Monitor jednosmerného prúdu, napätia a výkonu Adafruit INA238

INA238 je úžasný čip na monitorovanie napájania s tou najlepšou podporou: meranie napätia v bežnom režime až do 85 V DC, meranie na strane vysokého alebo nízkeho napätia, 16-bitový ADC pre presné merania od miliampérov po ampéry a rozhranie I2C pre jednoduchú konfiguráciu upozornení, prevzorkovanie, nastavenie zosilnenia a ďalšie!

INA238 je podobný ako INA228, s rovnakými vlastnosťami:

• merania na strane vysokého alebo nízkeho napätia až do +85 V
• až 10 A alebo 2,75 A
• merania prúdu, napätia a výkonu

Na rozdiel od INA228 však INA238:

• má iba 16-bitové rozlíšenie, takže 0,15 mA alebo 42 µA LSB namiesto 10 µA/2,5 µA
• INA228 dokáže merať energiu/náboj, ale INA238 nie.
• Chyba zosilnenia 0,1 %, maximálne ofsetové napätie ±5 µV v porovnaní s chybou zosilnenia INA228 0,05 %, ±1 µV

INA237 a INA238 sú kódovo úplne ekvivalentné, INA238 má lepšiu chybu zosilnenia a ofsetové napätie ako INA237, a to za mierne vyššiu cenu .

Táto rozbočovacia doska môže byť posledným riešením na snímanie prúdu, ktoré si kedy budete musieť kúpiť. Nielenže dokáže vykonávať prácu dvoch multimetrov, ale dokáže to robiť s úžasnou presnosťou a flexibilitou. S ňou môžete merať jednosmerný prúd na vysokej alebo nízkej strane, napätie na zbernici a automaticky vypočítať výkon. Dokáže to robiť v pôsobivých rozsahoch napätia, prúdu a teploty s presnosťou lepšou ako 1 % a zároveň poskytuje údaje v ľahko použiteľnom formáte cez I2C.

Funguje skvele s akýmkoľvek mikrokontrolérom kompatibilným s CircuitPython alebo Arduino, ako aj s jednodoskovými počítačmi, ako je Raspberry Pi. Je kompatibilný s 3V alebo 5V logikou a dokáže merať napätie zbernice až do +85VDC. Nie je určený na použitie so striedavým napätím.

Väčšina zariadení na meranie prúdu pracuje s určitými výraznými obmedzeniami, ktoré obmedzujú ich použitie. Mnohé z nich merajú iba na strane nízkeho napätia, čo môže spôsobiť problémy, pretože referenčný bod zeme sa mení s prúdom. Iné, ako napríklad ich mladšia sestra INA219B, sa tomu vyhýbajú meraním na strane vysokého napätia, ale na meranie rôznych rozsahov prúdu je potrebné meniť ich bočný rezistor. INA237 sa týmto obmedzeniam vyhýba a vďaka presnému bočnému rezistoru 15 miliohmov na doske ho možno použiť na meranie až  +85 V  pri prúde až  10 A  (~0,15 mA na LSB) alebo  2,75 A  (~42 uA na LSB)  nepretržite  na  strane vysokého aj nízkeho napätia . Paráda!

Napätie na integrovanom  15 miliohmovom (0,015 ohmu!) a 0,1% bočnom rezistore sa meria interným 16-bitovým ADC prevodníkom, čo umožňuje merania v celom rozsahu prúdu s rozlíšením 0,15 mA na LSB v režime merania vysokého prúdu alebo 42 uA na LSB v režime merania nízkeho prúdu. Na meranie na strane nízkeho prúdu pripojte  VIN-  k zemi a  VIN+  k najnižšiemu potenciálu záťaže. Prerušte prepojku na zadnej strane, ktorá spája VBUS s VIN+:  VBUS  by sa mal pripojiť k najvyššiemu projektovanému napätiu, až do 85 V. Na meranie na strane vysokého prúdu pripojte  VIN+  k najvyššiemu projektovanému napätiu a  VIN-  k najvyššiemu potenciálu záťaže. Pri meraní na strane vysokého prúdu, ktoré je najčastejšie, zjednodušujeme zapojenie predpripojeným prepojkou z  V+  na  VBUS .

Použitie je jednoduché. Napájajte samotný senzor napätím 3 až 5 VDC a pripojte dva piny I2C k mikrokontroléru. Potom pripojte cieľový zdroj napájania k VIN+ a záťaž k zemi k VIN-. Máme podrobný návod, ktorý za vás vykoná všetky výpočty zosilnenia, rozsahu a matematiky – stačí zapojiť a môžete začať s našou knižnicou Arduino alebo CircuitPython! Na jednu zbernicu môžete pripojiť až 4 senzory spájkovaním adresových prepojok na zadnej strane.

Akoby to nestačilo, pridali sme aj konektory STEMMA QT kompatibilné   so SparkFun qwiic  pre zbernicu I2C, takže ani nemusíte spájkovať I2C a napájacie vodiče.  Jednoducho pripojte k svojmu obľúbenému mikrokontroléru pomocou  adaptérového kábla STEMMA QT.  Konektory Stemma QT tiež znamenajú, že INA238 je možné používať s naším  rôznym príslušenstvom. Kábel QT nie je súčasťou balenia, ale v obchode máme širokú škálu . 

Dodáva sa ako plne zostavená rozbočovacia doska s 3,5 mm svorkovnicou a konektorom. Na pripojenie konektora pre použitie v nepájivom poli je potrebné ľahké spájkovanie. 

The INA238 is an amazing power monitoring chip, with best-of-everything support: up to 85VDC common-mode, high or low side measurements, 16-bit ADC for precision measurements from milliamp to Amp, and I2C interface for easy configuration of alerts, oversampling, gain adjustments and more!

The INA238 is similar to the INA228, with the same:

• up to +85V high or low-side measurements
• up to 10A or 2.75A
• current, voltage and power measurements

However, unlike the INA228, the INA238:

• has only 16-bit resolution, so 0.15mA or 42uA LSB rather than 10uA/2.5uA
• the INA228 can measure energy/charge for you but the INA238 cannot
• 0.1% gain error, ±5 µV max offset voltage compared to INA228's 0.05% gain error, ±1 µV

The INA237 and INA238 are completely code-equivalent, the INA238 has better gain error and offset voltage than the INA237, at a slightly higher price.

This breakout board may well be the last current sensing solution you ever need to buy. Not only can it do the work of two multimeters, but it can do it with amazing precision and flexibility. With it you can measure high or low side DC current, the bus voltage, and have it automatically calculate the power. It can do so over impressive voltage, current, and temperature ranges with better than 1% accuracy, all while delivering the data in an easy-to-use format over I2C.

Works great with any microcontroller that is CircuitPython or Arduino compatible, as well as single-board computers such as the Raspberry Pi. It is compatible with 3V or 5V logic and can measure bus voltages up to +85VDC. Not for use with AC voltages.

Most current-measuring devices operate with some notable constraints that limit their applications. Many are low-side only, which can cause issues as the ground reference changes with current. Others like its little sister the INA219B avoid this by measuring on the high side but need to change their shunt resistor to measure different current ranges. The INA237 avoids these limitations, and with the precision 15milliohm shunt resistor on board, it can be used to measure as much as +85V at up to 10A (~0.15mA per LSB) or 2.75A (~42uA per LSB) Continuous on either the high or low side. Wow!

The voltage across the integrated 15 milliohm (.015 ohms!), 0.1% shunt resistor is measured by the internal 16 bit ADC, allowing for measurements over the current range with a resolution of 0.15mA per LSB in high current measurement mode or 42uA per LSB in low current measurement mode.To measure low-side, Connect VIN- to ground and VIN+ to your load's lowest potential. Cut the jumper on the back that connects VBUS to VIN+: VBUS should connect to the highest project voltage, up to 85V. To measure high-side, connect VIN+ to the highest project voltage, and VIN- to the load's highest potential. In high-side measurement, which is most common, we simplify wiring by having a pre-connected jumper from V+ to VBUS.

Usage is simple. Power the sensor itself with 3 to 5VDC and connect the two I2C pins to your microcontroller. Then connect your target power supply to VIN+ and the load to ground to VIN-. We have a detailed tutorial that will do all the gain, range, and math for you - just plug and go with our Arduino library or CircuitPython! You can connect up to 4 sensors on one bus by soldering the address jumpers on the back.

As if that weren't enough, we also added SparkFun qwiic-compatible STEMMA QT connectors for the I2C bus, so you don't even need to solder the I2C and power lines. Simply wire up to your favorite micro using a STEMMA QT adapter cable. The Stemma QT connectors also mean the INA238 can be used with our various associated accessories. QT Cable is not included, but we have a variety in the shop.

Comes as a fully assembled breakout board with a 3.5mm terminal block and header. Some light soldering is required to attach the header for use in a breadboard.