Датчик струму та напруги на INA3221 з шиною I2C цифровий триканальний

Датчик струму та напруги на INA3221 з шиною I2C цифровий триканальний

   Модуль датчика струму та напруги INA3221 — це високоточний триканальний вимірювальний контролер для моніторингу струму та шунтової/шинної напруги. Завдяки підтримці I2C/SMBUS, високій роздільній здатності, можливості вибору адреси та надійним сенсорам, модуль ідеально підходить для Arduino, Raspberry Pi та будь-яких мікроконтролерів з I2C-інтерфейсом.

Особливості:

🔹 Три незалежні канали вимірювання (CH1, CH2, CH3) — кожен канал здатний одночасно вимірювати струм через вбудований шунт і напругу на шині, що дозволяє паралельно контролювати кілька джерел живлення або навантажень.

🔹 Вбудовані прецизійні шунтові резистори R100 (0.1 Ом) — забезпечують високу точність вимірювання струму до ±1.638 А на канал, виключаючи потребу у зовнішніх резисторах і спрощуючи монтаж та підключення.

🔹 Діапазон напруги до 26 В — модуль може працювати з більшістю низьковольтних систем, включаючи акумуляторні батареї, сенсорні плати, робототехніку та портативні електронні пристрої.

🔹 Висока точність: похибка вимірювання ≈0.5% — гарантує стабільні та надійні результати, підходить для лабораторних та промислових проєктів, де критична точність контролю енергії.

🔹 Інтерфейс I2C з можливістю вибору однієї з 4 адрес — дозволяє підключати до однієї шини кілька модулів, використовуючи різні адреси для кожного, що спрощує масштабування системи та інтеграцію в складні багатоканальні проєкти.

🔹 Виявлення перевищення порогів — підтримка сигналів попередження (WAR) і критичного попередження (CRI) для кожного каналу, що дозволяє налаштовувати автоматичне реагування при перевищенні струму або напруги та забезпечує додатковий рівень безпеки для підключених пристроїв.

🔹 Низьке енергоспоживання — всього ~350 μA у робочому режимі, що робить модуль оптимальним для автономних систем та батарейного живлення.

🔹 Широкий робочий діапазон температур — від -40°C до +125°C, що дозволяє використовувати модуль у складних умовах, включаючи промислові середовища та проєкти на відкритому повітрі.

🔹 Повна сумісність із Arduino, ESP32, STM32, Raspberry Pi та іншими мікроконтролерами з I2C — включає підтримку готових бібліотек та прикладів коду для швидкого старту проєкту без додаткових налаштувань.

🔹 Компактні розміри (38×32×3 мм) та легка вага (5 г) — дозволяють легко інтегрувати модуль у вже існуючі платформи або розробляти компактні багатоканальні системи вимірювання.

Переваги:

✔ Одночасне вимірювання 3 каналів.
✔ Висока точність контролю напруги та струму.
✔ Готова бібліотека для Arduino.
✔ Вбудовані шунти — не потребує додаткових резисторів.
✔ Підтримка сигналів попередження (WAR), критичного попередження (CRI) та керування (TC).

Застосування:

✅ Моніторинг живлення у робототехніці.
✅ Контроль заряду акумуляторів.
✅ Багатоканальні лабораторні проєкти.
✅ Вимірювання споживання енергії у мікроконтролерних системах.
✅ Системи безпеки, що вимагають відстеження струму.

Опис інтерфейсів:

🔸 Верхній ряд контактів (зліва направо):
• TC — Timing Control Alert (сигнал керування часом, показує спрацьовування таймера або часових обмежень).
• WAR — Warning Alert (попереджувальний сигнал при перевищенні порогу, сигналізує про наближення до критичного значення).
• CRI — Critical Alert (критичне перевищення струму або напруги, сигналізує про небезпечний стан).
• PV — Power Valid (стан справності живлення, індикатор коректності напруги шини).
• SDA — Дані I2C.
• SCL — Тактовий сигнал I2C.
• GND — Загальна земля.
• VS — Вхід живлення логіки 2.7–5.5 В.

🔸 Нижній ряд (вимірювальні канали):
• CH3 — Вимірювання шини/струму, канал 3.
• GND — Земля каналу 3.
• CH2 — Вимірювання шини/струму, канал 2.
• GND — Земля каналу 2.
• CH1 — Вимірювання шини/струму, канал 1.
• GND — Земля каналу 1.

🔸 Правий бік модуля:
• VPU — Лінія підтягування I2C (під’єднання резисторів pull-up).
• POW — Живлення для системи вимірювання шинної напруги.
• GND — Земля живлення шини.

🔸 Контакт A0 (вибір I2C адреси):
• Підключено до GND → 1000 0000 (адреса за замовчуванням — 0x40)
• Підключено до SDA → 1000 0100 (адреса 0x44)
• Підключено до SCL → 1000 0110 (адреса 0x45)
• Підключено до VS → 1000 0010 (адреса 0x41)

🔸 Індикатори:
• LED1 — Power Indicator (світлодіод живлення модуля, показує наявність живлення).
• LED2 — Power Valid (індикатор коректності напруги шини).
• LED3 — Critical Alert (світлодіод критичного перевищення, сигналізує про небезпечний стан).
• LED4 — Warning Alert (світлодіод попередження, сигналізує про наближення до критичного порогу).
• LED5 — Timing Control Alert (світлодіод керування по часу, показує спрацьовування таймера або часових обмежень).

Інструкція до використання:

1️⃣ Підключіть живлення модуля до VS та GND.
2️⃣ Під’єднайте SCL та SDA до контролера.
3️⃣ Виберіть I2C-адресу за допомогою піну A0.
4️⃣ Підключіть навантаження до каналів CH1/CH2/CH3.
5️⃣ Зчитайте дані через бібліотеку I2C.
6️⃣ Аналізуйте струм, напругу, попередження WAR/CRI.
7️⃣ За потреби під’єднайте VPU для підтягування шини.

Заходи безпеки:

⚠️ Не перевищуйте напругу 26 В на входах каналів.
⚠️ Уникайте коротких замикань на лініях вимірювання.
⚠️ Не живіть модуль понад 5.5 В.
⚠️ Монтуйте на знеструмленій системі.
⚠️ Захищайте пристрій від статичної електрики.

Технічні характеристики:

⚙️ Мікросхема: INA3221
⚙️ Каналів: 3
⚙️ Шунт: 3 × 0.1 Ом (R100)
⚙️ Інтерфейс: I2C
⚙️ Адреси I2C: 0x40 / 0x41 / 0x44 / 0x45
⚙️ Напруга логіки: 2.7–5.5 В
⚙️ Вимірювання шини: 0–26 В
⚙️ Вимірювання струму: до ±1.638 А на канал
⚙️ Точність: ±0.5%
⚙️ Споживання: 350 μA
⚙️ Робоча температура: -40°C…+125°C
⚙️ Розміри: 38×32×3 мм
⚙️ Вага: 5 г
⚙️ Підтримка: Arduino, Raspberry Pi, ESP32, STM32

Комплектація:

📦 Модуль INA3221 ×1
📦 Пін-Header 10pin ×1

   INA3221 — професійний модуль для точного триканального контролю струму та напруги у будь-яких мікроконтролерних системах.