Resistore di shunt, quale valore devo aspettarmi quando si salda su PCB?

Sto usando uno shunt da 10 mohm all'1% per misurare la corrente tramite caduta di tensione.

Il mio circuito è su una breadboard ...

Si comporta come se lo shunt abbia un valore di ~ 30-40 mohm invece di 10 mohm. Ho ricontrollato questo procurando la corrente attraverso lo shunt da solo e leggendo la caduta di tensione. Sono abbastanza sicuro che la fonte di questa resistenza extra sia dalle connessioni di contatto allo shunt.

In questo momento il circuito della breadboard è tagliato per un valore di shunt di ~ 30-40 mohm. La mia domanda è: aspettarsi di vedere il valore corretto di 10 mohm quando tutto è saldato su un PCB? In tal caso, devo modificare la selezione della parte e le etichette dei componenti del PCB.

Tuttavia, se dovessi vedere una resistenza aggiuntiva minima dalle connessioni della breadboard, ciò potrebbe significare che mi hanno inviato un valore di shunt errato o difettoso. Purtroppo ne ho solo 1, quindi non posso verificare se si sta comportando in modo imprevisto.

Ecco alcune foto:

Schematico, Isense +/- si collega alla resistenza di shunt.

Misura della resistenza con metro. Questo sta mostrando 220mOhm, a seconda di quali connettori utilizzo normalmente ottengo ~ 40-50mOhms ... il punto è che sicuramente non è 10mOhms:

Ecco il nido dell'uccello della breadboard. È sintonizzato per shunt di ~ 30mOhm. Funziona con precisione e coerenza.

Ecco il layout del PCB proposto. I diversi piani di terra sono collegati a una stella, quindi non preoccuparti; Ho scoperto che era il modo più pulito per farlo, non voglio entrare in una discussione sul piano terra ...

Una breadboard del genere non è adatta quando pochi mΩ o 10s di mΩ contano.

Tuttavia, dovresti essere in grado di salvare la tua configurazione usando connessioni saldate correttamente per il resistore di rilevamento corrente. Apparentemente stai facendo una misurazione a 4 fili. Saldare tutte e 4 le connessioni alla resistenza dalla basetta. È quindi possibile collegare le altre estremità dei due fili di rilevamento alla breadboard, poiché quelle trasportano poca corrente.

È inoltre necessario pianificare attentamente il layout del PCB. Il layout di come viene instradata la corrente attraverso la resistenza di rilevamento e dove esattamente sono collegate le due linee di rilevamento. Quando ho fatto questo, ho instradato normalmente la corrente principale attraverso le estremità dei pad per il resistore. Le linee di rilevamento erano quindi sottili tracce collegate al centro della parte interna degli elettrodi.

Ecco un frammento di tale layout:

R1-R4 sono resistori di rilevamento corrente di basso valore. La corrente da rilevare fluisce attraverso le spesse tracce da destra a sinistra. Queste tracce spesse hanno la stessa larghezza dei cuscinetti della resistenza. Quelle sono mostrate come aperture della maschera di saldatura con il motivo tratteggio bianco.

Le linee di rilevamento sono le tracce sottili (8 mil) collegate al centro del bordo interno di ciascun pad resistore. La connessione immediata al pad è sullo strato superiore (rosso) in ogni caso. Dopodiché, sono solo normali linee di segnale e possono essere instradate come tali.

E sì, questo circuito ha funzionato molto bene.

Aggiunto sul tuo layout

Non mi piace proprio questo:

Dal modo in cui le tracce di rilevamento escono dai pad, esiste la possibilità che vi sia ancora una certa corrente principale che scorre tra il cavo del resistore e l'area a cui è collegata la traccia di rilevamento. Avrei avuto la sensazione che le tracce venissero fuori dall'interno dei pad, come mostrerò nel mio esempio.

L'uso di una resistenza a due conduttori e la scheda di proto di tipo plug-in avrà sempre problemi di resistenza aggiuntiva nelle connessioni. Si consiglia di considerare l'uso di un tipo di resistore di rilevamento leggermente più costoso fornito con quattro derivazioni. Questi hanno due cavi principali attraverso i quali viene instradata la corrente di carico. Gli altri due conduttori sono collegati agli ingressi ad alta impedenza del circuito di rilevamento o condizionamento del segnale.

Questo tipo di resistenza è disponibile sia in SMT che con piombo per applicazioni con fori THRU. L'immagine seguente mostra un tipico resistore shunt di corrente SMT.

^{(Fonte immagine: https://www.ept.ca/products/ultra-low-ohmic-current-sense-resistor-high-power/ )}