[set bit 0]

Не знаю как лучше сделать, есть шунт 75ШСМ3-20-0,5 его сопротивление 0,00375 Ом.

Ток через шунт от 0 до 20А.

Точность измерения тока через шунт 0,01А.

При токе в 0,01А, падение напряжения на шунте 0,0000375 В.

При токе в 20А, падение напряжения на шунте 0,075 В.

Необходимо усилить напряжение с шунта до 2В.

 

Измеряемая цепь, блок питания импульсный с выходным напряжением 28В и током 18А.

Расстояние от шунта до платы «измерителя», максимум 20см

АЦП 16bit

 

Рассматриваю два варианта нормализации напряжения с шунта для АЦП. Схема на ОУ типа OPA277UA, OPA335 и на инструментальном усилителе AD8221ARZ. Резисторы типа C2-29B-0,125 0,1%.

Вариант на ОУ по схеме во вложении.

Т.к. схема включения ОУ не в режиме, дифференциального усилителя, беспокоит что вместе с напряжением на шунте, усилится шум и наводки на проводе до шунта. С инструментальным усилителем, понятно, включение в режиме усиления дифференциального сигнала. ОУ примечателен малым дрейфом и смещением «0», особенно OPA335. А, вот у AD8221ARZ характеристики хуже по дрейфу и смещению, да и дороже, он...

[_Pasha 0]

Витой парой в экране подключите.

[Tanya 4]

Не знаю как лучше сделать,

Резисторы типа C2-29B-0,125 0,1%.

Ищите специальные инструментальные усилители для шунтов. Их много. И точные резисторы не нужны будут. Они уже внутри.

current shunt monitor или что-то в этом роде.

 

усилится шум и наводки на проводе до шунта.

Это нужно очень стараться... Ведь шунт коротит очень хорошо.

[AlexeyW 0]

Ведь шунт коротит очень хорошо.

Ну, наводки напряжения от dI/dt он вряд ли коротит, только статическую наводку.

[smk 0]

Ну, наводки напряжения от dI/dt он вряд ли коротит, только статическую наводку.

Как быстро ток меняетс и как быстро его нужно мерять? А вообще действительно полно микросхем для токовых шунтов.

[_Pasha 0]

Ну, наводки напряжения от dI/dt он вряд ли коротит, только статическую наводку.

CMRR у инструментального усилителя давит всё. При подключении витой парой.

[Tiro 0]

CMRR у инструментального усилителя давит всё. При подключении витой парой.

На НЧ.

[set bit 0]

измерять нужно 4 раз в 1сек.

[MarkOne 0]

AD628 Common mode Programmable Gain 0.1 to 100 Difference Ampl; AD8205 -AD8215 precision current shunt monitor;

MAX9938xxx (25-100)V/V Input Common Mode(+1.6+28)V Current-Sense Amplifier;

MAX9923xxx Ultra-Precision ±0.5% Full-Scale Gain Accuracy, (+1.6+28)V, (25-250)V/V Common-Mode Current-Sense Amplifier; MAX4080 - MAX4081 - аналогично (5-60)V/V ....

и пр.,пр., .....

[_Pasha 0]

измерять нужно 4 раз в 1сек.

Это Вам результат надо выдать 4 раза в секунду, а обработку, хотя бы среднее арифметическое,- делать все равно придется.

Поэтому, определитесь с частотй выборки, поставьте фнч Баттерворта на 8Гц, -96db на частоте выборки.

Для частоты выборки выше 1кГц это фильтр 2-го порядка.

Для удобств суммирования возьмите например 1024 отсчета, 4*1024 = 4096 Гц частота.

Я ничего не упустил?

[Tanya 4]

Ну, наводки напряжения от dI/dt он вряд ли коротит, только статическую наводку.

Легко проверить. А еще можно синфазный фильтр... или ферритовое колечко.

 

Это Вам результат надо выдать 4 раза в секунду, а обработку, хотя бы среднее арифметическое,- делать все равно придется.

Все бы Вам сглаживать и усреднять...

[_Pasha 0]

Все бы Вам сглаживать и усреднять...

Ага, АЦП там шуметь, конечно же, не будет.

Можно усреднять, можно медианить, а чего?

[set bit 0]

MAX9923, такие купить сложно. Остальные хорошо плавают при изменении температуры и большое смещение.

 

 

OPA335 хорош тем, что

можно купить и стоит не дорого

смещение 5 мкВ

дрейф 0.05мкВ/°C

может выдать от 0в, что очень важно.

провод до шунта сделать как можно короче, свить, пропустить через ферритовое кольцо, конденсатор 0,1мкФ в обратную связь ОУ. Сделать 4 отсчета на усреднение.

Поставить токоограничивающий резистор 5 кОм, между неинвертирующим входом ОУ и шунтом, при выходе из строя шунта, на вход ОУ попадет 28В. Повлияет этот резистор на точность измерения? По идее не должен, т.к. входное сопротивление ОУ большое.

 

 

Взял-бы ИУ AD8221AR но (при КУ=25), и точности измерения +/- 0,01А. Что не нравится и чего не пойму:

стоит заметно дороже

смещение входное 86 мкВ

дрейф входной 0.4мкВ/°C

смещение выходное 660 мкВ / 25 КУ = 26,4мкВ

дрейф выходной 6 мкВ/°C

Т.е смещение = 86 мкВ + 26,4мкВ = 112,4 мкВ уже заметно, когда 0,01А = 37,5 мкВ. Ошибка 0,03А max.

По тепловому дрейфу не пойму, получается при изменении температуры на 20°C :

1. входное смещение уплывет на 8мкВ/°C (0.4мкВ/°C х 20°C), что не страшно совсем. Ошибка 0,002А.

2. выходное смещение уплывет на 6мкВ/°C или на 6мкВ/°C / 25 КУ?

Токоограничивающие резисторы на каждый вход ИУ C2-29B-0,125-4,02 кОм 0,1% ТКС груп. А.

Как убрать смещение (если будет), не прикручивая ни чего к выводу REF. Програмно вычесть? А, если смещение в минус уйдет, АЦП меряет только от +.

[AlexeyW 0]

Легко проверить. А еще можно синфазный фильтр... или ферритовое колечко.

Проверять будет поздно - проверить можно будет, только когда разведено уже :) А СФ тут ведь не поможет - имеется в виду именно магнитно наведенная ЭДС в петле, содержащей шунт, ее обнулить можно правильной разводкой - симметрия, вывод витой парой или типа того и т.п.

[Myron 0]

Легко проверить. А еще можно синфазный фильтр... или ферритовое колечко.

Легко проверить при 20А? На коленках?

Все бы Вам сглаживать и усреднять...

Деться некуда, отвертеться не удастся. Особенно, если вспомнить пусковые токи да при 20А нагрузки, да изменения нагрузки в рабочих режимах... Это Вам не электроника на 100мА, здесь "несколько" все по-другому.