Схема схемы обнаружения тока (1)
Рабочий диапазон с датчиком тока на низкой сторонеifier, показанный на рисунке 1, принимает уровень земли в качестве опорного уровня, а чувствительный к току резистор подключается к неинвертирующей клемме. Диапазон синфазного сигнала во входном сигнале операционного усилителя составляет: (GNDRSENSE*ILOAD). Хотя схема измерения тока на нижней стороне относительно проста, существует несколько условий неисправности, которые цепь измерения тока на низкой стороне не может обнаружить, что поставит нагрузку в опасную ситуацию. Использование токочувствительной схемы с высокой стороной может решить эти проблемы.
Высококачественная токочувствительная цепь напрямую подключена к клемме источника питания, которая может обнаружить любую неисправность в последующей цепи и принять соответствующие меры защиты. Он особенно подходит для приложений автоматического управления, поскольку шасси обычно используется в качестве опорного заземления в этих схемах применения.
Текущая схема схемы детектирования (2)
Существует множество реализаций традиционных методов измерения тока на верхней/нижней стороне, большинство из которых основаны на дискретных или полудискретных компонентных схемах. Для высококачественной токочувствительной схемы обычно требуется прецизионный операционный усилитель и несколько прецизионных резисторов и конденсаторов. Наиболее часто используемая высококачественная токочувствительная схема использует дифференциальный операционный усилитель для усиления усиления и смещает уровень сигнала от верхнего конца к опорному заземлению (рис. 3)
:
VO=IRS*RS; R1=R2=R3=R4
Эта схема широко используется в практической системеms, но у этой схемы есть три основных недостатка
:1) Входное сопротивление относительно низкое, равное R1;2) Входное сопротивление входного терминала обычно имеет большое значение ошибки;
3) Согласование резисторов требуется для обеспечения приемлемого CMRR. Изменение любого резистора на 1% снизит CMRR до 46 дБ; изменение на 0,1% приведет к тому, что CMRR достигнет 66 дБ, а изменение на 0,01% приведет к тому, что CMRR достигнет 86 дБ. Измерение тока с высокой стороны требует высоких навыков измерения, что способствовало разработке интегральных схем с сильным током. И технология измерения низких токов, похоже, не имеет соответствующего прогресса.
Схема схемы детектирования тока (3)
Измерение тока на стороне с использованием интегральных дифференциальных операционных усилителей Схемы, использующие дифференциальные операционные усилители для измерения тока на высокой стороне, проще в использовании из-за множества решений для интегральных схем, которые были представлены в последнее время. Интегральная схема включает в себя прецизионный операционный усилитель и хорошо согласованные резисторы, а CMRR достигает около 105 дБ. Одним из таких продуктов является MAX4198/99, который имеет CMRR 110 дБ, погрешность усиления более 0,01% и поставляется в небольшом 8-контактном корпусе mMAX. Выделенная схема детектирования высокого тока содержит все функциональные блоки для обнаружения высокого тока. Он может обнаруживать высокий ток при синфазном напряжении до 32 В и обеспечивать пропорциональный выходной ток с уровнем земли в качестве контрольной точки. Приложения, требующие точного измерения и контроля скоростиNT, такие как управление питанием и контроль заряда аккумулятора, подходят для этого подхода. Токовый резистор, используемый в высококачественном операционном усилителе MAXIM, расположен между верхним концом блока питания и входной клеммой питания детектируемой цепи. Токочувствительный резистор размещается на верхнем конце без добавления дополнительного импеданса к контуру заземления. Эта технология улучшает производительность всей схемы и упрощает требования к компоновке. Компания MAXIM выпустила серию двунаправленных или однонаправленных микросхем детектирования тока. Некоторые двунаправленные микросхемы обнаружения тока имеют встроенные резисторы обнаружения тока, которые могут определять величину тока, протекающего в тестируемой цепи или из нее, и отображать направление тока через контакт, указывающий полярность. ИС с регулируемым коэффициентом усиления, фиксированный коэффициент усиления (+20 В/В, +50Вольт/В или +100 В/В) ИС с датчиком тока или ИС с фиксированным коэффициентом усиления, включая одинарные и двойные компараторы, все в корпусах небольшого объема, таких как SOT23 для приложений, критически важных по размеру. На рисунке 4 показана схема детектирования высокого тока, состоящая из MAX4173.
Соотношение между выходным напряжением и чувствительным резистором на рисунке выглядит следующим образом:o=RGD*(Iload*Rsense)/RG1)*b, где b -зеркальный текущий коэффициент
Приведенная выше формула может быть дополнительно упрощена как:>Vo="Gain"*Rsense*Iload; Gain= b*RGD/RG1
The Gains составляет: 20 (MAX4173T), 50 (MAX4173F) и 100 (MAX4173H).
Из приведенной выше формулы расчета видно, что CMRR определяется процессом внутренней интегральной схемы детектирования тока (типичное значение > 90 дБ) и больше не подвержен влиянию внешнего сопротивления.
Использование встроенной токоизмерительной схемы имеет следующие преимущества
:1. Согласованность устройства хорошая
2. Отличные характеристики температурного дрейфа
3. Small
size4. Низкое энергопотребление
5. Простота в использовании
Рекомендации по выбору резистора с токовым датчиком
Чувствительный резистор RSENSE следует выбирать в соответствии со следующими параметрамиnciples:
1. Потеря напряжения: Если значение сопротивления токочувствительного резистора слишком велико, напряжение источника питания уменьшится на значение ИК. Чтобы уменьшить потери напряжения, следует выбрать токочувствительный резистор с небольшим значением сопротивления.
2. Точность: Большие токочувствительные резисторы могут обеспечить более высокую точность измерения малых токов. Это связано с тем, что чем больше напряжение на чувствительном резисторе, тем меньшее влияние будет оказывать напряжение смещения операционного усилителя и входной ток смещения.
3. Эффективность и энергопотребление: Когда ток большой, энергопотребление I2R на RSENSE нельзя игнорировать. Это необходимо иметь в виду при рассмотрении чувствительного резистора и рассеиваемой мощности. Если чувствительному резистору дать нагреться, значение резистора может быть больше.
4. Индуктивность: Если ISENSE содержит много высокочастотных компонентов, индуктивность токочувствительного резистора должна быть небольшой. Резисторы с проволочной обмоткой имеют самую высокую индуктивность, а резисторы с металлической пленкой лучше.
5. Стоимость: Если цена подходящего токочувствительного резистора слишком высока, можно использовать другую альтернативу (рис. 5). Он использует дорожки печатной платы в качестве токочувствительного резистора. Поскольку «сопротивление» медного провода печатной платы не является точным, в схеме необходим потенциометр для регулировки полномасштабного значения тока. Кроме того, температурный дрейф медной проволоки относительно велик (около 0,4% / °C), что необходимо учитывать в системах, работающих в широком диапазоне температур.
Схема схемы детектирования
тока (4)Регулируемый линейный источник тока (рис. 6) представляет собой типичную прикладную схему, состоящую из высококачественного токового детектора. IC1 преобразует ток R1 в соответствующий сигнал пропорционального напряжения и управляет микросхемой регулятора напряжения IC2 для генерации стабильного выходного тока. Цифро-аналоговый преобразователь может обеспечить цифровое управление IOUT. Чтобы соответствовать требованиям точности 12 бит (60 мА на LSB), вы можете использовать MAX530 с параллельным интерфейсом или MAX531 с последовательным интерфейсом. Точность 10 бит (250 мА на LSB), вы можете использовать MAX503 с параллельным интерфейсом или MAX504 с последовательным интерфейсом.
Схема проектирования схемы детектирования тока (5)
Rpotues моделирование системы детектирования напряжения и тока на основе 51 однокристального микрокомпьютера
В этой конструкции в качестве основной микросхемы управления используется AT89C51, а в качестве микросхемы внешнего сбора напряжения используется ADC0804. Максимальное внешнее напряжение составляет 10 В, а максимальное напряжение ADC0804 составляет +5 В. Он разделен на половину исходного, так что обнаруженное напряжение изменяется от 0-10 В до 0-5 В, что соответствует входным требованиям микросхемы АЦП. После определения напряжения, после обработки однокристальным микрокомпьютером, умножьте исходное напряжение на 2. Предыдущее напряжение, подлежащее измерению, может быть восстановлено.
Цепь сигнализации напряжения состоит из реле, светодиода и рог. Когда напряжение, обнаруженное микросхемой АЦП, превысит определенный предел, конкретный порт ввода-вывода станет низким уровнем, транзистор PNP будет включен, реле будет включено, а светодиод и динамик сформируют падение напряжения. Генерируется сигнал тревоги.
Значение напряжения, собранное микросхемой АЦП, и значение тока, преобразованное и вычисленное по сопротивлению, отображаются на ЖК-дисплее.
Напряжение тревоги устанавливается двумя кнопками. При однократном нажатии кнопки значение сигнала тревоги будет увеличено на 0,1 В, а при двойном нажатии кнопки значение тревоги будет вычтено на 0,1 В.
Внутренняя часть компьютера чипа сравнивает напряжение сбора с напряжением тревоги в любое время, и когда напряжение сбора выше, чем напряжение тревоги, срабатывает сигнал тревоги.
Общая принципиальная схема
>Напряжение, текущая схема отображения
simulation graphics
Sound and light alarm circuit
Настройка кнопки circuit
В этом дизайне, поскольку 12864 в protues имеет только ЖК-дисплей без библиотеки шрифтов, операция чрезвычайно сложна. Из-за проблем со сроками. Программа отлаживает только ЖК-дисплей 1602. Я верю, что пока есть время, показ 12864 будет завершен
.Текущая схема схемы детектирования (6)
Усилитель измерения тока с широким диапазоном синфазного входа. Токоизмерительный усилитель MAX44284 сочетает в себе высокую точность с широким синфазным диапазоном входного сигнала. Вы получаете высокую точность и производительность с низким энергопотреблением — и все это в фирменном минималистичном дизайне Maxim. Это устройство устанавливает новый стандарт для токоизмерительных усилителей с высокой точностью, высокой гибкостью и отличным соотношением цены и качества. что делает его идеальным для медицины, бытовой электроники, мобильных устройств, средств связи или управления двигателями — любых приложений, требующих высокой точности и простоты проектирования.
excellent precision2 мкВ входное напряжение смещения с погрешностью усиления всего 0,05%Очень низкий температурный коэффициент входного смещения: 50 нВ/°CШирокий диапазон синфазного сигнала от >-0,1 В до +36 В
Low Offset Drift and Input Noise
Обеспечивает управление отключением для экономии заряда батареи
