usando ADC en la salida actual de un sensor

Mi proyecto utiliza un sensor de corriente LEM LAH 50-P . La corriente variará entre +/- 22 amperios. El proyecto utiliza un MCU TMS320F28027 de Texas Instruments que funciona a 3,3 V. La salida del sensor es una corriente igual a la corriente detectada/2000; la salida variará entre +/- 0,011 A.

Estoy tratando de implementar la red de resistencias siguiendo esta publicación que describe un amplificador sumador. La publicación describe la entrada como una fuente de voltaje con todas las resistencias del mismo valor. También un comentario a la publicación señala que las resistencias de atenuación se pueden incorporar al circuito, lo que ahorra piezas. ¿Funcionaría el siguiente diseño? ¿Cómo diseñar para V1, R1 y R2?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

(1) ¿Está tratando de escalar +/-11 mA a 0 a 3,3 V y polarizarlo a 1,65 V con corriente cero? (2) ¿Cómo está alimentando el LEM y con qué voltajes?
(1) Sí, exactamente. (2) fuente de salida dual IZ2415S
IZ2415S a +/- 15 V

Respuestas (1)

Estudié la hoja de datos de LEM y eché un vistazo rápido a la respuesta a la que se hace referencia, por lo que es posible que me haya perdido algunos detalles, pero creo que puede simplificarlo.

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Figura 1. Extracto de la hoja de datos LEM que muestra el máximo R METRO el dispositivo puede conducir bajo diversas condiciones.

Vamos con 100 Ω por ahora. Puedes aumentarlo si te conviene. Esto reducirá 1,1 V a 11 mA, lo cual es bueno para nuestra aplicación, pero tenga en cuenta que un pico o aumento de corriente podría elevarlo más allá del máximo de su ADC.

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Figura 2. Sesgo de la R METRO lectura de voltaje a rango medio de ADC.

Afortunadamente para lo que queremos hacer a continuación R METRO es un valor bajo y el ADC tiene (dijo sin comprobar) una impedancia de entrada alta.

  • Si V METRO (tensión medida en R METRO = 0, entonces queremos la mitad del voltaje de suministro en la entrada. Podemos hacer esto con un divisor de potencial 1:1. Elegiremos resistencias de 47k, ya que no son tan altas como para introducir la susceptibilidad al ruido, pero son 500 veces más altas que R METRO y por lo tanto debe introducir un error de medición de menos de 0,2%.
  • Si V METRO si aumentara a 3,3 V, la entrada del ADC también sería de 3,3 V. (Esta sería una salida de 33 mA).
  • Si V METRO si cayera a -3,3 V, la entrada del ADC se mantendría en el punto medio de +3,3 y -3,3 V = 0 V.
  • En V METRO = 0 la entrada ADC será de 1,65 V.
  • A +11 mA, la entrada ADC subirá 1/3 del camino desde el punto medio hasta +3V3. A -11 mA, la entrada bajará 1/3 del punto medio a 0 V.

Deberá averiguar si esto le brinda una resolución adecuada y equilibra el equilibrio entre la sensibilidad y el margen de sobrecarga.

Puede ser una buena idea agregar diodos de protección a la entrada del ADC, uno desde tierra hasta la entrada y otro desde la entrada hasta V+.