Cómo detectar alta corriente

Estoy trabajando en el proyecto que consiste en ejecutar un motor de CC que se utiliza para subir / bajar el cristal de la ventana en el vehículo.

Mientras funciona, el motor consume aproximadamente 1.5A de corriente. Sin embargo, cuando la ventana llega al final de los controles deslizantes y el motor ya no puede subir / bajar el vidrio, comienza a subir hasta 15 A hasta que suelta el botón.

Quiero usar el microcontrolador AVR para controlar este motor y me gustaría detener el motor cuando la ventana llegue a la barrera. Logré encontrar tres soluciones hasta ahora:

1. Utilice interruptores que activarán e informarán al microcontrolador cuando la ventana alcance la barrera. Me gustaría evitar esto porque esto significa instalar dos interruptores por ventana y pasar cables adicionales al microcontrolador.
2. Use la función de temporizador que apagará el motor después de un período de tiempo específico. Esto no es aplicable porque el voltaje puede variar y el motor puede girar más rápido o más lento de lo normal. Además, la ventana puede estar en una posición desconocida al iniciar el temporizador (todo el camino hacia arriba, en el medio ...).
3. Use algún tipo de detector de alta corriente y diríjalo a la entrada del microcontrolador, alertando al programa cuando se alcance el umbral actual (digamos 5A). Algo así como un transistor, relé o dispositivo similar que puede manejar la corriente tan alta en la entrada.

Soy casi un principiante cuando se trata de electrónica, por lo que estaba pensando si hay una manera de detectar esta alta corriente (el motor está funcionando a ~ 12V) y proporcionar esta señal al microcontrolador (que está funcionando a 5V).

Agradecería cualquier ayuda. ¡Gracias!

Esto debería ser bastante fácil. Puede detectar la diferencia entre 1.5A y 15A usando una resistencia simple. Un valor de 0.3 ohmios dará 0.45v a 1.5A y 4.5v a 15A.

Un pin de entrada digital en el microcontrolador leerá 0 a 1.5A y 1 a 15A.

Podría conectar esto directamente al pin de entrada del microcontrolador, pero probablemente sería mejor agregar un poco de filtrado y protección.

RF y C1 proporcionan un filtro de paso bajo para hacer que el voltaje sea más estable.

D1 proporciona protección contra sobretensión en caso de que la corriente exceda en gran medida los 15A.

Allegro tiene una serie de circuitos integrados de sensores de corriente, basados ​​en sensores de efecto Hall. El ACS712 puede detectar corrientes de hasta 50 A.

El ACS712ELCTR-20A-T tiene una sensibilidad de 100 mV / A, por lo que puede usar el ADC del microcontrolador para detectar cuándo se alcanza el umbral de 500 mV (5 A), o mejor, use un comparador que interrumpa el microcontrolador. Muchos AVR tienen un comparador en chip, con una interrupción exclusivamente asignada.

El ACS712 tiene una resistencia de ruta de detección de corriente de solo 1.2 mΩ , por lo que incluso a 15 A solo disipará 270 mW , que puede soportar para siempre. Esa es la principal ventaja sobre una resistencia de detección de corriente más tradicional como en la respuesta de Rocketmagnet. Allí necesita una resistencia relativamente alta para obtener el nivel alto en 15 A. Mike calculó que la resistencia de detección de Rocketmagnet se disipará 36 W cuando el motor se detenga, por lo que el tiempo es crítico allí (por un momento sin tener en cuenta la disipación de 131 W en el motor). Aun así, se recomienda un tipo de 5 W para la resistencia de detección.

Existen estas cosas llamadas interruptores de láminas magnéticas. Básicamente como un relevo; una corriente provoca un campo que cierra algunos contactos. Si lanza uno en serie con el motor, debería poder encontrar uno que permanezca abierto a 1.5 o 2A, pero que cierre a 15A. Conecte a tierra uno de los contactos del interruptor, acerque el otro extremo a su lógica + V y listo, una señal de entrada digital aislada.

No es realmente una solución electrónica, sino una mecánica: si tiene control sobre la mecánica, podría usar una solución de interruptor en el motor, por ejemplo, transfiriendo de un engranaje pequeño a uno grande que girará menos de una vez durante todo el proceso. Una abolladura en este engranaje podría activar un interruptor. (Así es como lo hace nuestro abridor de puerta de garaje).