Датчик тока «Амплитуда»
Универсальная платформа 0–2 … 100 А, 4–20 мА, цифровая калибровка через UART
Артикул: Амплитуда‑2 (5, 10, 35, 100)
Совместимость: ПОМ‑К27У Платы расширения «ФЕРМА / СТЕРИЛИЗАТОР»
Статус: ✅ Серийно производится с марта 2026, в наличии
📥 Скачать полную карточку (PDF)
* Корпус D1MG, монтаж на DIN‑рейку
📖 Датчик тока «Амплитуда»
📋 Общие сведения
⚙️ Принцип работы и настройка
🔌 Варианты и преимущества
📦 Эксплуатация и заказ
1. Общая информация
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Назначение | Преобразование переменного или постоянного тока (0–2 А … 0–100 А RMS) в унифицированный сигнал 4–20 мА. Предназначен для работы с любыми контроллерами, имеющими аналоговый вход 4–20 мА. |
| Конструкция | Двухплатная: измерительная плата (верхняя) с первичным датчиком и STM32, интерфейсная плата (нижняя) с токовым выходом и питанием. Устанавливаются в корпус D1MG на DIN‑рейку. |
| Ключевая особенность | ⚡ Единая аппаратная платформа – смена диапазона и типа измеряемого тока выполняется заменой только первичного датчика на верхней плате и последующей калибровкой через UART. |
2. Конструкция и модульность
| Компонент | Описание |
|---|---|
| Верхняя плата (измерительная) | STM32G031F8P6 (64 МГц), светодиоды ERR/INFO, разъёмы UART и SWD, унифицированная посадочная площадка для первичных датчиков (трансформаторы ZMCT103C, ZMCT123, датчики Холла WCS1800, WCS1600 и др.), 3‑пин разъём соединения с нижней платой. |
| Нижняя плата (интерфейсная) | Винтовые клеммы 24 В и 4–20 мА, красный светодиод питания, преобразователь 24 В → 3,3 В, ОУ для формирования токового выхода. Полностью универсальна для всех вариантов исполнения. |
3. Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Микроконтроллер | STM32G031F8P6 (ARM Cortex‑M0+, 64 МГц) |
| Измеряемый ток | Переменный (50/60 Гц) или постоянный (зависит от первичного датчика) |
| Диапазоны (реализуемые) | 0–2 А, 0–5 А, 0–10 А, 0–20 А, 0–35 А, 0–50 А, 0–100 А (RMS) – задаются калибровкой |
| Выходной сигнал | 4–20 мА (активный источник) |
| Разрешение АЦП | 12 бит (0–4095) |
| Нагрузка выхода | до 500 Ом |
| Погрешность (после калибровки) | ±0,5% от диапазона |
| Время отклика | < 100 мс |
| Питание | 13…28 В DC (ном. 24 В), ток потребления < 30 мА (без нагрузки выхода). Опция исполнение HV до 60 В DC. |
| Интерфейс настройки | UART (TTL, 3,3 В, 115200 бод) |
| Индикация | INFO (норма, калибровка), ERR (авария, перегрузка), красный светодиод питания на нижней плате |
| Корпус | D1MG (на DIN‑рейку, 17,5 мм) |
| Рабочая температура | –20 … +55 °C |
| Влажность | до 95% (без конденсата) |
4. Принцип работы
- Первичный датчик (трансформатор тока или датчик Холла) преобразует измеряемый ток в пропорциональное напряжение.
- Сигнал оцифровывается АЦП STM32 12 бит.
- Микроконтроллер вычисляет среднеквадратичное (RMS) значение тока.
- По калибровочным коэффициентам, хранящимся во Flash STM32, вычисляется ток в миллиамперах.
- Микроконтроллер генерирует ШИМ-сигнал, который сглаживается RC-фильтром нижних частот, образуя управляющее напряжение 0–3,3 В.
- Это напряжение через трёхпроводной интерфейс подаётся на нижнюю плату, где операционный усилитель (ОУ) формирует выходной ток 4–20 мА.
- Значение тока одновременно выводится в консоль (UART) для мониторинга.
- Красный светодиод питания на нижней плате горит при наличии 24 В.
5. Калибровка и настройка
Вся настройка выполняется через консоль UART (TTL, 3,3 В, 115200 бод) с помощью терминальной программы (PuTTY, Terminal и др.).
5.1. Подключение консоли
Разъём на верхней плате: RX, TX, GND. USB‑UART адаптер (CP2102, CH340) подключается к этим контактам.
5.2. Команды
| Команда | Описание | Пример |
|---|---|---|
calibrate in noise | Калибровка шума (определение границ шума на АЦП). Выполняется автоматически при включении. | calibrate in noise |
calibrate out current | Калибровка выхода 4–20 мА по двум точкам. После ввода команды последовательно вводится значение тока в мкА для 4 мА и для 20 мА. | calibrate out current → ввести 4000 → ввести 20000 |
current | Вывод текущего значения тока (мА) в консоль. | current |
set current max <макс_ток_мА> <крит_ток_мА> | Установка максимального рабочего и критического тока (в мА). При превышении критического тока выход устанавливается в 0 мА, зажигается ERR. | set current max 5000 6000 |
set current autoprint <секунды> | Установка интервала автоматического вывода текущего значения в консоль (в секундах). 0 – отключено. | set current autoprint 60 |
period <секунды> | Альтернативная команда, аналогичная set current autoprint. | period 60 |
help | Список команд. | help |
5.3. Процесс калибровки
- Подать питание, подключить консоль. Датчик автоматически проводит калибровку шума (
calibrate in noise). - Калибровка выхода (
calibrate out current): подать эталонный ток, соответствующий 4 мА, и ввести значение в мкА (4000); затем подать эталонный ток, соответствующий 20 мА, и ввести значение в мкА (20000). - Установка пределов:
set current max 2000 2200– макс. рабочий ток 2 А, критический 2,2 А. - Настройка автовывода (при необходимости):
set current autoprint 60– каждые 60 секунд вывод в консоль. - Проверка:
current– наблюдение текущего значения.
6. Светодиодная индикация
| Светодиод | Состояние | Значение |
|---|---|---|
| INFO (верхняя плата) | Мигает | Нормальная работа, калибровка выполнена. |
| Горит постоянно | Ожидание команды, режим калибровки. | |
| ERR (верхняя плата) | Горит | Превышение критического тока, ошибка датчика (обрыв, КЗ). Выходной ток установлен в 0 мА. |
| Мигает | Ошибка калибровки, неправильные параметры. | |
| Красный светодиод питания (нижняя плата) | Горит постоянно | Питание 24 В подано. |
7. Варианты исполнения (серийно)
| Обозначение | Первичный датчик | Диапазон (RMS) | Тип тока | Применение |
|---|---|---|---|---|
| Амплитуда‑2 | ZMCT103C (5 А) | 0–2 А | AC/DC | до 1,1 кВт |
| Амплитуда‑5 | ZMCT103C (5 А) | 0–5 А | AC/DC | до 2,8 кВт |
| Амплитуда‑10 | ZMCT103C (5 А) | 0–10 А | AC/DC | до 5,6 кВт |
| Амплитуда‑35 | ZMCT116A (35–50 А) | 0–35 А | AC/DC | до 19,6 кВт |
| Амплитуда‑100 AC | ZMCT123 (100 А) | 0–100 А | AC | до 55,9 кВт |
| Амплитуда‑100 DC/AC | WCS1600 (датчик Холла) | 0–100 А | DC/AC | измерение постоянного и переменного тока |
Примечание: варианты 2, 5, 10 А – это один и тот же датчик (ZMCT103C), разница только в калибровочных коэффициентах.
8. Преимущества перед аналогами
| Параметр | Амплитуда‑2…100 | Phoenix Contact MCR‑SL‑S‑100‑U | ОВЕН МЭ110‑224‑Д | ГЗ ПТ‑2 (Анэп) |
|---|---|---|---|---|
| 📊 Основные характеристики | ||||
| Диапазон (RMS) | 0–2 … 0–100 А (сменный датчик) | 0–100 А | 0–50 / 0–100 А | 0–100 А |
| Выходной сигнал | 4–20 мА (активный) | 0–10 В | RS-485 (Modbus) | 4–20 мА |
| Погрешность | ±0,5% | <1% | ±0,5% | ±1% |
| ⚙️ Удобство и диагностика | ||||
| Калибровка | Цифровая (UART) | Переключателями на корпусе | Программная (конфигуратор) | Заводская |
| Диагностика (INFO/ERR LED) | ✅ Есть | ❌ Нет | ✅ Есть | ❌ Нет |
| 🔌 Питание и цена | ||||
| Питание | 13–28 В DC | 20–30 В DC | 90–264 В AC / 20–375 В DC | 12–30 В DC |
| Цена (ориентир) | Запросите у менеджеров | ~2 200 ₽ | ~10 000 ₽ | ~5 000 ₽ |
9. Условия эксплуатации
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Рабочая температура | –20 … +55 °C |
| Температура хранения/транспортировки | –40 … +70 °C |
| Относительная влажность (без конденсации) | 0…95 % |
| Степень защиты | IP20 (для установки в шкафу) |
10. Комплект поставки
- Датчик тока в сборе – 1 шт. (верхняя + нижняя платы в корпусе D1MG).
- Краткое руководство по подключению и калибровке (QR-код на корпусе).
11. Заказ и поставка
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Минимальная партия | 1 шт. |
| Срок поставки (со склада в РФ) | 1–4 недели |
| Срок поставки (под заказ, крупная партия) | 4–6 недель |
| Гарантия | 24 месяца |
📄 Полная документация, технические условия, схемы подключения доступны по запросу.
✉️ info@operato.ru | 📞 +7 (904) 493-33-30