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INA219 전류센서 질문 드립니다.
김태호 | 2015-10-08

안녕하세요. INA219전률 센서를 이용하는 중에 어려움을 겪어서 문의 드립니다.

우선 코코아팹에서 올려주신 전류센서 튜토리얼을 보았는데요.

그걸 응용하여 전류를 측정하고 있습니다.

우선 제가 튜토리얼을 보고 이해한 것을 설명드리겠습니다. 그리고 그 이해한 것을 생각해보았습니다.

 

LED의 전류센서를 측정할때, 아래의 설명과 같이 한다고 하였습니다.

 

제가 위에 글을 보고 이해한 바를 다시 그려보면

이것입니다.  즉, 제가 위의 회로를 보고 해석한 바는 내가 측정하고 싶은 선로의 전류측정은 단순히 LED의 걸리는 전류를 측정하는

거니까, 직렬로 같이 달면 되나? 였습니다.

그래서 아래의 그림과 같은 방식으로 회로를 짜 보았습니다.

여기에서 필요시에만 전류를 측정하기 위에 스위치 회로를 짜서 아래와 같은 회로를 다시 설계하였습니다.


이렇게 짠후에 전류측정을 해보았는데 전류가 측정이 되지 않았습니다. 측정되지 않았다기보다는

앞에 회로에 LED가 불이 들어오든 오지 않든 상관없이 전류는 계속 시리얼 모니터상에 -0.10mA? 가 흘렀습니다.

뭔가 Vin+와 Vin-를 잘못 연결하고있다는 생각이 들었습니다.

결국 내가 잘못 생각한 것이

'INA219 전류센서를 사용하려면 측정하려는 LED부하부분 +극 다리 앞부분에  전류센서를 반드시 전진배치?? 시켜야 달아야 한다는 것'을 놓친것같습니다.  

위의 그림이 제가 반드시 구현하고자 하는 회로 입니다. 위에빨갛게 동그라미 한부분을 유지 하면서 전류센서를 사용하고 싶습니다.

결국에 제가 만들고자 하는 회로는 무조건 전류센서가 가장 마지막뒤로 배치 되어야만 제가 원하는 동작을 이뤄낼 수 있는 시스템을 만들 수 있는데요.  여기서 질문을 하고자 합니다.

1. 제가 생각한 '부하부분 +극 다리 앞부분에  전류센서를 전진배치?? 시켜야 한다' 이게 잘못 이해 한것 일까요?

2. 제가 구현하고자 하는 회로는 INA219전류센서를 사용한 채로 적용할 수 있을까요?

3. 아니면  '부하부분 +극 다리 앞부분에  전류센서를 전진배치?? 시켜야 한다' 는 조건이 필요없는 전류센서를 사용하면 될까요.?

4. 제가 사용할 전류센서는 DC전류센서이면 충분한데 만약 INA219로 안되면 ACS712를 사용하면 될까요?

 

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Requiem 2015-10-13 11:19:31

일단 질문에 앞서, IN219전류센서에 대하여 간단하게 설명 드리겠습니다.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina219.pdf

위 링크의 데이터시트를 열어보시면,

 Zerø-Drift : 시간/온도 등의 환경적인 요소에 대하여 모든 센서들은 출력에 영향을 줍니다.

           예를 들어, 센서칩이 달려있는 보드의 온도가 올라가면, 센서의 값이 틀려지는 경우

           가 발생합니다. 자세히 말하자면, 센서의 입력측에 아무런 신호를 가하지 않아도 출력

           은 0V가 나와야 하는대, 환경적인 변수에 의하여 출력 값이 0V가 아니고 틀어집니다...

           전자용어로 드리프트라고, 합니다. Zerø-Drift는 드리프트가 0으로 설계된 것을 말

           합니다.

High-side 용 이라고 명시되어 있습니다.

Current Shunt Monitors : http://www.ti.com/lit/ml/slyb194a/slyb194a.pdf 를 참조하십시오

 

질문자님께서 시리얼 모니터상에 -0.10mA라고 하셨는대, 제 생각에는 드리프트 전류값으로 생각하고 있습니다.

 

1. 제가 생각한 '부하부분 +극 다리 앞부분에  전류센서를 전진배치?? 시켜야 한다' 이게 잘못 이해 한것 일까요?

=>  사용하신 INA219는 High-side용 입니다.

질문자님께서 원하시는 Low-side는 http://www.ti.com/product/ina219를 보시면,

Special Features의 Low-side capable가 되어있는 INA220을 참조하셔서 Break out Board가 아닌 회로를 재구성 하시기를 권해드립니다.

 High-side와 Low-side의 셜명은 아래 링크를 참조하십시오

설명이 잘 되어 있습니다. 그림2를 참조하세요.

http://www.hellot.net/new_hellot/magazine/magazine_read.html?code=202&sub=002&idx=21601

 

2. 제가 구현하고자 하는 회로는 INA219전류센서를 사용한 채로 적용할 수 있을까요?

=> 1번 답변을 참조 부탁드립니다.

3. 아니면  '부하부분 +극 다리 앞부분에  전류센서를 전진배치?? 시켜야 한다' 는 조건이 필요없는 전류센서를 사용하면 될까요.?

=> 1번 답변을 참조 부탁드립니다.

4. 제가 사용할 전류센서는 DC전류센서이면 충분한데 만약 INA219로 안되면 ACS712를 사용하면 될까요?

=> 다른 전류 센서를 활용해도 상관 없지만 INA220같은 제조사인 TI(Texas Instruments) 것을 사용 하시는 것이 더 편하지 않을까

생각됩니다만... 저의 개인적인 생각이며, 학습 등 여러 가지로 봤을때, 여러 제조사의 제품을 사용하는 것도 나쁘지 않다고 생각됩니다.

 질문자님께서 잘 판단하시어, 사용하시길 바랍니다.

홀 효과와 션트 저항의 전류 측정 방식은 기본 개념부터 틀리오니, 센서를 사용하실 때,

그 센서의 제어로 동작시키는 것만 생각하시지 마시고, datasheet의 내용을 충분이 이해하려시고, 사용하시기를 바랍니다. 

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