전류 측정 모듈(ACS712)

개요

ACS712는 전류 센서 모듈로, DC/AC 전류를 측정하여 아날로그 신호로 출력하는 장치입니다. 주로 전력 소비 모니터링, 배터리 관리, 전력 시스템 보호 등 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.

작동 원리

ACS712는 홀 효과를 기반으로 작동합니다. 전류가 흐를 때 발생하는 자기장을 감지하여 전류의 크기를 측정합니다. 이 과정에서 출력 전압이 비례하여 변화하며, 아날로그 출력 핀에서 전압 값을 읽어 아두이노와 같은 마이크로컨트롤러로 전류 값을 계산할 수 있습니다.

사양

항목	설명
작동 전압	5V
전류 측정 범위	±5A / ±20A / ±30A (모듈 종류에 따라 다름)
출력 전압	0V ~ Vcc/2 (Vcc의 절반에서 0A)
정확도	±1.5% (주변 온도 25ºC에서)
작동 온도	-40°C ~ +85°C

활용 예제

1. 전류값 시리얼 모니터로 출력하기

//추가 예정

ACS712 모듈은 전류를 전압으로 변환하는 방식으로 작동합니다. 이 과정은 다음과 같은 단계로 이루어집니다.

1. 출력 전압의 기본 이해 ACS712 모듈의 출력 전압은 전류의 크기에 비례합니다. 모듈이 특정 전류를 측정할 때, 출력 전압은 다음과 같은 관계를 가집니다:

출력 전압 (Vout) = 2.5V + (전류 (I) × 감도 (S)) 여기서, 감도(S)는 모듈의 사양에 따라 다르며, 일반적인 ACS712 모듈의 경우 ±5A 범위에서 약 185mV/A입니다. 따라서, 전류가 흐를 때 출력 전압은 2.5V 기준으로 증가하거나 감소하게 됩니다.

2. 전류 계산식 전압을 전류로 변환하기 위해서는 다음의 공식을 사용합니다:

[ \text{전류 (I)} = \frac{\text{출력 전압 (Vout)} - 2.5V}{\text{감도 (S)}} ]

예를 들어, 출력 전압이 3.0V일 경우, 전류는 다음과 같이 계산됩니다:

[ I = \frac{3.0V - 2.5V}{0.185V/A} \approx 2.70A ]