реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V   1 2 3 >  
Reply to this topicStart new topic
> Измерение среднего тока, в районе 15uA
ar__systems
сообщение May 28 2010, 07:02
Сообщение #1


self made
****

Группа: Свой
Сообщений: 855
Регистрация: 7-03-09
Из: Toronto, Canada
Пользователь №: 45 795



Разрабатывал прибор с питанием от батарейки. Одно из требований было непрерывная работа в течении 15 лет.

Разработал, среднее потребление тока получилось в районе 15uA. Потом возникла проблема - померять его и убедить заказчика в точности измерений.

В чем сложность -- прибор использует аналоговый датчик давления, который включается с частотой 1 или 3 герца, соответсвенно мгновенная величина тока возрастает до (ориентировачно) 1mA на время порядка 500uS и спадает по экспоненте. Т.е. никаким амперметром непомерять.

В результате я мерял просто напряжение на резисторе 3.3К вставленное в цепь питания отфильтрованное через RC фильтр с большой постоянной времени.

Меряется по идее правильно, но заказчик был все время в сомнении и искал альтернативный способ померять ток. Ну еще была проблема в том, что стартовй ток прибора был большой, и требовалось порядка 15 сек для того, что бы фильтр среагировал. Каких-то готовых приборов для таких измерений я не нашел. Предложил им померять время работы от элементов для часов, но что-то у них не дошли руки.

Кто сталкивался с подобными вопросами? Какие были решения?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rx3apf
сообщение May 28 2010, 07:12
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 3 834
Регистрация: 14-06-06
Из: Moscow, Russia
Пользователь №: 18 047



Цитата(ar__systems @ May 28 2010, 11:02) *
Кто сталкивался с подобными вопросами? Какие были решения?

У меня схожая задача, решаю пока так же, измерением на шунте с большим фильтром. Все хочется сделать кулонометр (мысль была приспособить для этого AD7741), но руки пока не дошли. Если бы кто подсказал конкретную реализацию - было бы интересно...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение May 28 2010, 07:17
Сообщение #3


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(ar__systems @ May 28 2010, 11:02) *
Разработал, среднее потребление тока получилось в районе 15uA. Потом возникла проблема - померять его и убедить заказчика в точности измерений.

Запитайте все от хорошего конденсатора. Тестер + секундомер.
Второй вариант - вместо земли - интегратор. Почти то же самое.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SSerge
сообщение May 28 2010, 08:40
Сообщение #4


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 719
Регистрация: 13-09-05
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 8 528



Стрелочный микроамперметр (на 50 или 100 мкА) при таких временах вполне нормально интегрирует. Стрелка будет немного колебаться туда-сюда на каждый импульс. По моему опыту - на заказчика производит неизгладимое впечатление, почти как удав на кролика smile.gif и гораздо нагляднее всех прочих методов.


--------------------
Russia est omnis divisa in partes octo.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ar__systems
сообщение May 29 2010, 05:29
Сообщение #5


self made
****

Группа: Свой
Сообщений: 855
Регистрация: 7-03-09
Из: Toronto, Canada
Пользователь №: 45 795



Цитата(SSerge @ May 28 2010, 03:40) *
Стрелочный микроамперметр (на 50 или 100 мкА)


Хм... Спасибо, почему-то не приходило в голову, что для такого диапазона есть стрелочные микроамперметры... Обязательно попробую в следующий раз.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
zltigo
сообщение May 29 2010, 05:45
Сообщение #6


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 13 372
Регистрация: 27-11-04
Из: Riga, Latvia
Пользователь №: 1 244



Цитата(ar__systems @ May 29 2010, 07:29) *
Хм... Спасибо, почему-то не приходило в голову, что для такого диапазона есть стрелочные микроамперметры...

Только для такого они и есть smile.gif. Три варианта 50-75-100uA все остальное шунтами. Только интегрировать они на самом деле будут поганенько короткие импульсы. Посему берется приличный цифровой осциллограф - он Вам и проинтегрирует.


--------------------
Feci, quod potui, faciant meliora potentes
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rx3apf
сообщение May 29 2010, 05:59
Сообщение #7


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 3 834
Регистрация: 14-06-06
Из: Moscow, Russia
Пользователь №: 18 047



Цитата(zltigo @ May 29 2010, 09:45) *
Посему берется приличный цифровой осциллограф - он Вам и проинтегрирует.

А "приличный" - это сколько бит ? Потому как при среднем, скажем, 10 uA, и импульсном в 10..20 mA типичных восьмибитных явно не хватит. А так да, было бы просто, я даже было обрадовался простоте решения...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение May 29 2010, 07:49
Сообщение #8


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(zltigo @ May 29 2010, 09:45) *
Только для такого они и есть smile.gif. Три варианта 50-75-100uA все остальное шунтами. Только интегрировать они на самом деле будут поганенько короткие импульсы. Посему берется приличный цифровой осциллограф - он Вам и проинтегрирует.

Интегрировать они будут прекрасно. Только нужно в этом суметь убедить заказчика. Параллельно стрелочке добавить конденсатор - стрелочка не должна сильно дергаться.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
АНТОН КОЗЛОВ
сообщение Jun 2 2010, 05:00
Сообщение #9


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 344
Регистрация: 3-01-09
Из: УФА
Пользователь №: 42 894



Цитата(rx3apf @ May 29 2010, 09:59) *
10 uA, и импульсном в 10..20 mA типичных восьмибитных явно не хватит.

Класса точности микромперметра тоже не хватит.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ar__systems
сообщение Jun 3 2010, 06:35
Сообщение #10


self made
****

Группа: Свой
Сообщений: 855
Регистрация: 7-03-09
Из: Toronto, Canada
Пользователь №: 45 795



Цитата(zltigo @ May 29 2010, 00:45) *
Только для такого они и есть smile.gif. Посему берется приличный цифровой осциллограф - он Вам и проинтегрирует.

Ну не знаю... Чтобы посчитать ток в 15uA с точностью 5% и при этом иметь возможность мерять ток в 1.5mA без clipping, требуется скоп с минимум 11 битами вертикального разрешения. А чтобы как следует померять импульсы длиной 500uS с частотой 1Гц, нужна глубина памяти в 100 000 точек. Что-то я таких не встречал. (Мы меряли все это по частям более плохими скопами, но для этого требуется комбинирование разных измерений, что в результате весьма не наглядно и уверенности у заказчика не вызывает.)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexf
сообщение Jun 3 2010, 10:37
Сообщение #11


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 420
Регистрация: 22-12-04
Пользователь №: 1 608



Цитата(ar__systems @ Jun 2 2010, 23:35) *
Ну не знаю... Чтобы посчитать ток в 15uA с точностью 5% и при этом иметь возможность мерять ток в 1.5mA без clipping, требуется скоп с минимум 11 битами вертикального разрешения. А чтобы как следует померять импульсы длиной 500uS с частотой 1Гц, нужна глубина памяти в 100 000 точек. Что-то я таких не встречал. (Мы меряли все это по частям более плохими скопами, но для этого требуется комбинирование разных измерений, что в результате весьма не наглядно и уверенности у заказчика не вызывает.)



Возьмите AVR - у него ADC 10 бит. Особой скорости не требуется если первый этап интегрирования на маленьком конденсаторе параллельно входу. Программа проинтегрирует хоть за сутки.

Я еще лучше как уже было предложено: зарядить конденсатор. Померять напряжение через скажем 30 мин для контроля саморазряда.
Подключить прибор и опять померять через то же время. Дальше калькулятор поможет.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rx3apf
сообщение Jun 3 2010, 14:29
Сообщение #12


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 3 834
Регистрация: 14-06-06
Из: Moscow, Russia
Пользователь №: 18 047



Цитата(alexf @ Jun 3 2010, 14:37) *
Я еще лучше как уже было предложено: зарядить конденсатор. Померять напряжение через скажем 30 мин для контроля саморазряда.
Подключить прибор и опять померять через то же время. Дальше калькулятор поможет.

Калибровать каждый раз надо, или брать очень хорошие (и очень дорогие) конденсаторы - если речь идет о больших емкостях. IMHO, сюда просто напрашивается AD7741/42...

Цитата(ar__systems @ Jun 3 2010, 10:35) *
Ну не знаю... Чтобы посчитать ток в 15uA с точностью 5% и при этом иметь возможность мерять ток в 1.5mA без clipping, требуется скоп с минимум 11 битами вертикального разрешения. А чтобы как следует померять импульсы длиной 500uS с частотой 1Гц, нужна глубина памяти в 100 000 точек. Что-то я таких не встречал. (Мы меряли все это по частям более плохими скопами, но для этого требуется комбинирование разных измерений, что в результате весьма не наглядно и уверенности у заказчика не вызывает.)

Да, вот идея-то на первый взгляд красивая, а малая разрядность все убивает. У Rigol 1052E 1 мегасемпл памяти, если задействовать два канала, для малых токов и для больших, может, что и получится, но да, на импульсах будет перегрузка "малого" канала, при обработке это надо выкинуть, и только внешней обработкой. Коряво...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Jun 3 2010, 15:16
Сообщение #13


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(rx3apf @ Jun 3 2010, 18:29) *
Калибровать каждый раз надо, или брать очень хорошие (и очень дорогие) конденсаторы - если речь идет о больших емкостях. IMHO, сюда просто напрашивается AD7741/42...

Вот, специально для Вас.
Из хлама конденсатор 6800 мкф на 25 вольт. За 100 секунд напряжение упало меньше процента.
У автора среднее потребление - 15 мкА. За 100 секунд такой ток разрядит конденсатор на 0.22 вольта.
Один раз надо измерить емкость - разряжать через резистор. Автору нужно один раз заказчика убедить.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rx3apf
сообщение Jun 3 2010, 15:18
Сообщение #14


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 3 834
Регистрация: 14-06-06
Из: Moscow, Russia
Пользователь №: 18 047



Цитата(Tanya @ Jun 3 2010, 19:16) *
Один раз надо измерить емкость - разряжать через резистор.

А завтра конденсатор подсохнет или изменится температура ? Я имел в виду, "калибровать каждый раз", хотя бы при изменении окружающих условий.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Jun 3 2010, 15:26
Сообщение #15


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(rx3apf @ Jun 3 2010, 19:18) *
А завтра конденсатор подсохнет или изменится температура ? Я имел в виду, "калибровать каждый раз", хотя бы при изменении окружающих условий.

Ему не нужно каждый прибор проверять. Только один раз продемонстрировать. Так мне показалось.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V   1 2 3 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 29th June 2025 - 22:12
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.03018 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016