Strom Current Leistungssensor INA3221
Vorrätig
Strom und Busspannung auf drei Kanälen messen
Das Breakout basiert auf einem INA3221 und überwacht drei High-Side-Strommesskanäle samt jeweiliger Busspannung. Messwerte und Konfiguration werden digital über I2C übertragen.
Damit lassen sich beispielsweise mehrere Versorgungsschienen, Akkuzweige oder Solarpfade gemeinsam beobachten. Der tatsächlich messbare Strom ergibt sich aus den bestückten Shunt-Widerständen und der gewählten Auswertung.
Anschlüsse, Pins und Funktionen im Überblick
Die folgende Übersicht bezieht sich auf die konkret abgebildete Makershop-Ausführung.
Was du damit bauen kannst
Drei Robotik-Zweige vergleichen
Motorversorgung, Logik und Aktoren lassen sich auf getrennten Kanälen beobachten, ohne für jeden Zweig einen eigenen I2C-Sensor zu benötigen.
Energiepfade beobachten
Solarquelle, Akku und Last können parallel erfasst werden, wenn Shuntwerte, Spannungsgrenzen und Stromrichtung korrekt berücksichtigt sind.
Baugruppen protokollieren
Bus- und Shuntspannungen der drei Kanäle liefern eine Grundlage für zeitliche Verbrauchsprofile einzelner Baugruppen.
Grenzwerte signalisieren
Die programmierbaren Warnfunktionen des INA3221 können auffällige Shunt- oder Busspannungen melden, sofern die Ausgänge auf der Boardrevision zugänglich sind.
Einen Versorgungspfad auf Kanal 1 überwachen
Zuerst wird nur ein Kanal mit bekanntem Shunt-Widerstand verwendet. So lassen sich Verdrahtung, Vorzeichen und Stromberechnung kontrollieren, bevor weitere Kanäle hinzukommen.
Vorbereitung und Umsetzung
| Schritt | Umsetzung |
|---|---|
| VCC | 3,3 V oder 5 V gemäß Boardbeschriftung |
| GND | GND |
| SCL | I2C SCL |
| SDA | I2C SDA |
| CH1 IN+ / IN− | in Reihe in die High-Side-Leitung von Quelle zu Last |
#include <Wire.h>
const byte INA3221_ADDR = 0x40;
const float SHUNT_OHM = 0.1; // An die reale Bestueckung anpassen
int16_t readRegister(byte reg) {
Wire.beginTransmission(INA3221_ADDR);
Wire.write(reg);
Wire.endTransmission(false);
Wire.requestFrom(INA3221_ADDR, (byte)2);
return (int16_t)((Wire.read() << 8) | Wire.read());
}
void setup() {
Serial.begin(115200);
Wire.begin();
}
void loop() {
const float shuntVolt = (readRegister(0x01) >> 3) * 40e-6;
const float busVolt = (readRegister(0x02) >> 3) * 0.008;
Serial.print("Kanal 1: ");
Serial.print(busVolt, 3);
Serial.print(" V, ");
Serial.print(shuntVolt / SHUNT_OHM, 3);
Serial.println(" A");
delay(500);
}Die wichtigsten Werte
| Sensorchip | Texas Instruments INA3221 |
|---|---|
| Messkanäle | 3 |
| Busspannungsbereich | 0–26 V |
| Versorgung Sensorchip | 2,7–5,5 V |
| Schnittstelle | I2C- und SMBus-kompatibel |
| Wandlerauflösung | 13 Bit |
| Maximale Eingangs-Offsetspannung | ±80 µV |
| Maximaler Ruhestrom | 0,35 mA |
| Verstärkungsfehler | maximal 0,25 % |
| Funktionen | bidirektionale Shuntmessung und programmierbare Warnungen |
| Strommessbereich | abhängig von realem Shunt-Widerstand, Leiterbahnen und thermischer Auslegung |
Datenblatt, Pinout und Tutorials
Eigene Makershop-Unterlagen stehen direkt auf unserem Server bereit. Ergänzend verlinken wir vertrauenswürdige technische Primärquellen.
Technische Grundlage: Texas Instruments INA3221 Produktseite · Texas Instruments INA3221 Datenblatt. Produktbilder und Lieferumfang beziehen sich auf das Makershop-Angebot.
Vor dem ersten Einsatz wissen
Misst der INA3221 wirklich drei Kanäle gleichzeitig?
Der Chip besitzt drei getrennte Shunt- und Busspannungs-Messkanäle, die gemäß Konfiguration nacheinander gewandelt und über I2C gelesen werden.
Wie wird aus der Shuntspannung ein Stromwert?
Der Strom ist die gemessene Shuntspannung geteilt durch den Widerstand des jeweiligen Shunts. Deshalb muss dessen realer Wert bekannt sein.
Kann ich Verbraucher auf der Masseseite messen?
Das Board ist primär für High-Side-Messung ausgelegt. Die genaue Schaltung und der zulässige Common-Mode-Bereich müssen eingehalten werden.
Kann der INA3221 auch negative Ströme erkennen?
Ja, die Shuntspannungsmessung ist bidirektional. Das Vorzeichen hängt von der Stromrichtung durch IN+ und IN− ab.
Dokumentation / Ressourcen
Ähnliche Produkte
Adafruit INA169 analoger DC Strom Sensor
16,40 €
Rezensionen
Es gibt noch keine Rezensionen.