¿Cómo cambiar la señal diferencial para leer con adc de un solo extremo?

Estoy usando una resistencia de detección de corriente (0,02 ohmios) para un monitor de batería de alta corriente para un proyecto de pasatiempo. Me gustaría cambiar esto a un rango de 0-5 V para monitorear usando una entrada ADC (terminal único).

Entiendo cómo configurar la ganancia de un opamp usando una red de resistencia. También entiendo cómo usar una entrada diferencial de un opamp. Pero parece que no puedo averiguar cómo hacer ambas cosas al mismo tiempo. La resistencia de retroalimentación negativa causará una ruta directa a tierra (esta resistencia está en el lado alto a 12-17 V). En el caso de ganancia unitaria, ¡incluso habrá un cortocircuito!

Entonces, ¿qué me estoy perdiendo?

Agregue un diagrama de circuito de lo que está describiendo en su pregunta.
¿Está utilizando detección de lado bajo o lado alto?
Mencioné en la pregunta que estoy haciendo detección lateral alta.

Respuestas (4)

Si su resistencia de detección de corriente está en la línea de 12 V a 17 V, la forma más fácil de convertir el voltaje de detección a 0 V a 5 V es con un amplificador de detección de corriente. Si el flujo de corriente es unidireccional, puede usar INA139 o AD8212. Hay muchos otros. También es posible encontrar algunos que puedan detectar corrientes bidireccionales, como AD8310 . Usar algo como esto significa que todo lo que necesita es la resistencia de detección de corriente y una pequeña resistencia de señal para establecer la ganancia.

Los problemas con el uso de un amplificador diferencial serán cosas como verse obligado a tener una ganancia baja para mantener la entrada dentro del rango de modo común del Opamp, y tener una impedancia de entrada algo baja (10 KOhms a 100 KOhms) debido a las resistencias diferenciales que establecen la ganancia y dividir el voltaje de entrada. Luego, tener que agregar la ganancia más tarde (y necesitará una ganancia general como 5 V I sentidoMax R cs ). Tener el control de las tolerancias también puede ser un desafío. Solucionar estos problemas se vuelve complicado, lo que generalmente significa un par de amplificadores adicionales y resistencias de precisión.

También podría usar un amplificador de instrumentación como un AD8223 , o podría funcionar un INA826 . Lo bueno de los amplificadores de instrumentación es que el fabricante se ha encargado de los problemas con los que te encuentras cuando haces tu propio amplificador diferencial. Por lo tanto, obtiene una alta impedancia de entrada, una ganancia fácilmente ajustable y no tiene que preocuparse por los desequilibrios de resistencia o los voltajes de compensación.

Amplificador de sentido de corriente. Suena casi demasiado fácil :-)
... eso es porque lo es :-) Todas esas partes son solo de montaje en superficie, y sigo siendo un dinosaurio. Realmente tengo que hacer el cambio a los hornos tostadores pronto. ¿Hay un buen reemplazo para el stripboard en el mundo del montaje en superficie?
proto-advantage.com/store ordenará el IC por usted y lo montará en una placa de conexión por unos dólares adicionales sobre el costo del IC y la placa de conexión.

Una opción es usar un I-Amp (amplificador de instrumentación), algunos de los cuales serán demasiado para su aplicación, pero hay otros menos costosos. Además, si tiene una precisión más baja, puede construir su propia versión más pobre usando amplificadores operacionales, consulte las hojas de datos de I-Amp para obtener orientación.

Esta nota de aplicación de diodes inc puede brindarle más información sobre la detección de corriente.

Hace algún tiempo también estaba buscando detectar corriente. Aquí está el esquema que concebí con algo de ayuda.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Puede ignorar Q1 y G1.

El problema con esto es que utiliza una resistencia de detección basada en tierra. Si hice eso, sé cómo usar un opamp normal. El problema es que el terminal negativo debe conectarse a, digamos, 16,99 V, cuando el terminal positivo está conectado a 17,00 V. Entonces no puede, al mismo tiempo, establecer la ganancia con un divisor de resistencia, mientras que la salida se encuentra en el rango de 0..5V. (Bueno, al menos yo no lo creo).

Hay amplificadores de detección de corriente independientes en el mercado. Se ajustan internamente a un valor de ganancia o tienen pines de retroalimentación aislados adicionales para valores de ganancia ajustables. La ventaja de los amplificadores de detección de corriente es que están diseñados a propósito para condiciones superiores. Digamos que para un voltaje de suministro de 5 V, algunos CSA pueden admitir hasta 76 V de voltaje de modo común y tener una ganancia interna de 25 a 50. Esto puede ser algo parecido a lo que está buscando.

Gracias Ashwin

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