Es posible que no puedas lograr lo que te propusiste. Al calibrar tratar el sistema como una caja negra, hay entradas y salidas. Estás tratando de averiguar qué sucede dentro de la caja y modelarlo de alguna manera. El modelo puede ser fácil o puede ser difícil. Si puede encontrar un modelo suficientemente bueno, puede calibrar casi cualquier cosa. Si es lineal o sigue una relación polinomial, es incluso más fácil de calibrar.
Usted ve el sistema como una caja con la entrada de corriente (la corriente real que desea medir) y la caja negra como su IC / Mosfet y el voltaje de salida del IC medido por su ADC como salida. Su modelo es la ecuación como se describe anteriormente.
Con la calibración, debe conocer las entradas y las salidas ¡ESTO ES ESENCIAL!
Si K_ILIS fuera constante, su rutina de calibración podría ser esto
1) Coloque una corriente conocida como 1Amp (entrada), mida el voltaje en ADC (Salida)
2) Coloque una corriente conocida como 2Amps (entrada), mida el voltaje en ADC (salida)
(1Amp ADC Val) = 680Ω ∗ (1Amp) / (3V kILIS ∗ 4095)
(2Amp ADC Val) = 680Ω ∗ (2Amp) / (3V ∗ kILIS ∗ 4095)
Y el resto es plug and chug. Obtendrá su valor para K_ILIS. Esto le dará un resultado decente para la parte de la curva que no cambia (por encima de 3A o menos).
Si desea obtener más detalles, puede hacer un ajuste lineal de primer orden.
y = m * x + b donde y es su medida ADC (salida), y x es su I_L y 680 * 4095 / (K_ILIS * 3.3) es su valor de m. El problema con hacer esto es que todavía no vas a tener un buen ajuste. Solo puede modelar una línea, lo que sería el equivalente a obtener una regla y dibujar una línea a través de la curva, aún tendrá bastante remanente en el rango de 0 a 3Amp.
Por lo tanto, otro truco en la bolsa es moverse a un orden superior como este modelo:
y = c3 * x ^ 3 + c2 * x ^ 2 + c1 * x + c0
El problema con esto es que una línea necesita al menos dos puntos para definirla. Ajustar una curva necesitaría muchos más datos. Hay otras funciones de ajuste, un sigmoide podría funcionar
y = c2 / (c1 + exp (c0 * t)) + b
pero estos necesitan rutinas de optimización para encontrar todas las constantes y, una vez más, querrá tomar tantas muestras como pueda.
Uno de los problemas que veo es que K_ILIS también depende de la temperatura y de la temperatura de la unión, por lo que eso significa que si tuviera que medirla, tendría que ocurrir en el IC. Tendrías que calibrarlo para la temperatura y conocer la temperatura. Parece que la curva de temperatura de K_ILIS varía de un dispositivo a otro también.
Esta frase sugiere que K_ILIS es constante en todos los dispositivos, pero esto entra en conflicto con la información en la sección de características de diagnóstico, creo que es una mezcla de los dos:
Este rango para la relación de detección actual se refiere a todos los dispositivos. los
La precisión del kILIS puede elevarse mediante la calibración del valor.
de kilis para cada dispositivo.
Entonces, si hicieras una calibración de temperatura, tendrías que saber la temperatura. Una vez que supieras la temperatura, podrías buscar el valor de K_ILIS, pero aún tendrías que descubrir cómo cambia la temperatura. No parece que puedas encontrar una fórmula o función emperada fácil (como exponencial o sigmod). Si tuviera que hacer esto y no tuviera otra forma de cambiar el diseño, usaría la tabla que se me dio O realizaría un experimento tras otro para caracterizar K_ILIS sobre la temperatura en un entorno de laboratorio. Luego usaría estos datos en una tabla de consulta en el micro, pero aún tendría que saber la temperatura. ¿Puedes poner un termistor en el IC? Probablemente no. El rango actual que está tratando de medir es muy grande. En mi experiencia, es realmente difícil obtener el primer 5% del rango de mediciones actual. Parte del problema es que las corrientes de fuga y las compensaciones llegan a ser tan grandes como la medición de voltaje de lo que sea que esté midiendo la corriente, ya sea una señal diferencial de una resistencia de detección o por otros medios.
Creo que es hora de que revises tus necesidades. Parece que tienes dos o tres requisitos.
- Calibración simple
- 1% de precisión de medición actual de 0A a 40A (puede insertar el número que desee para el 1% y 40A)
- precio bajo
Si tiene que tener 2) y 3) no puede tener 1). Si no necesita 3) consideraría agregar otro método para una medición de corriente de "alta ganancia" que le permita concentrarse en el rango de 0 a 1A.
También creo que parte de su problema no es escribir los requisitos en primer lugar. Es una buena manera de diseñar cosas, entonces tienes una discusión de tus opciones antes de que estén en una PCB.
