Medir la corriente de la batería mediante derivación
Tristán
Estoy trabajando en un proyecto en el que mido la corriente que entra y sale de una batería (las corrientes pueden ser tan altas como aproximadamente 150 A, y no tengo conocimiento de ningún dispositivo de efecto Hall que esté clasificado continuamente para tales corrientes y/ o no rompa el banco) a través de una resistencia de derivación en línea con la línea positiva de la batería. Para medir esa corriente, tengo que medir el voltaje (comparativamente pequeño) a través de esa derivación de alguna manera.
Normalmente, usaría un amplificador de instrumentación para amplificar la señal y luego la alimentaría directamente a un ADC en mi microcontrolador. Sin embargo, dado que la corriente puede entrar y salir de la batería, tendría que lidiar con el rango de voltaje entre los dos terminales de la derivación. . (Estoy inventando números aquí, pero eso es lo que trataré).
Mi pregunta aquí es la siguiente: ¿Cómo hago para muestrear este voltaje de la derivación de la manera más simple posible?
Me gustaría mantener el circuito lo más simple posible, ya que necesitaré (eventualmente) expandir este proyecto para detectar la corriente en varias baterías simultáneamente.
¿Cuál es el mejor enfoque para muestrear este voltaje?
Estoy pensando que de alguna manera podría aplicar un sesgo de CC a la señal entrante para 'cambiarla' al rango de así que es más fácil muestrear, pero no trabajo mucho con electrónica analógica o amplificadores operacionales para saber realmente por dónde empezar.
Respuestas (2)
Transistor
Hay muchos amplificadores de monitoreo de corriente de "lado alto" que facilitan mucho esta tarea y evitan cortar el riel de tierra para insertar derivaciones.
Figura 1. El monitor bidireccional de corriente/potencia de deriva cero INA219 con interfaz I2C es uno de muchos. (Haga clic para una vista más grande).
Existen numerosas versiones de dispositivos similares, algunos construidos en tableros de pasatiempos, etc.
Si puede usar I2C, eso debería simplificar su cableado, conexiones y reducir significativamente la cantidad de manejo de señal analógica requerida.
Tony Estuardo EE75
Las derivaciones de corriente "normalmente" son de 75 mV para reducir la disipación y requieren un amplificador de lado alto que funcione en el riel de suministro o un amplificador de derivación de lado bajo que funcione debajo del riel de tierra a un valor como 150 mV. Estas opciones vienen en tablas de distribuidores y motores de búsqueda. Luego, puede elegir una ganancia para obtener la escala completa en su ADC.
He aplicado este principio hasta 10 kA utilizando conductos de tubería de cobre macizo con 2 tornillos calibrados para 1,0 mV a 100 A utilizando un suministro de laboratorio.
Sugeriría colocar la derivación en el lado de retorno a tierra y usar un instrumento para obtener la mejor ganancia y rechazo de CM y funciona por debajo de 0 V o +/- 150 mV, pero uno puede hacerlo de cualquier manera, lado alto o bajo.
INA199 < buscar Necesitará pares trenzados, tal vez blindados y tal vez funda con núcleo de ferrita (reductor CM para reducir el ruido) según el valor dI/dt en A/us.
¿Dónde se encuentra el voltaje mínimo por encima del riel negativo que un amplificador operacional puede generar en sus hojas de datos?
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Marko Bursic