Cómo medir corrientes positivas, negativas e intermedias

Estoy haciendo una fuente de alimentación de banco variable de +12V / -12V, donde tendré 3 pines de salida: 0- -12VDC | TIERRA | 0- +12VDC, donde quiero medir todos los voltajes y corrientes posibles. Usaré voltímetros para medir potenciales entre: -12V y GND, GND y +12V, -12V y +12V; pero me quedé atascado aquí, cómo medir las mismas corrientes.

Quiero que me muestren en todo momento la corriente entre GND y -12V, -12V y +12V & GND y +12V, pero no se como cablear los amperímetros aquí.

ingrese la descripción de la imagen aquíLa resistencia roja está entre 0 y +12 V; La resistencia azul está entre 0 y -12 V; La resistencia negra está entre -12V y +12V.

¿ Cómo crees que deberías cablear los amperímetros? Además, agradecería un esquema simple para que todos podamos estar de acuerdo con la topología.
Por supuesto, debería conectar el amperímetro en serie, pero no sé cómo conectar un amperímetro en el pin GND, porque la corriente puede fluir hacia el GND o salir del pin GND.
@Jakey Ver mi respuesta
@HarrySvensson: Editado.
@Jakey Estoy feliz de haber hecho mi primer comentario. Mostrar algo de esfuerzo definitivamente ayuda mucho (ganó un +1 de mí). La solución es muy simple, pero dejaré que Decapod la resuelva (o alguien más). Él sabrá cómo responder a esta pregunta sin problemas.
@HarrySvensson: Sí, gracias. Pero aquí hay una cosa que no funciona muy bien: el amperímetro en la línea GND. Estoy usando un amperímetro digital, por lo que no puedo simplemente agregarlo allí, porque a veces la corriente fluirá hacia GND y, a veces, desde GND (depende entre qué pines se conectará la carga frente a GND). ¿Hay alguna forma en que pueda medir el flujo de corriente real en la línea GND?
@Jakey Bueno, medirás el riel de +12 V y el riel de -12 V, ¿verdad? Digamos que mide 10 mA saliendo del riel de 12 V y -4 mA saliendo del riel de -12 V (= 4 mA entrando al riel de 12 V), ¿cuál es la corriente GND? Como todas las corrientes tienen que sumar, sabemos que de los 10 mA del +12 V, 4 mA de estos irán al riel de -12 V. Esto nos deja con 6 mA yendo a GND. Otro escenario: mide 10 mA saliendo de 12 V y 20 mA entrando a -12 V, ¿cuál es la corriente GND? Bueno, de los 20 mA, 10 vendrán del riel de 12 V, esto significa que GND suministrará 10 mA.
Exactamente. ¿Y cómo medir esa corriente sin calcular cada vez? Solo quiero simplificar las lecturas sin dejar de planificar la fuente de alimentación.

Respuestas (3)

Para los voltímetros necesitas conectarlos entre +12V y GND y -12V y GND. Los amperímetros debes conectarlos en serie con el +12V de salida y el conector y lo mismo para el -12V y el conector de salida. Si las fuentes de alimentación están separadas (¡falta información!), también podría colocar los medidores de amperios en ambas líneas GND y combinar la salida en el conector.

En la situación en la que solo le interesa la corriente diferencial en la conexión GND, conecte las dos conexiones GND antes del terminal de salida. En ese caso, el medidor de amperios debería estar entre las dos conexiones a tierra y el terminal de salida. Dependiendo de la carga, la corriente podría generarse o hundirse.

Si está utilizando voltímetros/amperímetros digitales, debe tener cuidado. Para la mayoría de las unidades no hay separación galvánica entre el suministro y la conexión de medición. En ese caso, podría terminar con suministros separados para cada medidor o al menos para dos de ellos. Para el amperímetro en una situación GND común, debe seleccionar un tipo que pueda manejar tanto corriente positiva como negativa. No todos los tipos pueden.

Lo siento, las fuentes de alimentación están separadas, sí. Y sí, estoy usando amperímetros/voltímetros digitales, esa es la razón principal, estoy preguntando. Usaré voltímetros de voltaje de fuente de alimentación regulares de 12 VCC, pero los alimentaré con -12V para menos y GND para más (para -12V -> GND). Esa es la forma más fácil de medir el voltaje negativo. Pero todavía me preocupa el amperímetro en el pin GND: no se mostrará correctamente, ya sea que tenga la resistencia roja o azul.
Si las fuentes de alimentación están separadas, muéstrelo en su diagrama. Luego verá que hay 2 líneas GND que van a sus fuentes de alimentación. Por lo tanto, dos líneas para poner su medidor de amperios. Muestras una fuente de alimentación con +12V y -12V y un GND común
No. Esto es totalmente mal entendido ahora. Dentro de la caja, habrá 2 fuentes de alimentación separadas, pero tendrán un GND común. Y quiero medir el flujo de corriente en la línea GND, pero tiene que ser independiente de la dirección del flujo de corriente. Para los instrumentos analógicos, eso no sería un problema, pero para los digitales sí lo es.

Como las corrientes +12v, -12v y GND suman cero, use una resistencia de detección en las dos líneas de 12v, siéntalas con amplificadores de entrada diferenciales y use estos voltajes para representar sus corrientes de línea. Luego tome la diferencia de estos para la corriente GND.

El tipo de error que vería en la indicación de corriente GND difiere entre una resistencia de tres sentidos y mi esquema de resistencia de dos sentidos, pero ambos esquemas tendrán errores y el error mejorará con componentes coincidentes, por lo que no es realmente un diferenciador significativo entre los métodos.

Su conexión de los amperímetros y derivaciones es incorrecta.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Figura 1. Cableado correcto de la derivación del amperímetro en serie con la carga, no a través de los rieles de suministro.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Figura 2. Diseño de amperímetro y voltímetro.

Como desea medir la corriente en el riel común, no tiene más opción que agregar el amperímetro en serie con esto. Esto tiene la desventaja de que su voltaje de tierra cambiará con la corriente. Tendrá que determinar si esto es aceptable o no.

El diseño proporciona un requisito de decisión de diseño interesante. ¿Qué dirección de flujo de corriente debe informarse como positiva? Le sugiero que conecte los terminales positivos del amperímetro a las salidas de la fuente de alimentación. Esto le permitirá monitorear claramente la corriente que sale del terminal. El amperímetro -12 siempre mostrará un valor negativo ya que solo es capaz de hundir la corriente. El amperímetro común indicará positivo cuando suministre corriente para el suministro negativo y negativo cuando absorba corriente del positivo. Cuando las cargas de +12 y -12 están equilibradas, el amperímetro común marcará cero.

Gracias por tu comentario, pero me quedé atascado en el amperímetro en el pin GND. Entendí todo antes, no fue un problema para mí. Los voltímetros no son un problema aquí, los amperímetros sí lo son. Pensé en usar 3 amperímetros, como mencioné antes, para -12V -> GND, GND -> +12V y -12V -> +12V, pero se me ocurrió una solución con solo 2 amperímetros: debería conecte los amperímetros solo a líneas de -12V y +12V, porque eso es lo que realmente me importa: si solo se aplica una resistencia roja, el amperímetro de -12V no mostrará nada, mientras que el amperímetro de +12V mostrará corriente.
Ocurrirá lo contrario si solo se conecta la resistencia azul. Pero si conecto una resistencia entre -12V y +12V, ambos amperímetros (-12V y +12V) mostrarán (o al menos deberían) mostrar lo mismo. ¿Es esta una forma adecuada de hacerlo? ¿Debo agregar otro amperímetro solo para medir la suma de todas las corrientes que entran y salen de GND?
Las derivaciones de amperímetro deben colocarse en serie con las líneas de salida como lo indican los amperímetros en mi esquema. Su esquema y descripción son incorrectos. Estás mostrando las resistencias de derivación a través de las líneas. Eso provocará un cortocircuito.
@Jakey: Ver la actualización.
no no no, las resistencias roja, negra y azul no son resistencias de derivación, son una carga para el atajo. Serán motores BLDC, etc.
" ... son carga para el atajo " no tiene sentido para mí. Necesitas arreglar tu pregunta, creo.
circuito* Lo siento, el inglés no es mi idioma nativo y, a veces, a toda prisa, cambio palabras similares.
DE ACUERDO. Dos amperímetros deberían ser suficientes. Hay un error en tu diagrama. El circuito ROJO tiene ambos cables conectados a GND.
PD: ¿Qué pasa con ese amperímetro en la línea GND que has mostrado? Si es analógico, funciona, pero ¿y si es digital?
No sé. No proporcionó una descripción, un número de pieza o un enlace a la hoja de datos.
Es un amperímetro clásico de la tienda más grande del mundo en la web.