Explicación del método de monitoreo de corriente de una fuente de alimentación

Recientemente encontré una forma interesante de monitorear la corriente, pero no estaba seguro de cómo funciona exactamente. Del mismo modo, esperaba que alguien pudiera explicar cómo mide la corriente el dispositivo.

diagrama de bloques

El objeto que se muestra en verde es un precipitador electrostático de alto voltaje capaz de generar un máximo de 30 kV y 10 mA (sin embargo, el diseñador afirmó que la carga generalmente solo consumirá de 1 a 3 mA).

Yendo de izquierda a derecha, el primer voltímetro se usa para medir la corriente del cable positivo (el otro voltímetro usa un divisor de voltaje para encontrar el voltaje, pero esa sección es irrelevante para la pregunta). Lo interesante es que el dispositivo es, de hecho, un voltímetro en lugar de un amperímetro. El voltímetro está ajustado a aproximadamente 3000 mV CC.

Lo que es más interesante es que las lecturas (en mV) proporcionadas por el voltímetro más a la izquierda proporcionan la cantidad exacta de miliamperios que consume la carga (que se muestra como el cuadro debajo de la resistencia de balasto).

Del mismo modo, tenía curiosidad por qué es esto y qué matemáticas pueden estar detrás de este efecto.

Respuestas (2)

La resistencia de 10 ohmios actúa simplemente como un convertidor de corriente a voltaje, ya que está en serie con la carga. Por la ley de Ohm, el voltaje a través de la resistencia en voltios es simplemente 10 veces la corriente a través de la resistencia en amperios. Sin embargo, el factor de conversión es tal que la corriente en miliamperios será 1/10 del voltaje en milivoltios ya que el valor de la resistencia es 10 0hms.

Entonces, si tuviera que usar una resistencia de 1 ohm en lugar de una resistencia de 10 ohm, ¿proporcionaría una conversión de 1 mV a 1 mA?

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Figura 1. Un multímetro de estilo antiguo de 20 kΩ/voltio.

El mecanismo de estos multímetros de bobina móvil lee a escala completa a una corriente muy baja. Podemos calcular cuál es esta corriente mirando la cifra de Ω/V para un rango particular.

  • El más sensible es de 2,5 V y la impedancia del medidor en este rango sería de 2,5 × 20k = 50 kΩ.
  • La corriente que se extraería del circuito bajo prueba a escala completa se puede calcular a partir de la Ley de Ohm como I = V R = 2.5 20 k = 0.125   mamá .

Podemos hacer un multímetro agregando algunos interruptores y resistencias en serie para medir voltajes más altos y resistencias en paralelo (denominado "derivación" de corriente) con la bobina para medir corrientes más altas.

Debería ser bastante fácil imaginar que un medidor sensible puede monitorear la caída de voltaje a través de la derivación de corriente externa que se muestra en su diagrama. Una vez que se conoce la resistencia interna del medidor, se puede tener en cuenta en la selección de la resistencia de derivación. En su caso, está midiendo a través de una resistencia de 10 Ω, por lo que el consumo de corriente del medidor a un poco más de 60 kΩ en paralelo (porque está midiendo 3 V) sería insignificante.

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