Amplificador operacional diferencial para medir el flujo de corriente negativa a través de la derivación (rieles establecidos en 0 y 5v)

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Nota * He realizado algunas búsquedas y, aunque hay temas relacionados con este, este es único y creo que justifica su propia pregunta, especialmente porque está prohibido hacer preguntas adicionales en otro hilo.

Mida la corriente de la batería mediante una derivación

Esto es similar a mi problema, pero la pregunta real es diferente.

Quiero medir la corriente y cambiarla a una señal analógica de voltaje 0-5. Ya tengo una derivación en su lugar. Pienso que es 0.5mohms. La corriente oscilará entre -50 amperios y + 200 amperios (o incluso + 400 amperios es posible en el futuro). Sólo me interesa la corriente inversa. No me importa en absoluto la corriente positiva. 0amp y + 200amps pueden ser cero. Ya tengo un circuito basado en un amplificador operacional para otras funciones relacionadas con este proyecto. Todos los amplificadores operacionales en este circuito tienen rieles ajustados a 0 y 5v. Si solo me interesara el voltaje positivo, creo que podría poner cada lado de la derivación a las entradas de un amplificador operacional diferencial.

Asumiendoquefuncionaría,¿funcionaríaenladireccióninversa?Bueno,porsupuestoqueno,ladiferenciaentrelosdosesnegativa,yseráde0v.Pero,sicambios+ys-comoentradaenlasentradasopuestasdelamplificadoroperacional,entoncessudiferencia(v2-v1)espositiva(-2mV--4mV).

Enmiopinión,creoquedeberíafuncionar,perolapreguntarealesqueambasentradasestánpordebajodelrielnegativo.Nohetrabajadoconamplificadoresoperacionalesconseñalesdeentradamásalládelosrieles.¿Esporesoquemiprototiponofuncionóohubounerrorquenoencontré?

Tambiénentiendoquevoyamedircaídasdevoltajemuypequeñasenestacosa.Siquieroresolvertanbajocomo5ampsenunaderivaciónde0.5mohm,deberíaser5a*0.5ohm/1k=2.5mV.Sinembargo,eldesplazamientodeentradadelamplificadoroperacionalesde200uV,porloquesupongoquedeberíaverunequivalentede2.3o2.7mvdediferenciaenlaentradadelamplificadoroperacional,¿meequivoco?

Siconfigurolagananciaen200.entonces,duranteaproximadamente50amperiosenelreverso,deberíaestarviendoaproximadamente5vcomosalidadelamplificadoroperacional.10amperiosseríanalrededorde1v.Paramiaplicación,realmentenoimportasieldesplazamientodeentradaestásesgandounpoco.Solonecesitoalgúntipodecomprensióndelaamplituddelacorrienteinversa.Medoycuentadequeestoesunpocodeunlibro;misdisculpas.

Update1*

Acabodeconstruiruncircuitodiferencialconelmismoamplificadoroperacional.Dilosrieles0y5v,yconfigurélagananciaa10.Luegovariédemaneraaleatoriaentrelasentradasentre0y-1.4v,ytoméaproximadamentediezmedicionesdelasentradasysalidas,yparecequeestoyobteniendolosresultadosdeseados.deG(V2-V1).nota*establezcor1=r2yr3=r4paraquelaecuacióndelamplificadoroperacionaldiferencialsesimplifiquear2/r1(v2-v1),perodetodosmodos.Pareceestarfuncionandoparalosvoltajesqueprobé,perolosvoltajesdeentradaenlaspruebastuvieronunaamplitudbastantegrandeencomparaciónconloqueobtendrédeladerivación.¿Algunaidea?

Update2*Entonces,viendoquepuedoobtenerlasalidacorrectaparalasentradasmásalládelosrieles,esosignificaquelamitaddeestapreguntaestárespondida.Lapreguntaquequedaes:¿funcionaráestoparaentradastanbajascomo-2mv?

Tengodudasalrespecto.EstaesunadelasrazonesporlasqueCuandoestabaajustandolosvoltajesnegativosqueseingresabanenelamplificadoroperacional(estabahaciendoestoconpotenciómetros),configurabaunoen,digamos,-0.5v,yajustabaelotro.Despuésdeajustarelotro,podríaregresaryverificarelnodooriginalmentede-0.5vsoloparaencontrarquesehabíadesplazadoa-0.65v.Estoyrecibiendoalgodeinestabilidad.Normalmentecombatiríaestoalmacenandoambasentradasconunseguidordevoltajeantesdequelleguenalasentradas+y-delsustractor.Eso,sinembargo,esimposibleenestecasoyaqueelseguidordevoltajesimplementebajaríaa0ylosvoltajesnegativosseperderían.

Estoplantealapregunta:¿sepuedeusarunsimpleamplificadoroperacionaldeinversiónconlagananciade-1comounseguidordevoltajenegativoefectivoydarlelaestabilidadnecesariaalsistemasinperderlosvoltajesdeentradanegativos?¿Algunasideas?

Update3*Intentaréestoyverésifuncionaparamí. Invertir búfer con amplificadores operacionales ¿Por qué debería importarme si la señal está desactivada en un 3%? No me importa mucho que las diferencias de señal sean exactamente a escala. Solo necesito poder verlo subir y bajar.

Aquí hay una pregunta. Si respondo a mi pregunta por mi cuenta, ¿debo eliminarla o dejarla aquí para que otros puedan aprender?

    
pregunta thejun

1 respuesta

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Esto plantea la pregunta: ¿se puede usar un simple amplificador operacional de inversión con la ganancia de -1 como un seguidor de voltaje negativo efectivo y darle la estabilidad necesaria al sistema sin perder los voltajes de entrada negativos? ¿Algunas ideas?

Sí.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

  

También entiendo que voy a medir caídas de voltaje muy pequeñas en esta cosa. Si quiero resolver tan bajo como 5amps en una derivación de 0.5 mohm, debería ser 5a * 0.5ohm / 1k = 2.5mV. Sin embargo, el desplazamiento de entrada del amplificador operacional es de 200 uV, por lo que supongo que debería ver un equivalente de 2.3 o 2.7 mv de diferencia en la entrada del amplificador operacional, ¿me equivoco?

Sí. Consigue un mejor opamp. El MCP6V81 tiene un voltaje de desplazamiento de entrada de 9uV máx.

    
respondido por el τεκ

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