INA219(電流計測)　をLabVIEW環境で使用したい

最終更新日：2016年9月20日

電流計測が出来るデバイスがほしいと思い見つけました。I2Cデバイスで電流計測できるデバイスは結構あります。
TIのINA226、INA219、INA169　リニアテクノロジーのLTC6102 アレグロのＡＣＳ７１２等々あります。
シャント抵抗もINA226'などは0.002Ωで16ビットのA/Dコンバータ、変換時間は最高140μsとなかなかのデバイスがあるのですが、
敢えてINA219を使ってみました。INA219とはテキサスインスツルメンツのICで、手軽かつ高精度に電流・電圧・電力を測定することができます。インタフェースは当然I2Cです。
R100=0.100 ΩでINA226より抵抗値が大きく、ADCも12bit精度です。モータに流す電流を計測するならINA219の方がいいのかなと思い選定しました。26V ±3.2Aまで計測可能です。12bit精度にしようとするとセトリングタイムが600μsec程度必要ですがPGAが用意されている点はINA226とは違う点です。

スレーブアドレスは4通り(0x40標準　0×41　0x44　 0x45)が設定可能です。

レジスタマップは以下の通りです。

基本的な使い方は

  1. キャリブレーション値を書込
  2. コンフィグ値を書込※この設定値によっては計測値が取得出来ません。
  3. 必要な情報を読み込む

です。

Bus電圧をモニタする場合は配線に注意が必要です。
デジット値から実ディメンション値に変換するには、以下の通りです。ただし、シャント抵抗値は100mΩとします。
※シャント抵抗を変更したら係数が変わります。INA219基板には100mΩのシャント抵抗が装備されている場合が多いのですが、必ずしも100mΩとは限りません。

分解能の12bitの場合変換に600μsec程度掛かります。しかし、PCと接続して連続取込となると、1000Sample/secは実現出来ません。
RS232Cのデータレートの問題かと思いますが、300Sample/secが精々、4要素を取り込むと80Sample/secが精々のようです。
Localのメディアに保存できるようにしておく必要がありそうです。
電流、バス電圧、ドロップ電圧、電力が一気に取得出来るのは便利です。

電流値は合っていますが、もっと細かな値を見たければINA226にした方が良さそうです。

VITreeは以下のようになっています。

オブジェクト自体はベクター殿のストレージをお借りしています。

URL

実際にExampleを実行した例を挙げておきます。

所有しているモジュールには0.1Ωのシャント抵抗が装備されているため、電流値と電圧値の間には、
V=0.1×Aの関係が成り立っています。
バス電圧はUSB接続電圧を入力しています。
電力値はバス電圧に電流値を掛けた値になっています。内部ブロック図通りですね。

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