Амперметр на небольшие токи

Тема в разделе "Посоветуйте детальки", создана пользователем ostrov, 2 ноя 2020.

  1. ostrov

    ostrov Гуру

    Требуется сделать однотипные амперметры на разные напряжения и нагрузки, Один 12В до 0,5А, другой 46В, до 2А. Даже не амперметры, а датчики тока в условных единицах, чтобы отслеживать работоспособность потребителей. Точность слишком высокая не нужна, порядка 5% устроит, а то и 10. Готовые датчики типа ACS712 не подходят, на ток из первого примера почти не реагирует, изменения в пределах шума. MAX417 ограничен 25В и тоже не слишком соответствует. Требуется что-то простое и понятное для пятивольтовой логики и/или АЦП.
     
  2. SergeiL

    SergeiL Оракул Модератор

    Ну не знаю, у Allegro есть как Bidirectional так и Unidirectional датчики тока, у которых чувствительность выше.
    Да и с ACS712 на 5А нормально измеряется ток 12В 0,5А.
    Вот скриншоты подключения четырех нагрузок 12В 60 мА (последовательно подключаю 4 реле). На первом скриншоте нагрузка отключена.
    upload_2020-11-2_9-31-37.png
     
  3. SergeiL

    SergeiL Оракул Модератор

    Если нужна больше точность на малые токи, есть например ACS70331EOLCTR-2P5U3.
    Корпус SOIC-8, диапазон измерения 0 - 2,5А, чувствительность 800мВ/A.
    Он на 3,3В, но обычный линейный стабилизатор решает проблему. Туда же и референс.
     
  4. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    При таких параметрах проще будет токовый шунт + ОУ, если не требуется, чтобы датчик был изолирован.
    У меня для этих целей вот такие модули используются: [картинки].
     

    Вложения:

    ostrov и KindMan нравится это.
  5. ostrov

    ostrov Гуру

    Не знаю как так, на осциллограмме при нагрузке 0.5А разница вообще не заметна, при 1.5А немного есть. А нужно с точностью до вентилятора, то есть 0.09А.
     
  6. ostrov

    ostrov Гуру

    Как называются, где продаются? Кстати про шунт, может быть просто падение напряжения измерять? Но боюсь, что это скажется на потребителях, будут медленней крутить и хуже светить.
     
  7. KindMan

    KindMan Гуру

    Так вы и будете его измерять, на шунте. Я использовал похожую схему, нормально работает. Мощность резистора только подобрать под ваш ток.
     
  8. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    Это я для себя делал. Если интересует, можно их еще произвести, пишите в личку.

    Вот именно поэтому падение измеряется на шунте/резисторе, сопротивление которого много меньше сопротивления нагрузки, а потом это напряжение растягивается ОУ до шкалы АЦП. Если сопротивление токоизмерительного резистора будет слишком большим, это не только будет влиять на нагрузку, но на самом резисторе будет выделяться много тепла, что совершенно не нужно, в т.ч. с точки зрения стабильности параметров датчика.
     
    ostrov нравится это.
  9. ostrov

    ostrov Гуру

    Можно уточнить характеристики девайса? Вольтажи, максимальная нагрузка, параметры выхода?
     
  10. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    Характеристики конкретного экземпляра настраиваются по потребностям, общая только схема, компоненты выбираются перед сборкой. Можно прикинуть ограничения. Клеммник 5мм до 16А (провод 2.5кв.мм.), реально можно несколько больше, но нужно смотреть по теплу. По напряжению - до максимального рабочего напряжения токоограничителя защиты входа, для типоразмера 0603 - это 70V. Шунты от 1мОм, 1-3Вт (зависит от модели). Параметры выхода определяются установленным ОУ, распиновка должна быть совместима с MCP6001T, с дефолтным ОУ 1.8-6V, 6-23mA (из даташита). Рабочее напряжение нужно выбрать заранее, от него зависят делители ОС.

    Ну и естественно, если нужны какие-то другие свойства, можно адаптировать.
     
  11. ostrov

    ostrov Гуру

    Задачи две и, желательно, чтобы схема подходила под обе, возможно ли такое? Первая: 12В, до 0,3А, нужно уверенно определять разницу в 0,1А, то есть при отключении одного из трех вентиляторов (в идеале и при торможении одного из трех, в виде повышения потребления). Вторая: 46В, 1,5-2А, тоже с разницей в треть. В обеих случаях выход результата в пределах 5В. Все стандартные решения, попавшиеся на глаза и в руки, гарантированного результата не дают. Можете ли вы подсказать схему, детали и типоразмер подберу по ситуации. Не только за "спасибо". )
     
  12. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    Если хочется именно одинаковые модели для обоих задач, то нужно настраивать на ток 2A, 0.1A это 1/20 шкалы, вполне достаточно даже для 8-битного АЦП. Схему я выше привел, можно ее взять за основу. По усилителю важный момент - он должен быть типа RRIO (Rail-to-Rail Inout/Output) с малым смещением входа и током утечки, чтобы паразитные параметры входа были много меньше измеряемых величин.