
  return current;
}

const int acs712_pin = A0;

// Количество единиц АЦП на 1 ампер рассчитывается по формуле: ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ * 1024 / 5000

const int SCALE_5A = 37.88; // чувствительность 5-амперного модуля — 185 мВ/А

const int SCALE_20A = 20.48; // чувствительность 20-амперного модуля — 100 мВ/А

const int CSALE_30A = 13.5168; // чувствительность 30-амперного модуля — 66 мВ/А

int zero; // уровень нуля, относительно которого измеряется ток, обычно VCC/2

float scale = SCALE_20A; // выбираем для работы подходящее значение

void setup() {

Serial.begin(9600);

// определение напряжения на A0 без нагрузки

zero = 0;

int repeats = 10;

for (int i=0; i<repeats; i++){

zero += analogRead(acs712_pin);

delay(100);

}

zero /= repeats; // берём среднее арифметическое

Serial.print("Zero=");

Serial.println(zero);

}

void loop() {

int sensorValue = analogRead(acs712_pin); // читаем значение с АЦП и выводим в монитор

Serial.print(sensorValue);

Serial.print(" = ");

int c = getCurrent(sensorValue); // преобразуем в значение тока и выводим в монитор

Serial.print(c);

Serial.println(" mA");

delay(100);

}

// рассчитывает ток в мА по значению с АЦП

int getCurrent(int adc) {

int delta = zero - adc; // отклонение от нуля шкалы

int current = (int)delta*1000/scale; // считаем ток в мА и округляем до целых

return current;

}

Спецификация (Datasheet)

Характеристики

Диапазон измерения тока	0 – 20 А
Напряжение питания	5 В
Время нарастания выходного сигнала	5 мкс
Ошибка измерения	1,5% (при температуре +25°С)
Чувствительность	100 мВ/А
Гальваническая развязка, пробивное напряжение	2,1 кВ
Сопротивление токовой шины	1,2 мОм
Температура эксплуатации	-40°C…+85°C