Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Блоки питания и аккумуляторы
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
 
Рейтинг 4.62/13: Рейтинг темы: голосов - 13, средняя оценка - 4.62
0 / 0 / 0
Регистрация: 16.04.2017
Сообщений: 20
1

Токовый сенсор. Поиск подходящего ..

30.06.2017, 22:13. Просмотров 2475. Ответов 18
Метки нет (Все метки)


Собираюсь мерить потребление тока устройством в диапазоне 0-30 мА, напряжение питания 3,3 В. Точность хотелось бы +-0,5 мА. Изначально думал взять готовый токовый сенсор, внутри которого реализована схема на операционных усилителях, которая усиливает напряжение с шунта (включен по + питания). Шунт хотел брать 0,1-0,2 Ом. Усиленное напряжение мерить встроенным в stm32 АЦП. Соответственно макс. напряжение на входе АЦП примем 3 В, тогда коэффициент усиления требуется 3/0,03*0,2=500. При шунте 0,1 соответственно 1000.

Мне так казалось что это какой-то вообще мелкий коэффициент усиления в 21-то веке)), но когда я стал смотреть токовые сенсоры, то с прискорбием там обнаружил усиления 20, 50, 100, при этом некоторые решения стоили сильно дорого - 5$ и даже более. Самое лучшее, что нарыл INA216A4 http://www.ti.som/lit/ds/symlink/ina216.pdf от Ti - там 200, стоит демократично - около 1$.

Кто как решал такие задачи? может лучше собрать на каком-то зеро-дрифт операционнике? Какой конкретно лучше под это взять?
Но предпочтительнее какое-то фулл-интегрейтед решение, в идеале даже со встроенным шунтом по цене до 2-3$.

Такой мелкий шунт хочу использовать поскольку схема чувствительна к пульсациям питания и грубо говоря даже 10 мВ будет многовато.
0
Programming
Эксперт
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
30.06.2017, 22:13
Ответы с готовыми решениями:

Поиск подходящего CMS
Доброго времени суток! Столкнулся с проблемой выбора подходящего движка, к сожалению поиски в гугле...

Поиск последнего подходящего значения
Добрый день. Просьба подсказать. На рисунке фрагмент запроса из конструктора. Как прописать так,...

Поиск ближайшего подходящего значения из таблицы
Здравствуйте, в Excel у меня есть таблица из разных значений P, которым соответствуют разные...

Acer Aspire: поиск подходящего шлейфа
Уважаемые форумчане, приветствую! Нужна помощь в одном нелегком деле... Отважился на ремонт...

18
0 / 0 / 0
Регистрация: 24.02.2010
Сообщений: 804
30.06.2017, 22:27 2
Цитата Сообщение от Myhoyt_kr
Такой мелкий шунт.
Слишком шунт у вас большой.
0.01 Ома ставьте
на 1.5 Амперах: 0.025 Ватта 0.015 вольт падение напряжения.
на 0.5 Амперах: 0.0025 Ватта 0.005 вольт падение напряжения.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 16.04.2017
Сообщений: 20
30.06.2017, 22:34 3
Цитата Сообщение от MostirOtyxiy
Цитата Сообщение от Myhoyt_kr
Такой мелкий шунт.
Слишком шунт у вас большой.
0.01 Ома ставьте
на 1.5 Амперах: 0.025 Ватта 0.015 вольт падение напряжения.
на 0.5 Амперах: 0.0025 Ватта 0.005 вольт падение напряжения.
у меня там больше 30 мА потребления не планируется, большую часть времени вообще 0-15 мА
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 07.02.2106
Сообщений: 637
30.06.2017, 22:35 4
MostirOtyxiy, для 30 mA - 0.1 Ом это слишком большой шунт? И так будет на нём максимум 3 mV, а с 0.01 Ом будет вообще 0.3 mV
UPD: видимо, просто неправильно прочитали пост автора.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 24.02.2010
Сообщений: 804
30.06.2017, 22:39 5
Цитата Сообщение от h4tf
MostirOtyxiy, для 30 mA - 0.1 Ом это слишком большой шунт? И так будет на нём максимум 3 mV, а с 0.01 Ом будет вообще 0.3 mV
а. У вас там токи мельче чем у меня, я сразу не въехал.
Но по коэффициентам - 1000 это, как по мне, все же большой коэффициент. Помехи сложно будет отфильтровывать. При 100 и то шумно очень.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 07.02.2106
Сообщений: 637
30.06.2017, 22:47 6
А откуда берутся эти 3.3V?
И что значит "схема чувствительна к пульсациям питания"? И там будут пульсации тока?
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 16.04.2017
Сообщений: 20
30.06.2017, 22:52 7
Цитата Сообщение от MostirOtyxiy
Цитата Сообщение от h4tf
MostirOtyxiy, для 30 mA - 0.1 Ом это слишком большой шунт? И так будет на нём максимум 3 mV, а с 0.01 Ом будет вообще 0.3 mV
а. У вас там токи мельче чем у меня, я сразу не въехал.
Но по коэффициентам - 1000 это, как по мне, все же большой коэффициент. Помехи сложно будет отфильтровывать. При 100 и то шумно очень.
Воот, а я для этого собираюсь там RC-цепочку влупить параллельно шунту. Какую точно пока не решил но буду исходить из того, что буду мерить значение 100 раз в секунду, т.е. какие-то пульсации потребления на отрезке времени 10 мс можно сгладить. Типа как тут на стр. 12 http://www.ti.som/lit/ds/symlink/ina216.pdf
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 16.04.2017
Сообщений: 20
30.06.2017, 22:57 8
Цитата Сообщение от h4tf
А откуда берутся эти 3.3V?
И что значит "схема чувствительна к пульсациям питания"? И там будут пульсации тока?
3,3 В - напряжение питания схемы. По-идее там после сенсора будут стоять емкости сглаживающие, поэтому пульсации потребления тока со стороны схемы будут грубо говоря приводить к меньшим по амплитуде и большим по длительности пульсациям тока через сенсор. Или как-то иначе?
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 07.02.2106
Сообщений: 637
30.06.2017, 23:07 9
Я понял, что это напряжение питания схемы, я спрашиваю - откуда оно? Это я к чему - если от низкопотребляющего LDO, то шунт можно поставить и перед ним и сопротивлением побольше.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 16.04.2017
Сообщений: 20
30.06.2017, 23:14 10
Цитата Сообщение от h4tf
Я понял, что это напряжение питания схемы, я спрашиваю - откуда оно? Это я к чему - если от низкопотребляющего LDO, то шунт можно поставить и перед ним и сопротивлением побольше.
Перед ним нельзя к сожалению, поскольку там у меня от этого LDO питается еще куча всякого включая MCU, а мне надо мерить только потребление одного конкретного ответственного узла.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 07.02.2106
Сообщений: 3,113
30.06.2017, 23:16 11
Цитата Сообщение от Myhoyt_kr
для этого собираюсь там RC-цепочку влупить параллельно шунту
Интересная наклевывается сх[]ма. RC цепочка на шунт 0.1 Ом, да еще на 10 мс. Пошел за попкорном.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 16.04.2017
Сообщений: 20
30.06.2017, 23:27 12
Цитата Сообщение от u37
Цитата Сообщение от Myhoyt_kr
для этого собираюсь там RC-цепочку влупить параллельно шунту
Интересная наклевывается сх[]ма. RC цепочка на шунт 0.1 Ом, да еще на 10 мс. Пошел за попкорном.
Нереально да? в плане наводок на всей этой рассыпухе? Хочу микруху со встроенным шунтом, но пока не нашел.
Вообще Ti у себя в ДШ пишут, что их микруха могет в 10мВ на шунте при максимальном размахе измеряемого тока. Правда это может и не относится к варианту с доп.фильтром. Вообще хочу его залить экраном со всех сторон и снизу. И сверху напаять экран. И шунт 0,2.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 07.02.2106
Сообщений: 637
30.06.2017, 23:32 13
Myhoyt_kr, понятно. Но если от этого же LDO питается куча всякого другого то... на этом ответственном узле может и так, без всякого шунта, напряжение будет прыгать на 10 mV туда-сюда...
Для ответственного - может быть лучше отдельный LDO?
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 16.04.2017
Сообщений: 20
30.06.2017, 23:42 14
Цитата Сообщение от h4tf
Myhoyt_kr, понятно. Но если от этого же LDO питается куча всякого другого то... на этом ответственном узле может и так, без всякого шунта, напряжение будет прыгать на 10 mV туда-сюда...
Для ответственного - может быть лучше отдельный LDO?
Ну вот кстати вариант. Там 5 В еще есть, можно с них взять действительно.
А насчет прыжков на этом узле, там емкости стоят - общая 10 мкФ керамика и на каждый вывод питания еще по 0,1 мкФ. Я вот и думаю, что может в связи с этими емкостями мне вообще не надо так себя ограничивать в сопротивлении шунта.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 23.03.2012
Сообщений: 1,017
01.07.2017, 00:12 15
Я на блок питания на 100 мА ставил 22 Ом в верхнее плечо и TL081 в качестве усилителя.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 11.06.2010
Сообщений: 351
01.07.2017, 00:22 16
30 мА и точность 0.5 мА, это разрешение 60, ну округлим до 100. Не обязательно усиливать до 3в, можно до ~0.1в.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 16.04.2017
Сообщений: 20
01.07.2017, 00:48 17
Цитата Сообщение от omtomtubo
Я на блок питания на 100 мА ставил 22 Ом в верхнее плечо и TL081 в качестве усилителя.
У него дрейф несколько милливольт, так что это именно только для крупных шунтов подходит, а я пока что склоняюсь к мелкому шунту, который минимально влиял бы на работу схемы. Вообще в вашем случае можно было прям с шунта в АЦП сигнал отгружать.

Цитата Сообщение от omooro
30 мА и точность 0.5 мА, это разрешение 60, ну округлим до 100. Не обязательно усиливать до 3в, можно до ~0.1в.
Еще же надо до АЦП этот сигнал донести, при шкале 0,1В один дискрет будет примерно 1 мВ, если мы округляли до 100. Будет шуметь, так думаю. Да и АЦП в STMках не абы какой прецизионный, не хотелось бы его в область мелких значений загонять
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 24.02.2012
Сообщений: 73
06.07.2017, 21:42 18
Посмотрите в сторону INA260
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 16.04.2017
Сообщений: 20
09.07.2017, 12:43 19
Цитата Сообщение от Mosoir
Посмотрите в сторону INA260
Да, эту штуку я смотрел и она действительно прекрасна за исключением 2-х "но":
1. Офсет 5мА - некошер, с учетом что у меня вся шкала 30мА, а большую часть времени - до 15мА и я хочу точность в районе +-0,5мА;
2. Стоимость 7$ - много, их надо штук 20 на мои макеты

Остановился в итоге на INA216 + шунт 0,5 Ом, о результатах отпишусь позднее, если кому-то интересно.
0
IT_Exp
Эксперт
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
09.07.2017, 12:43

Заказываю контрольные, курсовые, дипломные и любые другие студенческие работы здесь или здесь.

Поиск подходящего интерфейса для программирования на Ява
Какой интерфейс лучше всего выбрать для изучения Java? VJ++ слишком сложный , а я хочу начать с...

Поиск наиболее подходящего числа из диапазона значений по условию
Доброго всем времени суток! Прошу помочь написать формулу поиска наиболее подходящего числа из...

Задачка по линейному программированию. Ошибка "Поиск не может найти подходящего решения"
Здравствуйте, не подскажите что я не так делаю, выводит ошибку "Поиск не может найти подходящего...

Токовый задатчик (4-20 мА) с управлением от МК
Доброго времени суток уважаемые форумчане. Стоит проблема сделать данный девайс. Если бы сроки не...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
19
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2021, vBulletin Solutions, Inc.