Verwenden von ADC am Stromausgang eines Sensors

Mein Projekt verwendet einen LEM LAH 50-P Stromsensor. Der Strom variiert zwischen +/- 22 Ampere. Das Projekt verwendet eine Texas Instruments TMS320F28027 MCU , die mit 3,3 V arbeitet. Der Ausgang des Sensors ist ein Strom gleich dem erfassten Strom / 2000; der Ausgang variiert zwischen +/- 0,011 A.

Ich versuche, das Widerstandsnetzwerk zu implementieren, indem ich diesem Beitrag folge , der einen Summierverstärker beschreibt. Der Beitrag beschreibt den Eingang als Spannungsquelle, bei der alle Widerstände den gleichen Wert haben. Ein Kommentar zum Beitrag weist auch darauf hin, dass die Dämpfungswiderstände in die Schaltung eingebaut werden können, wodurch Teile eingespart werden. Würde das folgende Design funktionieren? Wie entwirft man für V1, R1 und R2?

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(1) Versuchen Sie, die +/-11 mA auf 0 bis 3,3 V zu skalieren und bei Nullstrom auf 1,65 V vorzuspannen? (2) Wie versorgen Sie das LEM mit Strom und mit welchen Spannungen?
(1) Ja, genau. (2) IZ2415S Duell-Ausgangsquelle
IZ2415S bei +/- 15 V

Antworten (1)

Ich habe das LEM-Datenblatt studiert und einen kurzen Blick auf die referenzierte Antwort geworfen, daher habe ich möglicherweise einige Details übersehen, aber ich denke, Sie können es vereinfachen.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Abbildung 1. Auszug aus dem LEM-Datenblatt mit dem Maximum R M Das Gerät kann unter verschiedenen Bedingungen fahren.

Bleiben wir erstmal bei 100 Ω. Sie können es erhöhen, wenn es passt. Dies wird bei 11 mA um 1,1 V abfallen, was für unsere Anwendung gut ist - aber bedenken Sie, dass eine Stromspitze oder ein Stromstoß dies über das Maximum Ihres ADC hinaus erhöhen könnte.

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Abbildung 2. Vorspannung der R M Spannungsanzeige im mittleren ADC-Bereich.

Zum Glück für das, was wir als nächstes tun wollen R M ist ein niedriger Wert und der ADC hat (sagte er ohne zu prüfen) eine hohe Eingangsimpedanz.

  • Wenn v M (gemessene Spannung an R M = 0 dann wollen wir die halbe Versorgungsspannung am Eingang. Das können wir mit einem 1:1 Potentialteiler machen. Wir werden 47k-Widerstände auswählen, da diese nicht so hoch sind, dass sie eine Rauschanfälligkeit einführen, aber 500-mal höher als R M und sollte daher einen Messfehler von weniger als 0,2 % einführen.
  • Wenn v M auf 3,3 V ansteigen würde, wäre der ADC-Eingang ebenfalls 3,3 V. (Dies wäre ein 33-mA-Ausgang.)
  • Wenn v M auf -3,3 V fallen würde, würde der ADC-Eingang auf dem Mittelpunkt von +3,3 und -3,3 V = 0 V gehalten werden.
  • Bei v M = 0 beträgt der ADC-Eingang 1,65 V.
  • Bei +11 mA steigt der ADC-Eingang um 1/3 des Weges vom Mittelpunkt auf +3V3. Bei -11 mA geht der Eingang um 1/3 des Weges vom Mittelpunkt auf 0 V zurück.

Sie müssen herausfinden, ob Sie damit eine angemessene Auflösung erhalten, und den Kompromiss zwischen Empfindlichkeit und Overhead-Headroom ausgleichen.

Es könnte eine gute Idee sein, dem ADC-Eingang Schutzdioden hinzuzufügen - eine von Masse bis zum Eingang und eine andere vom Eingang zu V +.

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