Тоже пришла такая идея в голову. Думаю использовать эту цепочку в качестве обратной связи трансимпендансного усилителя. В этом случае падение на резисторах будет скомпенсировано. См. прилагаемую схему.


Вы несомненно правы. Но смущает сужение динамического диапазона. В итоге вряд ли удастся измерить ток с достаточной точностью.


Мне эта идея тоже показалась авантюрной. Но даже отказавшись от нее, и измеряя ток до блокировочного конденсатора, никто не запрещает иметь полосу пропускания 500 кГц или около того. При питании 3,3В и потребляемом токе 15 мА в активном режиме, постоянная времени цепи, образованной блокировочным конденсатором 0,1 мкФ и микроконтроллером будет порядка 20 мкс. Это конечно не 500 кГц, но и потребляемый ток микроконтроллера может быть значительно больше 15 мА.

Конечно, это далеко не 500кГц. И 0.1мкф - далеко не всегда достаточная ёмкость. Особенно, если контроллер потребляет больше 15мА.
Кстати, какой максимум потребления Вы предполагаете? 100мА? Это о каких МК речь?

Однако с переключаемыми шунтами Вы же делаете то же самое - только ступенчато.
На шунте для 100 мА Вы не сможете замерить с точностью до 1 мкА (для того Вы их и переключаете).

100 мА не предел. Например STM32F4 на частоте 168 МГц потребляет 102 мА. Это будет универсальный инструмент для отладки спящих режимов разных микроконтроллеров: AVR, STM8, STM32, NRF.


Поэтому я переключусь на шунт 100К и замерю с точностью до 1 мкА. А как это сделать с помощью логарифмического усилителя (если быть точнее, то преобразователя) не совсем понятно.
Кстати, идея изображенная на последней схеме, по предварительным тестам работает. А в ней не нужно ничего переключать.

А если именно на конденсаторе еще напряжение измерять... быстро? Короткие просадки дадут импульсный ток, а средний тоже нужно измерять... можно в земляном проводе умощненным трансимпедансным усилителем.

Наконец-то проговорились. Итак, касательно бюджета я уже высказался ранее, а в остальном:

1) Совет простой — ставьте 16-разрядный АЦП требуемого быстродействия и в типовой схеме включения, к нему соответствующий усилитель, и один прецизионный резистор 0,1 Ом в качестве датчика. Далее всё каким-то образом закидываете в компьютер.

2) Решение попроще — купить бескорпусной 16-разрядный осциллограф, т.е. демоплаты какого-либо производителя АЦП, и довесить к нему датчик и усилитель.

Надо будет хорошо знать конденсатор: ёмкость, ESR, зарядный ток...

А какое общее падение напряжения дадут 100 мА по 100 кОмам, ага
Микроампер можно замерить только в начале шкалы, на десятках-сотнях микроампер.

А ничего и не надо "делать" - в начале шкалы он и сам меряет с большим Ku и отмечает микроамперы.
А по мере увеличения сигнала, Ku пропорционально снижается - так что относительная точность, то есть в процентах от измеренного тока, остается одной и той же.

Переключаемые шунты дают выигрыш только по шумам, так как измерение малых сигналов на том же сильноточном низкоомном шунте при большом Ku конечно подвержено помехам. Зато низкоомный шунт оказывает меньшее влияние на цепь.

Но это всё я так к слову; разъяснил только потому что Вы спросили. Делайте как Вам удобнее конечно.

Стартеркиты Energy Micro с J-Link-ом умеют мониторить потребление отлаживаемого устройства с построением реал-тайм графиков через свою прогу energyAware Profiler:

The Advanced Energy Monitor is capable of measuring currents in the range of 0.1uA to 50mA. For
currents above 250uA, the AEM is accurate within 0.1mA. When measuring currents below 250uA, the
accuracy increases to 1uA. Even though the absolute accuracy is 1uA in the sub 250uA range, the
AEM is able to detect changes in the current consumption as small as 100nA. The AEM produces 6250
current samples per second.

Схемотехника этого безобразия имеется в схематиках ихних стартеркитов, например в документе BRD2201A_A02_schematic.pdf
ЗЫ. Сам не пользовался, потому что к чему не в курсе.

Есть и универсальное устройство для решения данной задачи - PowerScale от hitex http://www.hitex.com/fileadmin/pdf/product...-powerscale.pdf , правда недешевое и рабоает с ненамного менее дешевым адаптером ULINKpro

В Радиолоцман №4 , на стр 20 решение проблемы.
http://yadi.sk/d/OUruAsJMNs4tP
ссылка не вставляется

Фактически это разновидность кулонометра. Довольно интересное решение. У меня тоже есть потребность в подобном устройстве, но для решения руки пока не дошли (приходиться суррогатными методами), предполагал сделать на AD7741 (токовый шунт, усилитель и дальше 7741)...