搜索
bottom↓
回复: 20

想做一个1nA ~ 10A电流计,压差小于30mV,大家有啥建议和想法

[复制链接]

出0入18汤圆

发表于 2022-7-6 10:18:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 yan2112000 于 2022-7-6 11:01 编辑

1nA ~ 10A测量范围电流计,压差小于30mV
指标:
1.电流测量范围1nA ~ 10A;
2.采样电阻串联到电路中,当1nA~2A,压差小于等于30mV;
3.采样电流大于2A时,采样电阻15毫欧;
4.采样电阻由硬件实现连续变化,变化范围15毫欧到10k欧姆;
5.采样电流3uA~2A范围,压差恒定为30mV;
6.分辨率好于1/1000,即得到的电流值的1/1000为有效数字;
7.未接入电流时,读数小于5nA;
8.可测量正负电流;
9.采样频率最高100ksps;
10.采用USB上传数据,上传速率大于400KByte/s;
11.具有TF卡记录功能,最大支持32G;
12.另外具有4路电压测量通路,最大支持正负50V电压,分辨率1/5000;
13.用户可实现数据整形,数据捕获开始条件和数据处理(滤波等);


细节:
1.USB虚拟成两个串口,一个为用于输入命令,一个用于数据上传;
2.上传数据格式为标准float格式,数据帧分两种,一种是RAW数据,另外一种具有帧各式,
1.RAW格式,每4个字节为一个数据,数据均为小端的float
2.PACK格式,以0xfffefdfc 0xfbfaf9f8 开头,后面一个4字节顺序号,后面一个4字节表示含有那几个通道的数据,按位表示,
  Bit0    bit1     bit2                    bit3        bit4
Current  voltage          AvoltageB                 voltageC   voltageD
接下来的四个字节表示数据的长度,以字节为单位
四个字节顺序号
最后四个字节表示数据结尾,为0xffffffff


阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

一只鸟敢站在脆弱的枝条上歇脚,它依仗的不是枝条不会断,而是自己有翅膀,会飞。

出10入120汤圆

发表于 2022-7-6 10:30:31 | 显示全部楼层
估计做好不容易

出0入18汤圆

 楼主| 发表于 2022-7-6 10:36:48 | 显示全部楼层
硬件确实有些欠缺,困难越大,越要下功夫吧

出0入1209汤圆

发表于 2022-7-6 10:44:17 | 显示全部楼层
不是一般的难,安捷伦商品化的仪表都不能满足你上述的参数。

出0入18汤圆

 楼主| 发表于 2022-7-6 12:33:37 | 显示全部楼层
100Hz采样下的读数跳动

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x

出0入300汤圆

发表于 2022-7-6 12:35:42 | 显示全部楼层
等到了未来,电流计都是1na到10A的,分辨率随便0.01na,要多准有多准

出0入25汤圆

发表于 2022-7-6 12:41:32 | 显示全部楼层
量程跨度太大了

出0入0汤圆

发表于 2022-7-6 13:42:16 来自手机 | 显示全部楼层
想法很天真
先参考ST LPM01A和NRF PPK2

出0入18汤圆

 楼主| 发表于 2022-7-6 14:07:08 | 显示全部楼层

看原理,电流变大后,运放输出降低,小的采样电阻并入后,采样电压降低,是负反馈;运放输出连着运放正端,导致正端也降低,正反馈;是不是平衡之后MOS开关处于某个中间态,如何测量电流?采样电阻算多少?

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x

出0入663汤圆

发表于 2022-7-6 15:50:34 | 显示全部楼层
6.分辨率好于1/1000,即得到的电流值的1/1000为有效数字;

这个指标就没什么意义了。
这个量程范围和采样率的电流计多数是用于低功耗测量场景,也就是平时uA级电流,瞬间跳到几百mA级,持续几到几百毫秒又回到uA级。
由于跳变太快,切换量程是不现实的,这就要求电流计能够做到比如在1uA~1A范围内达到100nA分辨率,即24位分辨率。
100kSPS 24位分辨率,这个技术难度嘛,呵呵……

出0入18汤圆

 楼主| 发表于 2022-7-6 16:35:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 yan2112000 于 2022-7-6 16:42 编辑
gzhuli 发表于 2022-7-6 15:50
这个指标就没什么意义了。
这个量程范围和采样率的电流计多数是用于低功耗测量场景,也就是平时uA级电流, ...
(引用自10楼)


硬件实现了采样电阻的连续变化,可以认为不存在电阻切换时间,adc可实现不间断测量,可以测量的最短间隔也就是10us!与NRF PPK2 也不同,并不需要去读取现在是那个电阻在起作用,避免了adc与io读取的时间差可能带来的错误。

出0入18汤圆

 楼主| 发表于 2022-7-6 16:44:08 | 显示全部楼层
MasterPhi 发表于 2022-7-6 13:42
想法很天真
先参考ST LPM01A和NRF PPK2
(引用自8楼)

ST LPM01A 原理有没有开源?我没有找到

出0入0汤圆

发表于 2022-7-6 17:12:57 | 显示全部楼层
如果安华高、泰克等等公司没有满足性能的设备,通常就要注意,需求可能有坑。

出0入362汤圆

发表于 2022-7-6 20:41:23 | 显示全部楼层
不容易... 小电流一般都用TIA方式

出0入300汤圆

发表于 2022-7-6 21:15:47 | 显示全部楼层
弱弱的问一下采样电阻在哪里?

出0入0汤圆

发表于 2022-7-6 21:16:56 | 显示全部楼层
硬件实现了采样电阻的连续变化,响应速度有那么快吗?

出0入1209汤圆

发表于 2022-7-6 22:34:56 | 显示全部楼层
yan2112000 发表于 2022-7-6 14:07
看原理,电流变大后,运放输出降低,小的采样电阻并入后,采样电压降低,是负反馈;运放输出连着运放正端 ...
(引用自9楼)

你还是没理解他的设计原理,他做负反馈是为了补偿采用电阻上的压降,实现免切换换挡。采样电阻本身还是没变化的,你可以参考下安捷伦66332等电源的挡位切换原理。

出0入18汤圆

 楼主| 发表于 2022-7-7 09:32:45 | 显示全部楼层
谢谢提示,不过确实没理解。采样电阻明明并联了啊,并联mos可以处于半开半关状态,那mcu检测 switch状态有什么用呢?哪位能给解释下

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x

出0入18汤圆

 楼主| 发表于 2022-7-7 09:35:11 | 显示全部楼层
kitten 发表于 2022-7-6 22:34
你还是没理解他的设计原理,他做负反馈是为了补偿采用电阻上的压降,实现免切换换挡。采样电阻本身还是没 ...
(引用自17楼)

大侠帮忙给解释下?

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x

出0入1209汤圆

发表于 2022-7-7 10:41:01 | 显示全部楼层
yan2112000 发表于 2022-7-7 09:35
大侠帮忙给解释下?
(引用自19楼)

你去看看66332A的维修手册,上面有一个两档的切换电路,看懂了然后仿真一下,你就明白怎么设计了。MOS不是什么半开状态,是工作在放大状态。

出0入18汤圆

 楼主| 发表于 2022-7-7 10:56:42 | 显示全部楼层
kitten 发表于 2022-7-7 10:41
你去看看66332A的维修手册,上面有一个两档的切换电路,看懂了然后仿真一下,你就明白怎么设计了。MOS不 ...
(引用自20楼)

多谢提醒
回帖提示: 反政府言论将被立即封锁ID 在按“提交”前,请自问一下:我这样表达会给举报吗,会给自己惹麻烦吗? 另外:尽量不要使用Mark、顶等没有意义的回复。不得大量使用大字体和彩色字。【本论坛不允许直接上传手机拍摄图片,浪费大家下载带宽和论坛服务器空间,请压缩后(图片小于1兆)才上传。压缩方法可以在微信里面发给自己(不要勾选“原图),然后下载,就能得到压缩后的图片】。另外,手机版只能上传图片,要上传附件需要切换到电脑版(不需要使用电脑,手机上切换到电脑版就行,页面底部)。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

手机版|Archiver|amobbs.com 阿莫电子技术论坛 ( 粤ICP备2022115958号, 版权所有:东莞阿莫电子贸易商行 创办于2004年 (公安交互式论坛备案:44190002001997 ) )

GMT+8, 2024-6-16 02:39

© Since 2004 www.amobbs.com, 原www.ourdev.cn, 原www.ouravr.com

快速回复 返回顶部 返回列表