测量1ma——30A的电流，只用一个采样电阻的话有戏吗？

只看该作者 · 2017-7-21 22:53

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

只看该作者 · 2017-7-22 00:17

看你1ma下要求的精度。

只看该作者 · 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

估计换挡是少不了的。

1万 · 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？

只看该作者 · 2017-7-22 08:58

不可能

只看该作者 · 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

只看该作者 · 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。

只看该作者 · 2017-7-22 14:13

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……

只看该作者 · 2017-7-22 14:14

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

只看该作者 · 2017-7-22 14:15

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

只看该作者 · 2017-7-22 14:16

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……

只看该作者 · 2017-7-22 14:20

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

1万 · 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。

只看该作者 · 2017-7-22 16:01

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

只看该作者 · 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。

只看该作者 · 2017-7-22 20:24

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

只看该作者 · 2017-7-23 11:38

没戏

1万 · 2017-7-24 09:52

肯定需要分档位的。

只看该作者 · 2017-7-24 16:58

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。

只看该作者 · 2017-7-24 17:27

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………

测量1ma——30A的电流，只用一个采样电阻的话有戏吗？

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