|
Аналоговый ключ с минимальным сопротивлением Ron |
|
|
|
Jun 14 2016, 18:09
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 107
Регистрация: 31-12-15
Пользователь №: 89 900

|
Добрый день. Есть задача - измерять ток через резистивные шунты. Два диапазона тока, один шунт порядка 80кОм, второй - 4 Ом. Суть в том чтобы автоматически переключать их между собой с помощью внешнего сигнала (с МК например). Первое что приходит в голову аналоговые переключатели от Analog Device например, однако минимальное сопротивление открытия - 0.28Ом. На шунт 80кОм это никак не влияет, однако при включении последовательно с шунтом 4Ом уже будем иметь заметную погрешность, а если учесть, что сопротивление таких ключей нелинейно и зависит от напряжения питания, тока через него и температуры окружающей среды... Есть вариант конечно попробовать скомпенсировать это все программно беря данные из даташита, но у меня есть сомнения на этот счет. Требуемая точность измерения - 1%. Второй вариант - громко щелкающее реле с сопротивлением 0.05 Ом - что приемлемо, но потребление высокое и надежность сомнительна при постоянных измерениях. Как быть в данной ситуации, поделитесь опытом. Заранее спасибо
Сообщение отредактировал georgfour - Jun 14 2016, 18:10
|
|
|
|
|
Jun 14 2016, 19:27
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 107
Регистрация: 31-12-15
Пользователь №: 89 900

|
Транзисторы что-то типо таких? http://www.farnell.com/datasheets/1802163.pdfДа и проблема мощных транзисторов с малым сопротивлением в том что эти малые сопротивления только на высоких токах, от 3.3 В они все равно весьма высоки. Драйвера тут получается нужно будет корячить... плюс напряжение питания нагрузки на линии где шунты переменное от от 0.5 до 3.5 вольт, шунты в верхнем плече (high side) стоят, и мосфеты не получится открывать закрывать нормально как я понимаю( Можно вроде поставить N-канальники и для них сделать драйвер на напряжение значительно выше чем максимальные 3.6В на напряжении питания. Плюс токи утечки у них микроамперы, когда шунт 80к меряет наноамперы. А под оптореле вы что подразумеваете? Оптотранзисторы? Их просто тысяча разновидностей Что-то типо этого
Сообщение отредактировал georgfour - Jun 14 2016, 20:03
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Jun 14 2016, 22:18
|
Гуру
     
Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710

|
Цитата(georgfour @ Jun 15 2016, 00:40)  10нА ... используется микросхема INA226 Однозначно не используется — ведь её входной ток 10 мкА. Цитата Можете посоветовать MCP6001
|
|
|
|
|
Jun 15 2016, 00:00
|
Гуру
     
Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710

|
Точнее так, потому что здесь нужен автообнуляемый ОУ, ещё и при неозвученной полосе: http://www.digikey.com/product-search/en/i...amp;pageSize=25У Вас путаница в голове, потому что озвученные ранее ((1% · 80 мВ) / 80 кОм) = 10 нА — это МЗР шкалы 1 мкА, т.е. разрешение, а 1 мА — это 100%, т.е. полная шкала, а иначе Вы намечаете пикоамперы измерять,— ну так тогда ответ однозначный, что Вашей квалификации на это не хватит ни сейчас, ни в ближайшем будущем, тем более, что данная тема сильно смахивает на продолжение прошлогодней кучи тем на тему самодельного лабораторного генератора.
|
|
|
|
|
Jun 15 2016, 01:29
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 223
Регистрация: 3-03-06
Из: Tomsk
Пользователь №: 14 925

|
Цитата(georgfour @ Jun 15 2016, 01:27)  А под оптореле вы что подразумеваете? Оптотранзисторы? Их просто тысяча разновидностей Например, давно использовал PVN013 - 50 мОм, управление через светодиод, токи утечки десяток нА. Сейчас наверняка получше есть. Для переменного тока PVN013 можно включить как-раз встречно-последовательно. Цитата(georgfour @ Jun 15 2016, 01:27)  Что-то типо этого Да.
|
|
|
|
|
Jun 15 2016, 13:45
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883

|
Цитата(georgfour @ Jun 15 2016, 16:14)  Plain, насчет своей квалификации я согласен, я еще студент, однако генератор собран и работает у меня на столе. Насчет путаницы - возможно я действительно чего то путаю. В ТЗ стоит - диапазон 1нА-1мА с разрешением 1нА и точностью (accuracy) 1%. Как это правильно понимать тогда? Спасибо заранее за помощь Тут возможны варианты... Простейший - один шунт и хороший АЦП. Вот, например, ad7175-2 - 24 noise free at 20 sps. И это действительно так. Не помню, какой там входной ток. Можно сделать буферный усилитель. Если нет такого хорошего, - ставим один усилитель для усиления малых сигналов. Пусть при большом сигнале насыщается себе... Можно нижний конец нагрузки соединить с трансимпедансным усилителем, меняя резистор в обратной связи ключиком или реле. etc.
|
|
|
|
|
Jun 15 2016, 14:00
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 916
Регистрация: 3-10-08
Из: Москва
Пользователь №: 40 664

|
Цитата А почему варинты с несколькими шунтами не проходят? Потому что это несколько диапазонов.
|
|
|
|
|
Jun 15 2016, 14:06
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 916
Регистрация: 3-10-08
Из: Москва
Пользователь №: 40 664

|
Цитата Ну два диапазона, которые покрывают весь полностью, однако позволяют не использовать АЦП столь высокой разрядности нет? Нет. Если два диапазона - это два диапазона. Два - это не один. Вообще ни разу. Вообще, идите от задачи, и опишите, что хотите.
|
|
|
|
|
Jun 15 2016, 15:49
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 916
Регистрация: 3-10-08
Из: Москва
Пользователь №: 40 664

|
Ну вот и смотрите, допустим, изделие потребляет сейчас 100 нА, соответственно, ток идет через 100кОм, оно (устройство) включило внутренние для него модули, и начало потреблять 500 мкА. Что станет с питанием устройства, когда все 500мкА станут протекать через 100кОм? Будут адекватны такие измерения?
Второй диапазон вы включите, когда будет уже слишком поздно.
Сообщение отредактировал one_eight_seven - Jun 15 2016, 15:50
|
|
|
|
|
Jun 15 2016, 16:24
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 916
Регистрация: 3-10-08
Из: Москва
Пользователь №: 40 664

|
Цитата Ага, понял, то есть получается что напряжение упадет тогда настолько, что нарушится нормальная работа устройства? Именно. Теперь второе - зачем вам измерять 1 нА с точностью 10 мкА?
|
|
|
|
|
Jun 15 2016, 16:32
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 107
Регистрация: 31-12-15
Пользователь №: 89 900

|
Я ориентируюсь на устройство подобного класса и то что написано в его спецификации: measuring range 20mA, resolution 1 nA. Accuracy 1% to 5 mA, <5% if> 5 mA. В ТЗ решили обозначить меньший диапазон, устройство позиционируется как универсальный измеритель - подключаешь, видишь потребление, сравниаешь с паспортным, делаешь выводы. Диапазон широкий, потому что класс устройств один, но потребление очень различается, как и диапазоны питаемых напряжений.
Сообщение отредактировал georgfour - Jun 15 2016, 16:37
|
|
|
|
|
Jun 15 2016, 17:40
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 916
Регистрация: 3-10-08
Из: Москва
Пользователь №: 40 664

|
Цитата А как меряет обыкновенный китайский тестер с автоматическим выбором диапазона? Китайский тестер на 5,5 знаков? Силен тестер должен быть. Ну и с утечками у них тоже не слава богу. P.S. Рекомендую автору всё-таки вернуться к задаче, и определить что ему действительно нужно. Для чего разрешение в 1 нА при точности 10 мкА? Что с помощью его собираются отслеживать? Ну и да, несколько узкоспециализированных устройств могут быть дешевле, чем одно универсальное.
Сообщение отредактировал one_eight_seven - Jun 15 2016, 17:44
|
|
|
|
|
Jun 15 2016, 17:52
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 916
Регистрация: 3-10-08
Из: Москва
Пользователь №: 40 664

|
Цитата ипо от Agilent или Keysight. Интересно как там это устроено, заранее спасибо) Динамический диапазон достигается количеством разрядов при аналого-цифровом преобразовании. Разные диапазоны - разные шунты. Переключение достаточно медленное. Переключается с помощью реле.
|
|
|
|
|
Jun 15 2016, 18:01
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 916
Регистрация: 3-10-08
Из: Москва
Пользователь №: 40 664

|
Цитата То есть там есть auto range просто путем переключения шунтов? Не уверен что во всех, может быть в некоторых переключаются усилители. Но в 34450 и 34460 - переключаются шунты (на 10А входе). На 100 мА - только один диапазон. Цитата И все это с достаточно высокоразрядным АЦП? Может быть так, может повышения разрядности добиваются за счет выигрыша от обработки (похоже, что в 34450 именно так, или же там неправдоподобно медленный АЦП) Цитата И разрывается ли там цепь? Не интересовался. Не провожу измерения на автовыборе диапазона.
Сообщение отредактировал one_eight_seven - Jun 15 2016, 18:07
|
|
|
|
|
Jun 15 2016, 19:00
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 916
Регистрация: 3-10-08
Из: Москва
Пользователь №: 40 664

|
Цитата было уже Ну точность 10 мкА и даже гораздо лучше обеспечить можно (при относительно небольших измеряемых токах), но вот разрешение 1 нА - крайне затруднительно.
|
|
|
|
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|