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...

Витой парой в экране подключите.

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.


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

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.

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

На НЧ.

измерять нужно 4 раз в 1сек.

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., .....

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?

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


Все бы Вам сглаживать и усреднять...

Ага, АЦП там шуметь, конечно же, не будет.
Можно усреднять, можно медианить, а чего?

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 +.

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.

Легко проверить при 20А? На коленках?

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.