Доброго времени суток.
Появилась необходимость мерить ток нагрузки вклчонной между двумя ОУ с возможными выходными напряжениями от -15В до 15В у каждого (дельта U 30В). Ток меняется от едениц мкА до десятков мА.

Пологаю, что можно померить падение напряжения на резисторе с помощю ОУ с большим входным дифференциальным напряжением. Но не вполне в этом уверена.



Не хотелось бы применять дифицитные и дорогие микросхемы. Подскажите как лучше решить эту задачу.

Заранее благодарна.

Можно посмотреть на INA219 + две пары резисторов, сам он до 26В.

Какова допустима погрешность?

Вполне можно.
Такие дифференциальные усилители называются инструментальными усилителями.
Если нет под рукой подобных в интегральном исполнении, легко можно сделать на двух или трёх rail-to-rail по входу ОУ с малыми входными токами.
Как- поищите в интернете; это может оказаться весьма познавательно.

ЗЫ. Есть только некоторые сомнения, что +/-15В по входному синфазному напряжению оперюки будет Вам легко раздобыть. Тогда можно собрать на россыпи...

Посмотрите

http://www.analog.com/en/specialty-amplifi...ucts/index.html

вдруг что нибудь подойдёт.

А не сгорят ли операционники при таком большом питании и токах. 100 миллиампер они дают, но, наверное, не при таком питании. Для надежности еще бы по парочке транзисторов на выход...
А обязательно ли нужно полярность менять? Еще Вы не сказали, какая должна быть скорость и точность измерений.

Доброго времени суток



Полярность менять обязательно.

Высокая скорость не обязательна, десятка герц хватит с головой. Точность определить не могу, но настольный мультиметр APPA 91 справляется удовлетворительно. После ОУ будет стоять 13 битный АЦП (один бит из них знаковый) думаю это и определит точность.


Посмотрела схемы построения инструментального усилителя из 2х и 3х ОУ. Но самостоятельно выбрать какой из них мне больше подойдёт не смогла. В чём их принципиальное отличие и так ли оно велико?

Заранее благодарна.

Если все такое медленное, то лучше взять более точные ОУ и усилить их транзисторами. Можно урезать схему в два раза - поставить переключатель или ключи, или реле для изменения полярности.
А еще одно отвязанное питание завести для питания АЦП, и прицепить его прямо на шунт... Батарейку даже.
Или взять немного другой тестер с выходом на com-port.
Вам единичное изделие?

Всё немного сложнее. Здесь отображена только выходная часть устройства. Напряжения на нагрузке меняются не дискретно и с широкой полосой, более 1мГц. В нагрузке стоит химическая ячейка (щелоч с растворяемыми электродами). Большая скорость не требуется только для измерения тока.

Я с удовольствием заменю повторитель из АД811, но для меня это пока слишком сложно.

Устройство в еденичном экземпляре. Но наличие готового решения для измерения тока в положительной цепи лишним не будет.

В электрохимии всегда присутствует и формируется "двойной слой" с приличной емкостью. Поэтому надо бы транзисторами выход усилить. Делается очень просто - база npn транзистора включается на выход ОУ. между базой и эмиттером - резистор... с номиналом порядка 100 ом. Обратная связь с эмиттера. Аналогично и для другой полярности с pnp транзистором. Коллекторы - на питание. Базы транзисторов соединены и эмиттеры тоже.

Простите, но Вам нужно измерять ток в широкой полосе частот (порядка 1 МГц), я правильно Вас понял?
Если нет, уточните, о каком тогда токе идёт речь. И какова форма напряжения на нагрузке.

Вкратце - на трёх ОУ лучше.
Для измерений в широкой полосе и с большим синфазным сигналом следует применять именно его.

ЗЫ. Кстати, на выходах AD811 при +/- 15вольт питания диапазон выходных напряжений составляет только +/- 12 вольт (по даташиту).
Дельта напряжения получится лишь 24 вольта, а не 30.

Может я чего то не понимаю в задаче, но чем не устроили готовые ОУ для измерения тока по ссылке? у них уже все внутри. Так же не редкость и специальные мощные ОУ. У того же АД это http://www.analog.com/en/high-speed-op-amp...ucts/index.html

Те МС, что мне приглянулись работали только в однополярном режиме, а у инструментальных ОУ по ссылке малое входное сопротивление.




Могу ошибатся, но при таком включении кажется проблемы в районе нуля, вроде такое включение склонно к возбуждению.




В ячейке бывают короткие быстрые переходные процессы поэтому система широкополосная, но они не итнерестны "оператору". в процессе измерения регестрируется ток в течении длительного промежутка времени. И возможностей обычного тестера вполне достаточно, но неудобно использовать отдельное устройство для измерения тока со своим источником питания и портом ввода\вывода.


Попробую собрать инструментальный усилитель из трёх АД820, у них диф напряжения до +-20В

Можете. Если хотите. А зачем Вам дифференциальное сопротивление? Ведь шунт у Вас не такой уж.... наверное.
А вот бывают такие специальные ИУ с допустимым синфазным до сотен вольт.

Резистор, как раз и решает "проблемы в районе нуля"
Про большую склонность к возбуждению ничего не слышал.

По датчику тока (резистору) в цепь питания каждого ОУ. Выходы датчиков — на входы ИУ. На выходе ИУ будет напряжение, пропорциональное току нагрузки. В биполярном виде, естественно.