Измерение тока в широких пределах, Диапазон тока 0.4А - 10А с шагом 4 мА Опции

[wolody]

Привет всем!

Разрабатываем устройство, которое должно измерять напряжение в широких пределах. Работа связана с релейной защитой. Есть ток уставки от 400 мА до 912 мА с шагом 4 мА (получается, что всего 128 уставок по току). Нам надо действовать исходя из того, насколько входной ток превышает тока уставки. Оно может превышать его до 10 раз (выполняется функция максимальной токовой защиты). Есть еще другой ток. Так он вообще может быть больше 17 раз (это уже функции токовой отсечки). Принимает решение микроконтроллер AVR mega с 8 каналами АЦП.
Разрядность АЦП - 10 бит. Всего значений - 2^10.
Уставок всего 128 или 2^7.
Получается, что на каждую уставку приходится 2^3 = 8 значений АЦП и это тольк для тока уставки (400мА - 912мА). А есть еще 1А - 16А. Точность вообще никакая.
Измеряется три фазы. Берем из них максимальный ток.

Посоветуйте, пожалуйста, какие схемотехнические решения применить чтобы решить проблему точности измерения и при этом уложиться на все каналы АЦП.

[EvgenyNik]

Если я верно понял, то значения токов приведены в виде действующих значений, а это значит, что расчёт числа разрядов на уставку не совсем корректен. На самом деле амплитуда то у тока будет больше и если измерять только амплитуду, то точность будет никакая по причине шумов АЦП и неидеального попадания выборок на максимум синуса.
Прежде чем подойти к схемотехнике, ряд вопросов:
1. Что предполагается в качестве первичного датчика? Трансформатор? Шунт? Датчик Холла или сигнал (4-20 мА) с внешнего преобразователя?
2. Сколько каналов измерения отслеживается? 3 фазы тока и всё?
3. У Вас времязависимая защита. Какое требуется максимальное быстродействие?
4. Какова частота дискретизации?
5. Какой матобработкой пользуетесь для оценки величины тока? Фурье? Цифровое "выпрямление" с усреднением? Среднеквадратичное значение на периоде? Амплитуда ?