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测量1ma——30A的电流,只用一个采样电阻的话有戏吗?

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飞鸿浩劫|  楼主 | 2017-7-21 22:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 飞鸿浩劫 于 2017-7-21 23:07 编辑

采样电阻2毫欧的话,1ma形成的电压只有2uv……
这种差分量的测量,测量的只是一个相对值,那么用个电子秤ADC外挂一个431当基准行不行呢?
关键还要便宜方案,想着用运放放大个十几倍再送到mcp3421(18bit,内置PGA最大8倍),不过对前级放大电路很懵逼

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摸摸| | 2017-7-22 00:17 | 显示全部楼层
看你1ma下要求的精度。

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PPDDPPDD1234| | 2017-7-22 07:33 | 显示全部楼层
跨了4个数量级,在NB的运放也不行。
还有,MCP3421也不行。最多也就测量到1mV略微小一点

估计换挡是少不了的。

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xyz549040622| | 2017-7-22 08:23 | 显示全部楼层
关键是你20毫欧的电阻,可以承受的了30A的大电流吗?

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xuplastic| | 2017-7-22 08:58 | 显示全部楼层
不可能

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weilaiheike| | 2017-7-22 09:06 | 显示全部楼层
像这种应用肯定得换挡的,考虑用PGA换放大倍数,用继电器换采用电阻

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fzyuan| | 2017-7-22 09:35 | 显示全部楼层
1mA~30A的测量范围,当它是直流吧。
如果采用20mΩ的采样电阻,在30A时其功率为18W,假设采样电阻的额定功率为100W,可以买到的非天价采样电阻的温度系数一般不小于20ppm/℃,此时电阻温升应在18℃左右,那么这个误差至少在360ppm(0.036%)以上。
在绝大部分情况下,360ppm的误差已经很好了,虽然100W功率温漂20ppm/℃的采样电阻价格不菲。
但误差不仅仅是这个,还有放大器的漂移和噪声、ADC的漂移、噪声、非线性、采样电阻连接点的热电效应等。
所以,如果测量的是直流1mA~30A电流,单个采样电阻的方案,可以实现的误差指标大概是0.1%rd+3mA(15~35℃),否则成本和复杂程度明显上升。

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飞鸿浩劫|  楼主 | 2017-7-22 14:13 | 显示全部楼层
xyz549040622 发表于 2017-7-22 08:23
关键是你20毫欧的电阻,可以承受的了30A的大电流吗?

2毫欧……

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飞鸿浩劫|  楼主 | 2017-7-22 14:14 | 显示全部楼层
weilaiheike 发表于 2017-7-22 09:06
像这种应用肯定得换挡的,考虑用PGA换放大倍数,用继电器换采用电阻

我想不换档的话,前级放大10倍行不行,万用表里面就是这么干的,可惜对这种精密放大一无所知

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飞鸿浩劫|  楼主 | 2017-7-22 14:15 | 显示全部楼层
fzyuan 发表于 2017-7-22 09:35
1mA~30A的测量范围,当它是直流吧。
如果采用20mΩ的采样电阻,在30A时其功率为18W,假设采样电阻的额定功 ...

2mΩ啊2mΩ……为啥都看成了20

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飞鸿浩劫|  楼主 | 2017-7-22 14:16 | 显示全部楼层
PPDDPPDD1234 发表于 2017-7-22 07:33
跨了4个数量级,在NB的运放也不行。
还有,MCP3421也不行。最多也就测量到1mV略微小一点

MCP3421只能测1mv?没用过,若真是这样性能也太逊了……

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飞鸿浩劫|  楼主 | 2017-7-22 14:20 | 显示全部楼层
摸摸 发表于 2017-7-22 00:17
看你1ma下要求的精度。

1ma的精度……我想精确0.3ma就够了吧,没用过mcp3421,只是看别人用过这个测电流,看了下DS感觉精度尚可,就是mcp3421内部pga倍数太小了,0.002欧采样1ma得到的电压肯定看不见,要是前级放大个十几倍就好了,只是对精密放大一无所知

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xyz549040622| | 2017-7-22 15:18 | 显示全部楼层
1.关于采样电阻的问题,我查了查,居然这样的采样电阻还是不少的,但是需要克服的问题也是不少。具体可以看看这个帖子的讨论。
2.关于ad的问题,想要达到0.3ma的精度,30A/0.0003A=100000,也就是10万的精度了。mcp3421最大可以设置为18位的分辨率,2的18次方是262144,超过10万的精度了。1ma-30A,通过2m欧的采样电阻后的电压是,2uf-60mv,按照10万的精度算,需要识别0.6uf的电压才可以。PGA选择8倍放大,也需要识别4.8uf才是可以的。根据网上找到的一个表格,mcp3421最小可以识别15uf的电压,还是达不到要求的。
QQ浏览器截图_20170722151543_5600B55654D1413f82DA0814DA92956F.jpg

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飞鸿浩劫|  楼主 | 2017-7-22 16:01 | 显示全部楼层
xyz549040622 发表于 2017-7-22 15:18
1.关于采样电阻的问题,我查了查,居然这样的采样电阻还是不少的,但是需要克服的问题也是不少。具体可以看 ...

谢谢一时间找不到像MCP3421这样便宜而且PGA达到64以上的高精度ADC,
至于C8051F350这种芯片,DS英文的实在看不下去了,
前级外置运放对于我来说困难太大,以前没接触过,AD8628不知道行不行

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摸摸| | 2017-7-22 18:40 | 显示全部楼层
加个运放啊,你只说用一个电阻,没说不能切换运放放大倍数啊。

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飞鸿浩劫|  楼主 | 2017-7-22 20:24 | 显示全部楼层
摸摸 发表于 2017-7-22 18:40
加个运放啊,你只说用一个电阻,没说不能切换运放放大倍数啊。

嗯加运放,就用ad8628先试试吧

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DONGXU| | 2017-7-23 11:38 | 显示全部楼层
没戏

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songchenping| | 2017-7-24 09:52 | 显示全部楼层
肯定需要分档位的。

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bb632639228| | 2017-7-24 16:58 | 显示全部楼层
根据你的要求算了一下,你的AD用8倍放大,前级放大器还需要8.5倍左右的放大,前级放大后电压在17uV-510mV左右,这样你的AD的有效位至少要做到14.6bit,动态范围大概90dB,mcp3421还是能够做到的,只是电路质量要求高些。

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zbcaich| | 2017-7-24 17:27 | 显示全部楼层
俺觉得可以考虑用多级放大,30A的时候取第一级输出,3A的时候取第二级输出………

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