Galvanisch getrennte Strommessung per Hall-Effekt

Bidirektionale Ströme mit dem ACS712-20A analog erfassen

Das Modul nutzt den Allegro ACS712 in der 20-A-Ausführung und liefert eine zum Strom proportionale Analogspannung. Der Strompfad wird über die Schraubklemmen geführt, während der Mikrocontroller nur Versorgung, Masse und das Ausgangssignal benötigt.

Durch die Hall-Messung ist der primäre Strompfad vom Signalteil des Sensorchips galvanisch getrennt. Das Modul eignet sich für Lastüberwachung, Motorprojekte und die Auswertung bidirektionaler AC- oder DC-Ströme.

ACS712-20AChipvariante

typ. 100 mV/AEmpfindlichkeit

analogAusgang

ACS712 20A Stromsensor-Modul mit Schraubklemmen und dreipoligem Signalanschluss — ACS712 20A Stromsensor Analog Current Hall Sensor Arduino Raspberry Pi

Pinout und Orientierung

Anschlüsse, Pins und Funktionen im Überblick

Die folgende Übersicht bezieht sich auf die konkret abgebildete Makershop-Ausführung.

VCC5-V-Versorgung des Sensorboards

GNDSignalmasse zum Mikrocontroller

OUTanaloger Ausgang zum ADC

IP+Eingang des zu messenden Strompfads

IP−Ausgang des zu messenden Strompfads

Typische Projekte

Was du damit bauen kannst

Motorstrom protokollieren

Die analoge Ausgangsspannung zeigt Lastwechsel und Anlaufströme von Gleichstrommotoren, sofern Strompfad und Board thermisch dafür ausgelegt sind.

Stromrichtung erkennen

Lade- und Entladeströme lassen sich anhand der Abweichung oberhalb oder unterhalb des zuvor kalibrierten Nullstrompegels unterscheiden.

Wechselstrom auswerten

Mit ausreichend schneller ADC-Abtastung kann der Signalverlauf erfasst und daraus ein RMS- oder Spitzenwert berechnet werden.

Lastzustände überwachen

Kalibrierte Schwellwerte helfen dabei, Leerlauf, normale Last und auffällige Stromaufnahme im Mikrocontroller-Projekt zu unterscheiden.

Schnellstart

Ersten Gleichstromwert mit einem ADC messen

Für den Einstieg wird zunächst der Nullstrompegel bestimmt und anschließend die Abweichung mit der typischen Empfindlichkeit der 20-A-Variante in Strom umgerechnet.

Vorbereitung und Umsetzung

Schritt	Umsetzung
VCC	5 V
GND	GND
OUT	Analogeingang; zulässigen ADC-Bereich beachten
IP+ / IP−	in Reihe in den stromlosen Lastkreis einfügen

Beispiel

const byte SENSOR_PIN = A0;
const float ADC_REFERENCE = 5.0;
const float VOLT_PER_AMP = 0.100;
float zeroVolt = 0.0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  for (byte i = 0; i < 50; ++i) {
    zeroVolt += analogRead(SENSOR_PIN) * ADC_REFERENCE / 1023.0;
    delay(5);
  }
  zeroVolt /= 50.0;
}

void loop() {
  const float voltage = analogRead(SENSOR_PIN) * ADC_REFERENCE / 1023.0;
  const float current = (voltage - zeroVolt) / VOLT_PER_AMP;
  Serial.print("Strom: ");
  Serial.print(current, 2);
  Serial.println(" A");
  delay(250);
}

Technische Daten

Die wichtigsten Werte

Sensorchip	Allegro ACS712, 20-A-Variante
Messprinzip	linearer Hall-Effekt-Stromsensor
Strommessbereich	ACS712-20A Chip-Nennbereich −20 bis +20 A; nutzbarer Dauerstrom hängt von Klemmen, Leiterbahnen und Kühlung ab
Empfindlichkeit	typisch 100 mV/A bei 25 °C
Versorgung	4,5–5,5 V; nominal 5 V
Versorgungsstrom	typisch 10 mA, maximal 13 mA
Nullstrom-Ausgang	typisch VCC/2
Bandbreite Sensorchip	80 kHz
Anstiegszeit Sensorchip	typisch 3,5 µs
Primärleiter-Widerstand	typisch 1,2 mΩ
Isolationsprüfspannung Sensorchip	2,4 kV RMS für 60 Sekunden; nicht auf das Gesamtmodul übertragbar

Dokumente und Hilfe

Datenblatt, Pinout und Tutorials

Eigene Makershop-Unterlagen stehen direkt auf unserem Server bereit. Ergänzend verlinken wir vertrauenswürdige technische Primärquellen.

Makershop-Datenblatt zu ACS712 20A Stromsensor Analog Current Hall Sensor Arduino Raspberry PiTechnische Daten, Anschlüsse und Hinweise als PDF Makershop-Tutorial zu ACS712 20A Stromsensor Analog Current Hall Sensor Arduino Raspberry PiSchritt-für-Schritt-Anleitung und Fehlersuche als PDF Allegro MicroSystems ACS712 DatenblattOffizielle technische Dokumentation

Technische Grundlage: Allegro MicroSystems ACS712 Datenblatt. Produktbilder und Lieferumfang beziehen sich auf das Makershop-Angebot.

Häufige Fragen

Vor dem ersten Einsatz wissen

Kann der ACS712 Gleich- und Wechselstrom messen?

Ja. Die Ausgangsspannung folgt positiven und negativen Strömen um den Nullstrompegel bei ungefähr der halben Versorgungsspannung.

Warum zeigt der Sensor bei 0 A nicht exakt 2,5 V?

Nullpunkt, Versorgung, Temperatur und ADC-Referenz besitzen Toleranzen. Deshalb sollte der reale Nullstromwert im jeweiligen Aufbau gemittelt und kalibriert werden.

Kann ein 3,3-V-ADC den Ausgang direkt messen?

Nicht ohne Prüfung. Der mit 5 V versorgte ACS712 kann einen Ausgang oberhalb von 3,3 V liefern; gegebenenfalls ist ein geeigneter Spannungsteiler oder ADC erforderlich.

Ist das Modul für Netzspannungsmessungen geeignet?

Aus den Chipdaten allein lässt sich das nicht ableiten. Für gefährliche Spannungen müssen das vollständige Board, Schutzabstände, Gehäuse und geltende Sicherheitsregeln bewertet werden.

ACS712 20A Stromsensor Analog Current

Bidirektionale Ströme mit dem ACS712-20A analog erfassen

Anschlüsse, Pins und Funktionen im Überblick