Prúdová sonda

Prúdová sonda (k osciloskopu) s Hallovým snímačom.
snimac

Spravil som si prúdovú sondu primárne určenú pre merania s osciloskopom. Použi som v nej integrovaný prúdový snímač s Hallovým článkom ACS758 od firmy Allegro. Sonda má rozsah merania ±100 A. Výrobca snímača udáva frekvenčné pásmo 120 kHz. Výstupná citlivosť sondy je 100 mV/A.
Na rozdiel od iných sond má nevýhodu v tom, že nie je kliešťová (teda je nutné ju zapojiť do meraného obvodu). Výhodou je však, že je vyrobená z dostupných súčiastok a je výrazne lacnejšia.

Sonda sa skladá z dvoch oddelených častí, v prvej je snímač so svorkami na pripojenie k meranému prúdu, v druhej je napájanie a zosilňovač.

Snímačová časť


obr1
obr2
obr3
obr4

Krabičku pre snímač som spravil na mieru zo sklotextitu, lepená epoxidom. Jeden diel slúži ako odoberateľný kryt, pod ktorým sú svorky. Na kryte je prilepená aj prepážka, ktorej úlohou je zabrániť vniknutiu cudzieho telesa (vodiča) do priestoru mimo výkonového obvodu.

Zosilňovač


obr5
obr6
obr7

V tejto časti je trafo a zdroj pre napájanie sondy, zosilňovač pre úpravu signálu zo snímača a potrebné konektory. Použil som plastovú krabičku Scame 120x80x50 mm.

Schéma zapojenia:


schema zosilnovaca
schema NZ

Zapojenie obsahuje diferenčný zosilňovač, ktorý od napätia zo snímača oddelí posun nuly (2,5 V) a signál zosilní 5x. Zvyšný zosilňovač v púzdre som použil na aktívny filter, ktorý signál vyhladí, čo by malo byť vhodnejšie pre pripojenie voltmetra. Filter je druhého rádu s medznou frekvenciou asi 800 Hz. Na napájanie snímača som využil zdroj s TL431 posilnený tranzistorom nastavený trimrom na 5 V. Zosilňovač IO2 slúži na impedančné oddelenie napätia, ktoré sa odčíta od signálu zo snímača, je možné doladiť ho trimrom.
Na výstupe sú konektory pre pripojenie osciloskopu aj zdierky pre pripojenie voltmetra.
O napájanie sa stará trafo so sym sekundárom, napätie je stabilizované pomocou 78L15 a 79L15.

Hodnotenie

Zosilňovač nemá problém s pásmom, len šum na výstupe je väčší ako by bolo ideálne (asi 10 mVšš), ale napriek tomu je to užitočná pomôcka. Netreba zabúdať, že Hallov článok sám má dosť veľký šum. Na nasledujúcom obrázku je priebeh (modrý) získaný pomocou tejto sondy.


ukazka priebehu

V časti Na stiahnutie sú súbory k tejto sonde.