Ich verwende einen 10-mOhm-1%-Shunt , um den Strom über den Spannungsabfall zu messen.
Meine Schaltung ist auf einem Steckbrett ...
Es verhält sich so, als hätte der Shunt einen Wert von ~30-40 MOhm statt 10 MOhm. Ich habe dies doppelt überprüft, indem ich den Strom allein durch den Shunt geleitet und den Spannungsabfall gelesen habe. Ich bin mir ziemlich sicher, dass die Quelle dieses zusätzlichen Widerstands von den Kontaktverbindungen zum Shunt stammt.
Im Moment ist die Steckplatinenschaltung auf einen Shunt-Wert von ~ 30-40 MOhm getrimmt. Meine Frage ist, sollte erwartet werden, den richtigen 10-Mohm-Wert zu sehen, wenn alles auf eine Leiterplatte gelötet wird? In diesem Fall muss ich die Teileauswahl und die Beschriftungen der Leiterplattenkomponenten ändern.
Wenn ich jedoch einen minimalen zusätzlichen Widerstand von den Steckbrettanschlüssen sehen sollte, könnte dies bedeuten, dass sie mir den falschen Shunt-Wert gesendet haben oder dass er defekt ist. Ich habe leider nur 1, daher kann ich nicht überprüfen, ob es sich unerwartet verhält.
Hier sind einige Bilder:
Schaltplan, Isense +/- mit dem Shunt-Widerstand verbinden.
Widerstandsmessung mit Messgerät. Dies zeigt 220 mOhm, je nachdem, welche Anschlüsse ich verwende, bekomme ich normalerweise ~ 40-50 mOhm ... der Punkt ist definitiv nicht 10 mOhm:
Hier ist das Steckbrett-Vogelnest. Es ist auf ~30mOhm Shunt abgestimmt. Arbeitet genau und konstant.
Hier ist das vorgeschlagene PCB-Layout. Die verschiedenen Masseebenen sind sternförmig verbunden, also keine Sorge; Ich fand, es war der sauberste Weg, es zu tun, ich möchte nicht in einen Grundebenenstreit geraten ...
Ein solches Steckbrett ist nicht geeignet, wenn es auf wenige mΩ oder 10 mΩ ankommt.
Sie sollten jedoch in der Lage sein, Ihr Setup zu retten, indem Sie richtig gelötete Verbindungen für den Strommesswiderstand verwenden. Du machst anscheinend eine 4-Leiter-Messung. Löten Sie alle 4 Anschlüsse an den Widerstand vom Steckbrett. Sie können dann die anderen Enden der beiden Sensordrähte in das Steckbrett stecken, da diese wenig Strom führen.
Außerdem sollten Sie Ihr PCB-Layout sorgfältig planen. Das Layout, wie der Strom durch den Messwiderstand geleitet wird und wo genau die beiden Messleitungen angeschlossen sind, ist von Bedeutung. Wenn ich das getan habe, habe ich den Hauptstrom normal durch die Enden der Pads für den Widerstand geleitet. Die Sensorleitungen waren dann dünne Spuren, die mit der Mitte der Innenseite der Pads verbunden waren.
Hier ist ein Ausschnitt eines solchen Layouts:
R1-R4 sind Stromerfassungswiderstände mit niedrigem Wert. Der zu erfassende Strom fließt durch die dicken Leiterbahnen von rechts nach links. Diese dicken Spuren haben die gleiche Breite wie die Widerstandspads. Diese sind als Lötmaskenöffnungen mit dem weißen Kreuzschraffurmuster dargestellt.
Die Erfassungsleitungen sind die dünnen (8 mil) Bahnen, die mit der Mitte der Innenkante jedes Widerstandspads verbunden sind. Die unmittelbare Verbindung zum Pad befindet sich jeweils auf der obersten Lage (rot). Danach sind sie nur noch gewöhnliche Signalleitungen und können als solche verlegt werden.
Und ja, diese Schaltung hat sehr gut funktioniert.
Das gefällt mir nicht wirklich:
Die Art und Weise, wie die Sensorspuren von den Pads abgehen, besteht die Möglichkeit, dass noch ein gewisser Hauptstrom zwischen der Widerstandsleitung und dem Bereich fließt, mit dem die Sensorspur verbunden ist. Ich würde die Sinnesspuren von der Innenseite der Pads kommen lassen, wie ich in meinem Beispiel zeige.
Die Verwendung eines zweiadrigen Widerstands und der steckbaren Protoplatine wird immer Probleme mit zusätzlichem Widerstand in den Verbindungen haben. Vielleicht möchten Sie die Verwendung eines etwas teureren Messwiderstandstyps in Betracht ziehen, der mit vier Leitungen geliefert wird. Diese haben zwei Hauptleitungen, durch die der Laststrom geführt wird. Die anderen beiden Leitungen sind mit den hochohmigen Eingängen Ihrer Mess- oder Signalaufbereitungsschaltung verbunden.
Dieser Widerstandstyp ist sowohl in SMT als auch bedrahtet für THRU-Loch-Anwendungen erhältlich. Das Bild unten zeigt einen typischen SMT-Strom-Shunt-Widerstand.
(Bildquelle: https://www.ept.ca/products/ultra-low-ohmic-current-sense-resistor-high-power/ )
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