использование АЦП на токовом выходе датчика

В моем проекте используется датчик тока LEM LAH 50-P . Ток будет варьироваться в пределах +/- 22 Ампер. В проекте используется микроконтроллер Texas Instruments TMS320F28027 , работающий от напряжения 3,3 В. Выход датчика представляет собой ток, равный измеренному току / 2000; выход будет варьироваться в пределах +/- 0,011 А.

Я пытаюсь реализовать сеть резисторов, следуя этому сообщению , в котором описывается суммирующий усилитель. Пост описывает вход как источник напряжения со всеми резисторами одинакового номинала. Также в комментарии к сообщению отмечается, что аттенюаторные резисторы можно включить в схему, тем самым сэкономив на деталях. Будет ли работать следующая конструкция? Как проектировать для V1, R1 и R2?

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

(1) Вы пытаетесь масштабировать +/- 11 мА до 0–3,3 В и смещать его до 1,65 В при нулевом токе? (2) Как вы питаете LEM и каким напряжением?
IZ2415S при +/- 15 В

Ответы (1)

Я изучил таблицу данных LEM и быстро просмотрел указанный ответ, поэтому, возможно, я упустил некоторые детали, но я думаю, вы можете упростить его.

введите описание изображения здесь

Рисунок 1. Выдержка из таблицы данных LEM, показывающая максимальное р М устройство может управлять в различных условиях.

Давайте пока возьмем 100 Ом. Можно увеличить, если устраивает. Это упадет на 1,1 В при 11 мА, что хорошо для нашего приложения, но имейте в виду, что всплеск тока может превысить максимум вашего АЦП.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Рисунок 2. Смещение р М показания напряжения в среднем диапазоне АЦП.

К счастью для того, что мы хотим сделать дальше р М является низким значением, а АЦП имеет (он сказал, не проверяя) высокое входное сопротивление.

  • Если В М (измеренное напряжение на р М = 0, то мы хотим половину напряжения питания на входе. Мы можем сделать это с делителем потенциала 1:1. Мы выберем резисторы 47k, так как они не настолько велики, чтобы вносить шумовую чувствительность, но в 500 раз выше, чем р М и поэтому должна вводить погрешность измерения менее 0,2%.
  • Если В М должно подняться до 3,3 В, входное напряжение АЦП также будет 3,3 В. (Это будет выходной сигнал 33 мА).
  • Если В М должны были упасть до -3,3 В, вход АЦП удерживался бы в средней точке +3,3 и -3,3 В = 0 В.
  • В В М = 0 вход АЦП будет 1,65 В.
  • При +11 мА вход АЦП поднимется на 1/3 пути от средней точки до +3V3. При -11 мА входное напряжение снизится на 1/3 пути от средней точки до 0 В.

Вам нужно будет решить, дает ли это вам адекватное разрешение и сбалансировать компромисс между чувствительностью и запасом по перегрузке.

Было бы неплохо добавить защитные диоды на вход АЦП — один от земли до входа, а другой от входа до V+.