Confusión sobre el propósito de usar medidores de corriente activos

En su primer circuito, siempre que la corriente sea lo suficientemente pequeña y cambie lo suficientemente lentamente, el circuito de retroalimentación negativa mantiene la entrada inversora del amplificador operacional a 0 V, por lo que la fuente ve efectivamente una impedancia de carga de 0. p>

En el segundo circuito, la fuente ve una impedancia de carga igual al valor de la resistencia, lo que podría cambiar la corriente que produce. Además, cuanto mayor sea el valor de resistencia (al aumentar la resolución de lo que sea que esté midiendo el voltaje a través de la resistencia), mayor será la resistencia observada por la fuente, por lo tanto, mayor será el efecto en su salida.

  

la "fuente de corriente que ve cierta impedancia de carga" [problema] ... es un poco confusa ya que la resistencia de carga estará en serie con la fuente de corriente y por qué tendría que afectar a la corriente. Una simple ilustración ayudaría mucho si tuvieras tiempo,

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Si Rsense es 0, entonces toda la corriente de la fuente pasa por Rsense y la medición no perturba lo que se está midiendo.

Si Rsense no es cero, entonces parte de la corriente de la fuente se desvía internamente a través de la conductancia interna de la fuente, y la corriente medida es más baja de lo que hubiera sido si se hubiera medido con un sensor de resistencia de cero.

Un medidor de corriente de bobina de CC tiene una cierta pérdida de resistencia de devanado con frecuencia clasificada en 20kΩ / V, lo que produce 50uA a escala completa. Los Shunt R se agregan a través de proporciones precisas para escalar la corriente de escala completa.

Una OpAmp debida a la retroalimentación negativa tendrá una impedancia de entrada de Rf / Aol para la retroalimentación R y la ganancia de bucle abierto de 1e6, por lo tanto proporciona una pérdida más baja y una ganancia más alta y, por supuesto, también puede convertir I en V a una frecuencia amplia rango a diferencia de un medidor de bobina de CC y también corrientes muy bajas con alta ganancia y puede ser bipolar de CA a CC en las últimas etapas de rectificadores de precisión.

Sea cual sea la impedancia de la fuente, el sensor de corriente debe tener una impedancia mucho menor para detectar toda la corriente.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Obviamente, depende de si desea una salida DMM o una salida de medidor analógica para elegir y AC usa un rectificador en medidores de bobina, escalado para medir rms / peak o rms / avg, por lo tanto, a menos que un seno puro pueda estar en error y DC para rms / pk mide el doble del real en modo AC V o A en medidores analógicos.

Tony ha dicho las cosas correctamente. Pensé que solo agregaría otra forma de escribir cosas similares sin entorpecerme. Vamos a volver a dibujar los circuitos:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

He dibujado el movimiento del medidor analógico regular en la parte superior, y su equivalente. Aquí, puede ver que el medidor realmente inyecta una resistencia potencialmente significativa en serie (lo que puede alterar la medición, dependiendo de las circunstancias). El movimiento del medidor analógico presenta \ $ 500 \: \ Omega \ $ de resistencia de CC.

He dibujado el circuito opamp en la parte inferior, y su equivalente. Aquí, se puede ver que la resistencia efectiva en serie puede disminuir significativamente, ahora. (\ $ A_O \ $ es la ganancia de bucle abierto del opamp.) La ganancia de bucle abierto del opamp debería ser tan mala como 100 para presentar la misma resistencia en serie. Pero ese no es el caso habitual. Las ganancias de bucle abierto son mucho más altas incluso en los mercados más baratos. (He descuidado el voltaje de compensación y las corrientes de corriente y polarización, para centrarme en el punto central).

Por cierto, a menudo también puede usar medidores de panel analógico mucho más baratos, y aún así obtener reducciones significativas en el impacto en un circuito bajo medición utilizando un opamp. Y los opamps, incluso los más caros, a menudo son mucho más baratos que un movimiento analógico D'Arsonval de muy alta calidad. Sospecho que esto ha matado en gran medida a la producción a gran escala de movimientos sensibles de D'Arsonval, a pesar de la aparición algo más reciente de los muy poderosos imanes permanentes de neodimio.