Как измерить положительный, отрицательный и промежуточный токи

Я делаю переменный источник питания +12 В / -12 В, где у меня будет 3 выходных контакта: 0- -12 В постоянного тока | ЗАЗЕМЛЕНИЕ | 0- +12VDC, где я хочу измерить все возможные напряжения и токи. Я буду использовать вольтметры для измерения потенциалов между: -12В и GND, GND и +12В, -12В и +12В; но я застрял здесь, как измерить те же токи.

Я хочу, чтобы постоянно отображался ток между GND и -12 В, -12 В и + 12 В и GND и + 12 В, но не знаю, как подключить сюда амперметры.

введите описание изображения здесьКрасный резистор находится между 0 и +12В; Синий резистор находится в диапазоне от 0 до -12 В; Черный резистор между -12В и +12В.

Как вы думаете, вы должны подключить амперметры? Кроме того, я был бы признателен за простую схему, чтобы мы все могли согласиться с топологией.
Конечно, я должен подключить амперметр последовательно, но я не понимаю, как подключить амперметр к контакту GND, потому что ток может течь на контакт GND или выходить из контакта GND.
@Джейки Смотри мой ответ
@HarrySvensson: отредактировано.
@Джейки, я рад, что сделал свой первый комментарий. То, что вы проявляете некоторые усилия, определенно имеет большое значение (заработало +1 от меня). Решение очень простое, но я позволю его решить Decapod (или кому-то еще). Он знает, как безошибочно ответить на этот вопрос.
@HarrySvensson: Да, спасибо. Но вот одна вещь, которая работает не очень хорошо: амперметр на линии GND. Я использую цифровой амперметр, поэтому я не могу просто добавить его туда, потому что иногда ток будет течь в GND, а иногда от GND (зависит от того, между какими контактами будет подключена нагрузка и GND). Могу ли я каким-либо образом измерить фактический ток на линии GND?
@Jakey Ну, вы будете измерять шины +12 В и -12 В, верно? Допустим, вы измеряете 10 мА, выходящий из шины 12 В, и -4 мА, выходящий из шины -12 В (= 4 мА, выходящий из шины 12 В), каков ток GND? Поскольку все токи должны суммироваться, мы знаем, что из 10 мА от +12 В 4 мА пойдут на шину -12 В. Это оставляет нам 6 мА, поступающих на GND. Другой сценарий: вы измеряете 10 мА на выходе 12 В и 20 мА на входе -12 В, каков ток GND? Из 20 мА 10 будут поступать с шины 12 В, это означает, что GND будет подавать 10 мА.
Точно. И как измерить этот ток, не вычисляя каждый раз? Я просто хочу упростить показания, планируя блок питания.

Ответы (3)

Для вольтметров вам необходимо подключить их между +12 В и GND и -12 В и GND. Амперметры следует подключать последовательно с выходом +12В и разъемом и так же для -12В и выходом разъема. Если блоки питания разделены (отсутствует информация!), то вы также можете разместить амперметры на обеих линиях GND и объединить выход на разъеме.

В ситуации, когда вас интересует только дифференциальный ток в соединении GND, вы подключаете два соединения GND перед исходящей клеммой. В этом случае амперметр должен располагаться между двумя заземляющими контактами и отходящей клеммой. В зависимости от нагрузки ток может быть источником или приемником.

Если вы используете цифровые вольт/амперметры, вы должны быть осторожны. Для большинства устройств нет гальванической развязки между источником питания и измерительным соединением. В этом случае вы можете получить отдельные поставки для каждого счетчика или, по крайней мере, для двух из них. Для амперметра в обычной ситуации GND вам необходимо выбрать тип, который может работать как с положительным, так и с отрицательным током. Не все типы могут.

Извините, блоки питания разделены, да. И да, я использую цифровые амперметры/вольтметры, это основная причина, спрашиваю я. Я буду использовать обычные вольтметры напряжения питания 12 В постоянного тока, но буду питать их от -12 В для минуса и GND для плюса (для -12 В -> GND). Это самый простой способ измерить отрицательное напряжение. Но меня все еще беспокоит амперметр на выводе GND - он не будет показывать правильно, красный или синий резистор у меня.
Если блоки питания разделены, покажите это на схеме. Затем вы увидите, что к вашим источникам питания подходят 2 линии GND. Поэтому в две строчки поставить свой амперметр. Вы показываете блок питания с +12В и -12В и общий GND
Нет. Сейчас это совершенно неправильно понято. Внутри коробки будет 2 отдельных источника питания, но они будут иметь общий GND. И я хочу измерить текущий поток на линии GND, но он не должен зависеть от направления текущего потока. Для аналоговых инструментов такой проблемы не будет, а вот для цифровых — есть.

Поскольку все токи +12 В, -12 В и GND в сумме равны нулю, используйте измерительный резистор в двух линиях 12 В, определите их с помощью дифференциальных входных усилителей и используйте эти напряжения для представления линейных токов. Затем возьмите их разницу для тока GND.

Тип ошибки, которую вы увидите в индикации тока GND, отличается между резистором с тремя датчиками и моей схемой резистора с двумя датчиками, но обе схемы будут иметь ошибки, и ошибка улучшится с соответствующими компонентами, так что на самом деле это не существенное различие между методы.

У вас неправильное подключение амперметров и шунтов.

введите описание изображения здесь

Рисунок 1. Правильное подключение шунта амперметра последовательно с нагрузкой, а не через шины питания.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Рисунок 2. Схема расположения амперметра и вольтметра.

Поскольку вы хотите измерить ток в общей шине, у вас нет другого выбора, кроме как добавить амперметр последовательно с этим. Недостатком этого является то, что ваше напряжение заземления будет меняться вместе с током. Вам придется определить, приемлемо ли это.

Планировка дает интересное дизайнерское решение. Какое текущее направление потока должно быть указано как положительное? Я предлагаю вам подключить положительные клеммы амперметра к выходам блока питания. Это позволит вам четко контролировать ток, выходящий из терминала. Амперметр -12 всегда будет показывать отрицательное значение, так как он способен только потреблять ток. Обычный амперметр будет показывать положительное значение при подаче тока для отрицательного источника питания и отрицательное значение при приеме тока от положительного. Когда нагрузки +12 и -12 сбалансированы, общий амперметр будет показывать ноль.

Спасибо за ваш комментарий, но я застрял на амперметре на выводе GND. Раньше я все понимал, для меня не было проблемой. Вольтметры здесь не проблема, амперметры. Я думал об использовании 3 амперметра, как я упоминал ранее, для -12 В -> GND, GND -> +12 В и -12 В -> +12 В, но у меня только что появилась идея для решения только с 2 амперметрами: я должен подключать амперметры только к линиям -12В и +12В, потому что это то, что действительно важно для меня: если применить только красный резистор, амперметр -12В ничего не покажет, а амперметр +12В покажет ток.
Противоположное произойдет, если подключен только синий резистор. Но если я подключу резистор между -12 В и +12 В, оба амперметра (-12 В и +12 В) будут показывать (или, по крайней мере, должны) показывать одно и то же. Это правильный способ сделать это? Должен ли я добавить еще один амперметр только для измерения суммы всех токов, входящих / выходящих из GND?
Шунты амперметра должны быть включены последовательно с выходными линиями, как показано амперметрами на моей схеме. Ваша схема и описание неверны. Вы показываете шунтирующие резисторы поперек линий. Это вызовет короткое замыкание.
@Jakey: Смотрите обновление.
нет-нет-нет, красный, черный и синий резисторы не являются шунтирующими резисторами, они мешают сокращению. Это будут двигатели BLDC и т. д.
« ... они бремя для ярлыка » не имеет для меня смысла. Я думаю, вам нужно исправить свой вопрос.
Circuit* Извините, английский не мой родной язык, и иногда я в спешке переключаю похожие слова.
ХОРОШО. Двух амперметров должно хватить. В вашей схеме ошибка. В КРАСНОЙ цепи оба провода подключены к GND.
PS: А как насчет того амперметра на линии GND, который вы показали? Если аналоговый, то работает, а если цифровой?
Я не знаю. Вы не предоставили описание, номер детали или ссылку на техническое описание.
Это классический амперметр из крупнейшего в мире интернет-магазина.