Cómo cambiar de manera confiable una señal analógica de CC que puede variar de 10 mV a 12 V y de 1 mA a 100 mA

Puede intentar encontrar los mejores relés, etc. Pero la forma de ingeniería adecuada para medir la resistencia con precisión y también detectar fallas en los contactores es usar una medición de resistencia de 4 hilos (también conocida como Kelvin).

Aquí hay un diagrama de este sitio web :

Ejecuta su corriente de prueba a través de un conjunto de contactos y luego mide el voltaje a través de otro conjunto de contactos. Por contactos me refiero a relés separados, interruptores y conexiones de cables separadas.

Digamos que su corriente de prueba está configurada en 100 mA y puede alcanzar un máximo de hasta 10 voltios, y su DUT es de 1 ohmio. Por lo tanto, esperaría 100 mV en su DUT.

Si su relé es malo y agrega 1 ohmio adicional, el voltaje de su fuente de corriente aumentará 0.1 V para mantener los 100 mA exactos que configuró, de modo que la resistencia adicional no afectará la cantidad de corriente que circula por su DUT.

Digamos que un relé defectuoso que conecta el sensor de voltaje también tiene una resistencia adicional de 1 ohmio, bueno, la corriente a través del sensor de voltaje es 0, por lo que también se ignora la resistencia adicional.

Digamos que su relé es súper malo y no puede fluir corriente. Luego, su fuente de corriente intentará impulsar 100 mA a través del DUT y alcanzará su límite superior de 10 voltios. Podemos configurar nuestro medidor de 4 hilos para que dé una indicación de falla cuando no puede suministrar la corriente de prueba que hemos configurado.

Básicamente, con un circuito de medición de 4 hilos, puede:

1) Ignore la resistencia en las puntas de prueba, el cableado y los contactos del interruptor.

2) Determinar cuando existe una falla grave en el sistema de medición.

3) Obtenga lecturas de resistencia muy precisas de su dispositivo bajo prueba.

Tenga en cuenta que no necesita una fuente de corriente y un medidor de voltaje separados; hay muchos medidores de banco que hacen este sentido de 4 hilos.

Esta página web tiene una explicación muy completa de las medidas de 4 hilos. https://www.cirris.com/learning-center/general-testing/special-topics/40-4-wire-kelvin-testing

Mi impresión > Problema: mala elección de relé para la aplicación

Las cargas de baja corriente pueden causar fallas de oxidación sin suficiente corriente de humectación y dar resultados erráticos. Por ejemplo, todos los contactos que están clasificados para cambiar a menos de 2A DEBEN ESTAR chapados en oro sobre una aleación de plata. pero no se especifica qué tan grueso debe ser este revestimiento.

Para mí está claro que la hoja de datos está clasificada para 3A y, por lo tanto, NO está chapada en oro (reglas de la industria) y, por lo tanto, es propensa a la oxidación a bajas corrientes.

(verificado: la especificación indica que los contactos son AgSnO y la corriente mínima se establece en 10 mA, lo que sugiero que no es suficiente según mi experiencia)

Tuve este problema en los relés de potencia P&B que tenían contactos de detección que usé para la retroalimentación remota. Debido a la alta tasa de fallas con las corrientes de nivel lógico TTL (alrededor de '77), descubrí el problema y lo resolví con un capacitor de tantalio sólido a través de los contactos para garantizar una corriente de humectación adecuada pero no demasiada energía para quemar el baño de oro rápidamente.

Los relés con una clasificación de 3A pueden manejar más picos de corriente, pero a expensas de un envejecimiento acelerado.

OMRON es muy explícito acerca de la reducción de las corrientes de contacto para diferentes cargas reactivas y 1 ohmio es ciertamente una falla.

Como sugirió Jonk, los relés de mercurio sellados con vidrio eran muy confiables y no tenían rebote de contacto y alguna vez fueron muy populares.

recomendaciones

Elija relés con contactos chapados en oro clasificados para < 2A

• o agregue tapas de tantalio polarizadas de 10uF 16V a través de los contactos con pullup R si es necesario y muy si la resistencia de contacto mejora hasta <20 mOhm.

• en el futuro, considere interruptores inteligentes automotrices en placas de circuito con optoaislamiento (disponible en línea con 1 a 8 canales), por ejemplo, chips