Усилитель напряжения токового шунта

Содержание

Усилитель токового шунта AD8418
Усилитель напряжения токового шунта
Кто сейчас на форуме

Усилитель токового шунта AD8418

Измерение тока нагрузки — задача вполне типовая. Самый простой способ при небольших токах заключается во включении шунта на «нижнюю» сторону, т.е. после нагрузки. Затем сигнал с этого шунта усиливается каким-нибудь ОУ и подается на АЦП контроллера. Минусом такого решения является ошибка измерения выходного напряжения (если это, например, ЛБП), которая равна падению напряжения на шунте. Конечно можно (и нужно) учитывать это ошибку в самом МК, а можно просто поставить шунт на «верхнюю» сторону. AD8418 усиливает сигнал с шунта при любом включении, имеет постоянный коэффициент усиления 20 и требует для питания от 2.7 до 5.5 В. При этом напряжение в цепи шунта может быть до 70 В. Идеально для лабораторных блоков питания.

Сразу о печальном, раздобыть эту замечательную микросхему не так-то просто. В известных мне магазинах ее просто нет. Поэтому пришлось заказать сэмплы. Заодно в список включил цифровые потенциометры на 10 и 100 кОм, но о них в другой раз.
Пришло все вот в такой упаковке

Одна маленькая букашка и есть AD8418. Вторая на макетке.
Переводить даташит, пожалуй, не буду. Скажу лишь, что микросхема предназначена для измерения постоянного и переменного тока. Второй меня пока мало интересует, а вот с первым разберемся поподробней.
AD8418 позволяет получать выходной сигнал либо относительно земли, либо — линии питания. Для выбора режима необходимо подтянуть выводы Ref1 и Ref2 к соответствующей линии. Для оцифровки сигнала с помощью МК разумеется удобнее первый вариант. Собственно так я и сделал:

Питание на сабж берется с моей отладочной платки. А цепь нагрузки, в которую входит резистор 2 Ом (шунт) и переменник 1 кОм, запитана 18-вольтовым источником. Выход усилителя идет на 1 канал АЦП Atmega16.
Для начала я снял несколько значений АЦП при разных токах

Составил таблицу, вычислил делитель… Заодно померил погрешность вычисления тока с моим делителем. От моего китайского мультиметра значения отличались не более, чем на 1%. И то на границах диапазона АЦП. В основной части погрешность не превышала 0.5%.

Функция вывода числа округляет до целого, так что на самом деле показания еще точнее.

Вывод: микрушка мне очень понравилась. Планирую ее применить в своем ЛБП, когда-нибудь я его все-таки доделаю. Жаль с доставабельностью все очень печально, в моем городе даже аналогов не найти. Постараюсь не попалить раньше времени)

Небольшой update:
Как уже в комментариях сказал Zlodey, схема действительно состоит из пары деталек. Вот она:

Резистор 150 Ом для ограничения максимального тока. Ну и я надеюсь, мне простят недорисованную мегу)
Из особенностей этого усилителя хочу еще раз отметить питание от 2,7 В. Далеко не все усилители работают при таком напряжении. Кроме того, AD8418 практически не имеет смещения выходного сигнала. Если цепь шунта разомкнута, АЦП уверенно покажет 0. А на максимальный сигнал выдаст честные 1023 кванта.

Источник

Усилитель напряжения токового шунта

_________________
() Паяю только медным жалом.
_/\_ . . А не вступить ли мне в секту любителей «TS100»?

Собутыльник Кота

Карма: 24
Рейтинг сообщений: 141
Зарегистрирован: Ср дек 15, 2010 23:24:02
Сообщений: 2859
Откуда: Петербург
Рейтинг сообщения: 0

_________________
» Транзистор с эффектом отрицательной ёмкости — это на самом деле круто. Не так круто, чтобы помогло решить проблемы с нашим правительством, но все же.»( А. Русин)

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Друг Кота

Карма: 88
Рейтинг сообщений: 2250
Зарегистрирован: Пт май 18, 2007 22:56:58
Сообщений: 23779
Рейтинг сообщения: 0

Спасибо, то что нужно.
А этот AD8551, это не обычный ОУ? Нельзя ли в таком виде поставить какой-нибудь широко распространенный ОУ типа LM358? Нелинейность устроит, если она будет.

А если нет, то чего-нибдуь подобного AD8551 в DIP корпусе максимально простенького (никакой точности высокой не нужно), не посоветуете?

_________________
() Паяю только медным жалом.
_/\_ . . А не вступить ли мне в секту любителей «TS100»?

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Собутыльник Кота

Построение источников бесперебойного питания с двойным преобразованием, широко используемых в современных хранилищах данных, на базе карбид-кремниевых MOSFETs производства Wolfspeed позволяет уменьшить мощность потерь в них до 40%, а также значительно снизить занимаемый ими объем и стоимость комплектующих.

Друг Кота

Карма: 88
Рейтинг сообщений: 2250
Зарегистрирован: Пт май 18, 2007 22:56:58
Сообщений: 23779
Рейтинг сообщения: 0

_________________
() Паяю только медным жалом.
_/\_ . . А не вступить ли мне в секту любителей «TS100»?

Компэл объявляет о значительном расширении складского ассортимента продукции Connfly. Универсальные коммутирующие компоненты, соединители и держатели Connfly сочетают соответствие стандарту ISO9001:2008, высокую доступность и простоту использования. На текущий момент на складе Компэл – более 300 востребованных на рынке товарных наименований с гибкой ценовой политикой.

Собутыльник Кота

Потрогал лапой паяльник

Карма: 4
Рейтинг сообщений: 58
Зарегистрирован: Пн сен 10, 2007 14:06:36
Сообщений: 337
Рейтинг сообщения: 0

Собутыльник Кота

Друг Кота

Карма: 88
Рейтинг сообщений: 2250
Зарегистрирован: Пт май 18, 2007 22:56:58
Сообщений: 23779
Рейтинг сообщения: 0

_________________
() Паяю только медным жалом.
_/\_ . . А не вступить ли мне в секту любителей «TS100»?

Собутыльник Кота

Карма: 24
Рейтинг сообщений: 141
Зарегистрирован: Ср дек 15, 2010 23:24:02
Сообщений: 2859
Откуда: Петербург
Рейтинг сообщения: 1

Вложения:

Amper.jpg [242.83 KiB]
Скачиваний: 3301

Вернуться наверх

Потрогал лапой паяльник

Карма: 4
Рейтинг сообщений: 58
Зарегистрирован: Пн сен 10, 2007 14:06:36
Сообщений: 337
Рейтинг сообщения: 0

Почитайте что люди пишут и как добиваются работы шунта с LM358. Принципиально это возможно, если стоит задача максимально удешевить конструкцию и не требуется особой точности измерений.
Собственно, все будет определяться областью работы с шунтом. Если от середины диапазона и до верха (50 или 75мВ для стандартного шунта), то LM358 вполне терпимое решение. А если основная работа вблизи нулевых токов, то увы (:

Вложения:

Комментарий к файлу: пример включения LM358 с однополярным питанием
ampermetr_line.gif [23.92 KiB]
Скачиваний: 2998

Вернуться наверх

Друг Кота

Карма: 88
Рейтинг сообщений: 2250
Зарегистрирован: Пт май 18, 2007 22:56:58
Сообщений: 23779
Рейтинг сообщения: 0

А то что с выхода ОУ LM358 максимальное напряжение на 2 вольта меньше питающего, так и должно быть?
Включал как здесь: http://ur5kby.at.ua/_pu/0/15393249.gif

_________________
() Паяю только медным жалом.
_/\_ . . А не вступить ли мне в секту любителей «TS100»?

Собутыльник Кота

Последний раз редактировалось nikola1971 Пн май 30, 2011 14:26:46, всего редактировалось 1 раз.

Собутыльник Кота

Модератор

Карма: 14
Рейтинг сообщений: 37
Зарегистрирован: Чт дек 11, 2008 14:52:26
Сообщений: 11492
Откуда: град Нижний
Рейтинг сообщения: 0

Вложения:

dif358.png [141.84 KiB]
Скачиваний: 2763

_________________
Между людьми возникает напряжение, если у них разный потенциал.

Вернуться наверх

Друг Кота

Карма: 88
Рейтинг сообщений: 2250
Зарегистрирован: Пт май 18, 2007 22:56:58
Сообщений: 23779
Рейтинг сообщения: 0

Вот на такой схеме пока остановлюсь.

Питаю LM358N от 5,1 вольт.
Вход 1.8 мВ . 11 мВ, выход — 0,5 . 3,7 В.
Изменил резистор RV1:
Вход 6,5 мВ . 37,8 мВ, выход — 0,5 . 3,7 В.

Можно наверное и единицы милливольт измерять, но как-то это уже на пределе. В общем — получилось что надо! Мяу!

А если я буду ток высокого напряжения измерять, вся схема окажется под потенциалом, это не помешает измерению? Питаться будет через трансформатор.

Вложения:

Комментарий к файлу: Схема
регулятор тока.gif [2.51 KiB]
Скачиваний: 22160

_________________
() Паяю только медным жалом.
_/\_ . . А не вступить ли мне в секту любителей «TS100»?

Вернуться наверх

Друг Кота

Карма: 46
Рейтинг сообщений: 89
Зарегистрирован: Пн мар 22, 2010 11:01:14
Сообщений: 7340
Откуда: СССР, г. Москва.
Рейтинг сообщения: 0

_________________
Я рожден при социализме, и я этим горжусь!

Друг Кота

Карма: 88
Рейтинг сообщений: 2250
Зарегистрирован: Пт май 18, 2007 22:56:58
Сообщений: 23779
Рейтинг сообщения: 0

_________________
() Паяю только медным жалом.
_/\_ . . А не вступить ли мне в секту любителей «TS100»?

Друг Кота

В этой теме схемы какие-то простые. Я тут http://kravitnik.narod.ru/charge/charge_5.html нашёл усилитель, так там два резистора, конденсатор 1 мкф.

_________________
Я рожден при социализме, и я этим горжусь!

Друг Кота

Карма: 88
Рейтинг сообщений: 2250
Зарегистрирован: Пт май 18, 2007 22:56:58
Сообщений: 23779
Рейтинг сообщения: 0

По этой, сам сделал и нарисовал.

_________________
() Паяю только медным жалом.
_/\_ . . А не вступить ли мне в секту любителей «TS100»?

Страница 1 из 4

[ Сообщений: 65 ]

На страницу 1 , 2 , 3 , 4 След.

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 16

Источник