¿Detección de corriente en el lado alto con un amplificador de instrumentación con riel?

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Sé que los IC del monitor de derivación actual y los amplificadores de diferencial de alto voltaje de modo común como el INA117 y AD629 existen, pero me gustaría saber si es posible para usar un amplificador de instrumentación regular donde su rango de entrada está limitado por su fuente de alimentación (por ejemplo, AD623 , INA177 ) y atenúe previamente la tensión de modo común mediante discreción o componentes semidiscretos.

Pensé que usar un divisor de voltaje en la entrada y luego compensar proporcionalmente el factor de ganancia funcionaría si el amplificador de entrada tiene un CMRR suficientemente alto para el rango de entrada deseado. Sospecho vagamente que no es tan simple. Si es así, ¿hay otras (mejores) opciones para hacer esto? Leí algo sobre el uso de un espejo actual, pero no entiendo realmente cómo se aplica eso en este caso.

    
pregunta Anthony

2 respuestas

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Una mejor manera es usar un amplificador operacional de precisión de entrada riel a riel y un transistor.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Haz un cálculo de presupuesto de error en tu amplificador diferencial casero propuesto y creo que encontrarás que 'Oh, así es la locura'. El circuito anterior no requiere piezas coincidentes. El voltaje en R1 es 10mV / A y en R3 es 1V / A. Se puede usar un MOSFET o Darlington en lugar de Q1 para una precisión ideal un poco mejor. Los principales límites de precisión son la tolerancia de las resistencias y el voltaje de compensación del amplificador operacional. Un error del 1% en cualquier resistencia da como resultado un error del 1% en la salida. Un voltaje de compensación de 10uV representa un error de 1 mA en la salida.

Supongamos que dividimos los 12V a 6V en cada entrada. Todavía tenemos la misma sensibilidad a R1, pero un error del 1% en una de las cuatro resistencias causará un error de 30 mV en la entrada al amplificador de entrada. Eso es equivalente a un error de 60 mV en R1, ¡que es un error de 6A!

Sí, podría recortar las resistencias para eliminar la mayor parte del error por un tiempo a una temperatura, pero se desviarían rápidamente de las especificaciones. Incluso $ 25 0.01% de resistencias no producirían un resultado tan bueno y estable como las resistencias de 0.1 centavo 1%. Eso ... es ingeniería.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Sí, por supuesto que puedes.

Básicamente, esos chips de fantasía son ... Simplemente han empaquetado las resistencias de alta precisión dentro del paquete para que usted sea una solución más integrada y confiable.

Pero, todavía puede hacerlo con las partes discretas siempre que pueda elegir piezas que cumplan con sus requisitos de precisión. Sin embargo, cuanto más alto es el "lado alto", más problemático se vuelve.

BTW: Hay varios otros métodos para medir la corriente. Sin embargo, los espejos actuales no suelen ser una buena opción, ya que básicamente duplican la corriente de carga y, como tal, se utilizan mejor para medir corrientes pequeñas.

    
respondido por el Trevor_G

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