Diseño de Circuitos para Medida de Corriente en Alta Tensión

Para la detección de corriente de la bomba de iones, no necesita velocidad. Entonces, un método de voltaje a frecuencia es bastante apropiado. Una resistencia de detección de corriente (R1) convierte fácilmente la corriente del suministro de HV en un voltaje. Un microcontrolador puede convertir un voltaje de entrada en una frecuencia de salida (nivel lógico). Incluso los circuitos LMC555 pueden funcionar, o el oscilador controlado por voltaje 4046. A partir de ahí, un optoacoplador de alto voltaje de separación traduce los pulsos de frecuencia de nivel lógico a tierra.
La conversión de frecuencia a voltaje se realiza fácilmente mediante un monoestable de un solo uso, seguido de un filtro de paso bajo RC. O si se desea una lectura digital, también puede funcionar un contador de frecuencia simple, utilizando nuevamente un microcontrolador.
Como sugirió Jeroen3, el acoplador óptico también puede transportar datos de tipo UART en serie hasta un microcontrolador receptor, en lugar de pulsos proporcionales a la frecuencia. Esto proporcionaría actualizaciones más rápidas en la pantalla de lectura.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

¿El término voltaje de aislamiento está relacionado de alguna manera con la clasificación de voltaje de la resistencia de detección del ACS722KMA?

R. Sí. La barrera de aislamiento está dentro del chip entre el conductor y el sensor de efecto hall.
La clasificación de voltaje del canal actual no es motivo de preocupación. En el interior es de 0,85 mili ohmios. No habrá voltaje significativo.

El voltaje de trabajo de aislamiento básico para ACS722KMA se establece en 1097 Vrms en la hoja de datos, existe una pequeña confusión si ACS722KMA puede sobrevivir de 2kVDC a 3kVDC constantes.

B. Está diseñado para un funcionamiento continuo a 1097 Vrms y puede sobrevivir a breves ráfagas de voltajes más altos de hasta 4800 Vrms. (respetando los límites de V/us)
Probablemente tendrá dificultades para encontrar chips aisladores de 3kV SiO2.
Los optoacopladores son la única forma.

No pude encontrar resistencias de detección de corriente con clasificación de alto voltaje.

C. No necesita una clasificación de alto voltaje para una resistencia de derivación. Los 3 kV es el voltaje de modo común para la resistencia de derivación. Sin embargo, debe prestar atención a la inductancia de la resistencia, ya que podría aumentar temporalmente el voltaje.

Si alguien pudiera sugerir cualquier otro componente o técnica

D. Si es solo para indicar, ¿quizás podría usar un método digital? Un pequeño micromuestreo de la derivación y el envío de marcos UART a través de 1 optoacoplador.
La forma más complicada es construir un amplificador diferencial que permita un modo común tan alto. El concepto utilizado en sondas de modo común de alta tensión.