Come misuro il flusso corrente verso un componente?


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Sto costruendo un robot esapode usando semplici servi e mi chiedevo quanto fosse fattibile misurare il flusso di corrente verso ciascun servo (5-6 V CC ad un massimo di 0,25-1 A (non ho trovato le specifiche per lo stallo del servo attualmente ancora)) usando, diciamo, un ATMega168. Che tipo di circuito avrei bisogno di costruire in serie con ciascuna delle linee elettriche del servo per darmi una lettura utile? Presumo che avrei avuto una caduta di tensione attraverso questo circuito, quale potrebbe essere? eccetera.

Risposte:


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Onestamente, le persone usano spesso un resistore di senso semplice.

Inserite un resistore a resistenza molto bassa in serie (<1 ohm spesso) e misurate la caduta di tensione. Ciò consente di monitorare la corrente del motore.

Ci sono molti algoritmi di controllo del motore se vuoi controllare tu stesso il motore, altrimenti, se stai misurando solo per conoscere l'assorbimento di corrente, devi solo assicurarti di campionare abbastanza spesso per ottenere una misurazione accurata o usare un circuito con un effetto filtro passa-basso (assicurarsi di bufferizzare la tensione).


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OK, l'ho provato e funziona bene (con un semplice test con il mio multimetro) ed è semplice da fare e non richiede molto in termini di componenti aggiuntivi o spazio sulla scheda, il che è buono. Il mio piano è di instradare il segnale del sensore corrente da ciascuno dei servi in ​​uno dei mux attivi attivi CD74HCT138E e di leggerli durante il ciclo di aggiornamento PWM a 50Hz; così ho letto il feedback sul sorteggio attuale per il servo mentre generi il PWM per esso ...
Len Holgate,

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Ricorda che i multimetri hanno un passa basso incorporato. È possibile che il microcontrollore riceva numeri meno preziosi senza l'implementazione di un semplice filtro RC passa basso.
Kortuk,

Buono a sapersi.
Len Holgate,

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La resistenza di senso è buona. Di solito sono posizionati sul lato superiore del circuito, in modo che il ritorno della tensione di alimentazione possa essere condiviso tra sorgente e carico, e di solito si dimensiona la resistenza di rilevamento in modo che sia abbastanza piccola da non influenzare il circuito, ma grande rispetto agli errori di tensione (gli offset di ingresso tipici dell'amplificatore operazionale si trovano nelle vicinanze di 0,5-5 mV). Ciò rende un po 'più difficile l'amplificazione e la traduzione in un segnale riferito a "terra". Dai un'occhiata a questi circuiti integrati per sensori di rilevamento corrente di Zetex (ora parte di Diodes Inc) - Ho dovuto progettare un circuito di rilevamento corrente alcuni mesi fa e questi sembravano la soluzione migliore (il progetto è stato modificato, quindi non ho mai avuto la possibilità di usalo).

Per il layout, assicurati di utilizzare una connessione pseudo-Kelvin - collega le linee del segnale di rilevamento corrente direttamente ai pad dei resistori (preferibilmente i bordi interni dei pad) e non utilizzare quelle tracce di rilevamento per nient'altro che l'amplificazione circuito. (Una vera connessione Kelvin sarebbe la stessa cosa, tranne per il fatto che richiederebbe una resistenza a 4 terminali con 2 terminali di carico e 2 terminali di rilevamento - questo di solito non è necessario a meno che non si entri in circuiti veramente precisi o a bassa resistenza.)


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Vorrei notare che ci sono amplificatori operazionali progettati per molte cose diverse, ho avuto amici che costruivano qualcosa del genere e non funzionava perché il loro offset dell'amplificatore operazionale era di circa 100mV e non era un op-amp rail-rail. Altrimenti, design eccellente. Non penso mai consapevolmente a come collegare le linee di rilevamento, ma le ho sempre collegate ai pad resistori, alla scema fortuna o a qualcosa che qualcuno mi ha detto molto tempo fa, chi lo sa.
Kortuk,

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Layout della connessione Kelvin: imgur.com/gVrH1 . Fonte: focus.ti.com/lit/ml/slua366/slua366.pdf
Vineeth,

Penso che questo sia probabilmente un po 'più complesso (e mi aspetto accurato) di quello di cui ho bisogno. Dal momento che ho un minimo di 18 servi che voglio misurare, immagino che il conteggio dei componenti e il costo saranno proibitivi ...
Len Holgate,

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Credo che Jason stia dando una risposta accettabile dal settore, fino a quando non vorrai vendere il dispositivo, probabilmente starai più che bene. Suggerirei di comprendere il suo approccio, poiché la conoscenza di ciò che stava facendo è molto più preziosa dell'implementazione.
Kortuk,

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Parlando come qualcuno che lavora con molti armeggi, è normalmente un problema di dimensioni e non di costo. Complessità e dimensioni aumentano, i bug aumentano in modo esponenziale, in particolare a bordo di pane.
Kortuk,

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Sembra un bel progetto.

Alcuni driver del motore misurano già la corrente per fornire "protezione da sovraccarico". Se non riesci a toccare quel segnale, ci sono diversi modi per misurare la corrente . Inizia con il metodo più semplice ed economico e, se non funziona, prova il prossimo.

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