חיישן זרם

הזרם החשמלי הוא אחד הגורמים המשפיעים על אופן פעולת רכיבים במערכת הבקרה. מנוע חשמלי צורך זרם לפעולתו התקינה. אם המנוע נתקל בקושי כתוצאה מעומס, חיכוך או תקלה, הוא יגדיל את צריכת הזרם שלו כדי לנסות ולהתגבר על הקושי. הגדלת הזרם הנצרך יכולה להוות סכנה למערכת מכוון שהחיווט והרכיבים מתוכננים לרמת זרם מקסימלית מסויימת. אם נזרים זרם גבוה יותר, הרכיבים / החוטים יתחממו ויותכו או ישרפו. תופעה זו אינה יחודית למנועים, היא קיימת לכל רכיב שמחובר במערכת.

כדי להגן על המערכת ישנן מספר דרכים. ניתן לשים נתיך (פיוז) על קו המתח הראשי ואם הזרם עולה מעל הערך הקבוע לנתיך, הוא יותך ויתנתק וכך יגן על יתר הרכיבים במערכת מפני עליית הזרם.

דרך נוספת היא לעקוב אחרי הזרם הנצרך במערכת על ידי חיישן זרם. המערכת דוגמת כל הזמן את ערך הזרם בחיישן ומקבלת החלטות בהתאם.

 

חיישן זרם - באופן הפשטני ביותר - הוא נגד בעלת התנגדות נמוכה מאוד כדי שלא ישפיע על המעגל החשמלי הראשי. החיישן מודד את מפל המתח על הנגד ומתוך ידיעת ההתנגדות ניתן לחשב את הזרם דרכו. ישנם חיישנים המבוססים על אפקט הול - השדה המגנטי שנותר כתוצאה מזרימת זרם חשמלי בתיל מוליך. חיישנים על בסיס אפקט הול לא משפיעים על מפל המתח של הצרכן בזמן עומס, להבדיל מהחיישנים על עקרון התנגדות.

החיישן מגיע על לוח מוכלל עם מספר רכיבים נוספים שבאים לשפר את יכולת המדידה והדיוק - הגברה ובידוד של האות הנמדד.

 

צורת חיבור החיישן למעגל דומה לחיבור רב מודד. מחברים אותו בטור לקו המתח אותו אנחנו מנטרים, ומצד שני הוא מחובר לבקר אשר מבצע את המדידה והתרגום בתוך התוכנית.

​

כל חיישן שעושים בו שימוש יש צורך לכייל - כיול הוא תהליך בו אנו משווים בין מדידת החיישן לבין מדידה ידועה של ערך מדוייק. מטרת הכיול לזהות סטיות מדידה שיש לתקן בעת השימוש בחיישן. להלן קישור למאמר המסביר את השימוש בחיישן זרם INA219 ואת אופן הכיול שלו - קישור

​

בסרטונים למטה ניתן לראות שני סוגים של חיישני זרם.