测量取样电阻两端的电压,帮忙看下那个方案电路好

只看该作者 · 2007-8-28 22:15

我现在要测量电流,通过一个取样电阻,然后测量其两端的电压差从而得到电流值.这个测量基本上是DC测量,电流大小在30mA左右,取样电阻51ohm,因此电阻两端的电压差大概在1.5V的样子.但是我要求测量到的电流比较精确.最小要测到0.01mA,现在有几个方法.在下面的图里面有.
第一种是采用减法运算电路得到电阻两端的电压差然后送入单端输入的ADC进行转换.
第二种也是将电压转换到单端然后送入单端输入的ADC进行转换.不过不用减法运算电路改用仪表放大器.
第三种是直接将电阻两端电压送入差分输入的ADC进行转换.
不知道这三种那种方法好些?
就我知道第一种第二种方法都是有采用,但是我感觉用分立器件的话,第一种恐怕不容易达到比较高的精度,第二种可能稍微好点.第3中还没用过,不知道怎么.
还有就是在参数,性能相近的条件下,单端输入的ADC和差分输入的ADC有什么区别?

1万 · 2007-8-28 22:25

1万 · 2007-8-28 22:36

对于生手，如果有差分AD，就选第三种
没有的话，第二种比较保险，因为第一种多了几个电阻，搞不好就会引入误差，有经验的话根据自己条件来定，用什么都可以。

另：测量应该以测量手段尽量不影响原量为原则，这里测电流，而取样电阻大了一些，感觉不太妥
第二种如果仪表放大器输入电阻比较大，前面两个跟随器可以省掉

3万 · 2007-8-28 23:17

第一种方法，如 coldra 所说，误差取决于你的电阻“配对”程度，对你自己测量挑选电阻的要求高。这种方法也没有必要加跟随器。
第二种方法最保险，但仪表运放价格较高。用仪表运放的话，如 coldra 所说，没有必要再加跟随器。

只看该作者 · 2007-8-29 09:24

其实第一种我也知道,关键就是电阻的配对问题,匹配稍微不好一点误差就大了.
仪表放大器的电阻匹配在IC内部,比较可靠一点.

至于说到取样电阻偏大,这个阻值我也是算过的.取样电阻取小一点也可以,但是它上面的压降就小了,那就需要通过后级放大器将这个电压放大,我一直怀疑这样会引入误差,前面的跟随器是否需要是不是要看OP的Ib和Ios的大小?这两个跟随器都是打算采用FET输入型运放的.因为在上面那个取样电阻下方输出30mA电流来驱动负载,我要测的也就是这个流过负载的电流.

只看该作者 · 2007-8-29 12:19

只要保证够精密，大一点无所谓的把，我觉得，
另外FET运放的输入失调电流小，但输入失调电压大，怎么取舍？请高手指点下

只看该作者 · 2007-8-29 14:52

如果不影响前级电路，取样电阻大一些好，这样不需要放大级，减少了一个误差来源。
第一种电路就是自己搭了一个仪表运放，精度基本取决于电阻匹配程度，即使使用0.1%级电阻效果也不理想，更高精度的电阻比运放还要贵，不建议使用。
第二种电路使用仪表运放作差分，仪表运放的输入阻抗很高，不用加跟随器。
第三种电路使用差分输入A/D，这时有必要加跟随器。作跟随器的运放输入失调电压和失调电流的选择要根据具体情况。比如这里输入电流最大30mA，假设使用的是12位A/D，那么1LSB对应的电流约为7.32uA。典型的双极型运放OP07的输入失调电流是7nA，可见输入失调电流的影响是很小的；典型的FEF运放LF411的输入失调电压是2mV，由50欧的取样电阻折算，误差电流为40uA，可见LF411失调电压造成的误差可达6LSB，而OP07的失调电压是0.15mV，造成的误差约为0.4LSB,因此在本应用中输入失调电压是造成测量误差的主要因素，应该选择失调电压小的双极型精密运放。
从性能上看，第二第三种都不错，第三种可能成本低一些，推荐采用。

4万 · 2007-8-29 15:04

三种方法的电压跟随器都可以考虑不要，可以减少附加的误差。

只看该作者 · 2007-8-29 19:59

学习学习再学习，会有哪一天吗？

只看该作者 · 2007-8-30 20:18

如果共模电压很大时又怎么测量呢？

只看该作者 · 2007-8-30 20:35

那怕得用仪表运放了,这个可以有很高得CMRR,抑制共模电压.
也有专门用于电流检测得IC(特别是高边电流检测),但那个为了测大电流一般取样电阻很小.

3万 · 2007-8-30 20:38

一般是让电气隔离部分承受共模电压。
采用独立电源，用AD直接测量电压，转换结果通过光耦或光纤或无线方式传输出去。

只看该作者 · 2007-8-31 08:42

仪表放大器的CMRR大，但并不表示它允许输入的共模电压大。
请问maychang,测量直流信号一般用什么隔离方法？

只看该作者 · 2007-9-1 05:40

只看该作者 · 2007-9-1 15:18

在测量之前做校正这样你就可以把偏置电流和偏置电压的引入误差消除掉的

只看该作者 · 2007-9-1 19:39

你介绍个型号看？

只看该作者 · 2007-9-5 09:44

只用一个仪表放大完全可以了

只看该作者 · 2007-9-9 11:50

测量取样电阻两端的电压,帮忙看下那个方案电路好

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好问题，加条裤子支持一下！

我想这样

三种方法本质上是一样的

多谢各位!

那个取样电阻

不错，三种方法的本质是相同的

信号源只有50欧的电阻

不错啊

如果共模电压很大时又怎么测量呢？

那怕得用仪表运放了

共模电压非常大

共模电压大，用仪表表放大未必能解决问题

还是仪表放大器好

这么高的精度去做一下校正应该能好很多

差分输入AD

只用一个仪表放大完全可以了

我是初学者,想问下,为什么要用ADC啊,不是求出电压差就可以

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