¿Cómo mido el flujo de corriente a un componente?

Estoy construyendo un robot hexápodo usando servos simples y me preguntaba qué tan factible era medir el flujo de corriente a cada servo (5-6 V CC hasta un máximo de 0,25-1 A (no he encontrado la especificación para la parada del servo actual todavía)) usando, digamos, un ATMega168. ¿Qué tipo de circuito necesitaría construir en serie con cada una de las líneas de alimentación del servo para obtener una lectura útil? Supongo que obtendría una caída de voltaje en este circuito, ¿cuál es probable que sea? etc.

Respuestas (3)

Honestamente, la gente a menudo usa una resistencia de sentido simple.

Coloca una resistencia de muy baja resistencia en serie (<1 ohm a menudo) y mide la caída de voltaje. Esto le permite monitorear la corriente del motor.

Hay muchos algoritmos de control de motores si desea controlar el motor usted mismo; de lo contrario, si está midiendo solo para conocer el consumo de corriente, solo necesita asegurarse de tomar muestras con la frecuencia suficiente para obtener una medición precisa, o usar un circuito con un efecto de filtro de paso bajo (asegúrese de amortiguar el voltaje).

Bien, probé esto y funciona bien (con una simple prueba con mi multímetro) y es simple de hacer y no requiere muchos componentes adicionales o espacio en la placa, lo cual es bueno. Mi plan es enrutar la señal del sensor actual de cada uno de los servos a uno de los muxes bajos activos CD74HCT138E y leerlos durante el ciclo de actualización de PWM de 50 Hz; así que leí los comentarios sobre el consumo actual del servo mientras generaba el PWM para él...
Recuerde que los multímetros tienen un paso bajo incorporado. Es posible que su microcontrolador reciba números menos valiosos sin la implementación de un filtro RC de paso bajo simple.
Es bueno saberlo.

La resistencia de detección es buena. Por lo general, se colocan en el lado alto del circuito, de modo que el retorno del voltaje de suministro se pueda compartir entre la fuente y la carga, y generalmente se dimensiona la resistencia de detección para que sea lo suficientemente pequeña como para no afectar el circuito, pero grande en comparación con los errores de voltaje. (las compensaciones de entrada típicas del amplificador operacional están en el vecindario de 0.5-5mV). Esto hace que sea un poco más difícil de amplificar y traducir a una señal con referencia a "tierra". Eche un vistazo a estos circuitos integrados de monitoreo de detección de corriente de Zetex (ahora parte de Diodes Inc): tuve que diseñar un circuito de detección de corriente hace unos meses y estos parecían los más adecuados (el proyecto cambió, así que nunca tuve la oportunidad de usarlo).

Para el diseño, asegúrese de usar una conexión pseudo-Kelvin: conecte las líneas de señal de detección actuales directamente a las almohadillas de las resistencias (preferiblemente los bordes internos de las almohadillas) y no use esos rastros de detección para nada más que la amplificación. circuito. (Una verdadera conexión Kelvin sería lo mismo, excepto que requeriría una resistencia de 4 terminales con 2 terminales de carga y 2 terminales de detección; esto generalmente no es necesario a menos que ingrese a circuitos realmente precisos o de baja resistencia).

Me gustaría señalar que hay amplificadores operacionales diseñados para muchas cosas diferentes, tuve amigos que construyeron algo como esto y no funcionaba porque su compensación de amplificador operacional era de alrededor de 100 mV y no era un amplificador operacional de riel a riel. Por lo demás, excelente diseño. Nunca pienso conscientemente en cómo conectar las líneas sensoriales, pero siempre las he conectado a las almohadillas de resistencia, suerte tonta o algo que alguien me dijo hace mucho tiempo, quién sabe.
Diseño de conexión Kelvin: imgur.com/gVrH1 . Fuente: focus.ti.com/lit/ml/slua366/slua366.pdf
Creo que esto es probablemente un poco más complejo (y espero que sea preciso) de lo que necesito. Dado que tengo un mínimo de 18 servos que quiero medir, supongo que el número de componentes y el costo serán prohibitivos...
Creo que Jason está dando una respuesta aceptable para la industria, hasta que quieras vender el dispositivo, probablemente estés más que bien. Sin embargo, sugeriría comprender su enfoque, ya que el conocimiento de lo que estaba haciendo es mucho más valioso que la implementación.
¿Necesitas medir la corriente de cada uno? de todos modos, algunas de esas partes de Zetex costaban alrededor de 50c cada una, creo
Hablando como alguien que trabaja con muchos manitas, normalmente es un problema de tamaño y no de costo. La complejidad y el tamaño aumentan, los errores aumentan exponencialmente, especialmente en el tablero de pan.
Kortuk, gracias, sí, bien puedo ir por este camino si el otro camino no funciona para mí.
Jason, sí, estoy usando la medida actual para decirme cuánto estrés está bajo el servo. La idea es que pueda usar esto como un simple mecanismo de retroalimentación. Vi que las partes de Zetex eran bastante baratas, fue cuando busqué algo similar en un paquete DIP que pudiera tener la oportunidad de soldar que los precios subieron. Dicho esto, si vinieran empaquetados en 8 en un solo DIP, entonces eso podría funcionar mejor. Puedo terminar jugando con ambos enfoques. Gracias por la info.
Digikey vende esos adaptadores SMT (pequeñas placas de circuito con pines SIP), si le preocupa la creación rápida de prototipos. Si está diseñando una placa de circuito, no me preocuparía por los SOT23; Soy bastante torpe y puedo lidiar con ellos bien. (TSSOP y los componentes 0402 son otra cuestión...)
Vale, es bueno saberlo.

Suena como un buen proyecto.

Algunos controladores de motor ya miden la corriente para proporcionar "protección contra sobrecarga". Si no puede aprovechar esa señal, hay varias formas de medir la corriente . Comience con el método más simple y económico, y si eso no funciona, intente con el siguiente.