Integrado para se fazer sensor de corente

[MTC]

Bem, vejo problemas de aspecto técnico que deixei de comentar que impedem a implementacao das propostas acima. Vamo aos detalhes que complicam as porpostas:

O Resistor de shunt que utilizo na verdade é um banco de 7 resistores de precisao:

1R, 10R, 100R, 1K, 10K, 100K, 1M

Pois dependendo do tipo de medida, o valor de corrente pode variar da casa dos décimos de uA até 1,5A.
Eu limito a queda de tensao de cada resistor entre 0,1V e 1,5V, ou seja, quando atinge 1,5V sobre o shunt o sistema passa a usar o resistor menor valor na sequencia, e quando o valor da queda de tensao é abaixo de 100mV passa-se ao shunt logo acima.

Assim fica inviavel a ideia do dividor de tensao do Djalma e o circuito do MOR_AL, pois eu teria que comutar alem do shunt, os respectivos resistores de malha, certo?

To aceitando outras idéias.

[ ]'s

MTC.

[Djalma Toledo Rodrigues]

E porque não disse que éra assim antes ? rs

O Shunt deve ser o menor possível.

Se a necessidade de diversas faixas basta Amplificar.

Veja o caso dos Ohmmeter Digital, possuem um Shunt para correntes até 2 Ampéres e outro Shunt para correntes maiores, geralmente 10 Ampéres.

Além do mais chavear Shunts é complicado devido a Resistência de contatos das chaves.
.

[egipts]

Dá uma olhado nesse circuito:





Só precisa ajustar os valores dos resistores da melhor forma.
Segue abaixo alguns exemplos de amperímetros de baixo corrente:








Você também pode fazer ele com só um Am. Op., basta colocar a referência em 1/2 Vcc.

Att. egipts.

[guest2003]

Engraçado usar o termo Shunt para um resistor de 1M

Mas como o Djalma disse, a ideia é trabalhar no ganho... e usar somente 1 ou 2 shunts...

[]'s

PS: Ou tem mais alguma coisa que vc nao contou ??

[egipts]

Putz... kkk.. nem tinha reparado, mas Shunt de 1M é engraçado mesmo... rs

MTC, como exemplo posso citar o Multímetro Icel MD-6490.
Ele tem um resistor de 500Ohms para a escala de uA, um de 10 Ohm para a escala de mA e um de 0,02 (se não me engano) para a escala de A.
Acho que você deve aumentar a resolução do seu AD invés de multiplicar os Shunts... Pensa nisso...

Abraço, egipts.

[MOR_AL]

Bem, vejo problemas de aspecto técnico que deixei de comentar que impedem a implementacao das propostas acima. Vamo aos detalhes que complicam as porpostas:

O Resistor de shunt que utilizo na verdade é um banco de 7 resistores de precisao:

1R, 10R, 100R, 1K, 10K, 100K, 1M

Pois dependendo do tipo de medida, o valor de corrente pode variar da casa dos décimos de uA até 1,5A.
Eu limito a queda de tensao de cada resistor entre 0,1V e 1,5V, ou seja, quando atinge 1,5V sobre o shunt o sistema passa a usar o resistor menor valor na sequencia, e quando o valor da queda de tensao é abaixo de 100mV passa-se ao shunt logo acima.

Assim fica inviavel a ideia do dividor de tensao do Djalma e o circuito do MOR_AL, pois eu teria que comutar alem do shunt, os respectivos resistores de malha, certo?

To aceitando outras idéias.

[ ]'s

MTC.

Não necessariamente.

1) Primeiramente eu acho que você deveria reduzir este range de 100mV até 1,5V.
Como sua década varia de um fator de 10, use os limites de 100mV e 1,0V. Eu particularmente ainda acho estes limites altos demais. Depois explico!
2) Depois você deveria fazer Rf2 / R2 = 10. Verifique a minha terceira fórmula. Aí sua tensão de saída seria: V02 = R * i
3) Aí (se possível) comece conectando o maior R possível. Seu circuito teria que ter um limitador de tensões maiores que 5 e menores que zero volt. Se sua corrente tiver níveis ac somente; composta apenas por uma frequência (senóide), deve pensar na idéia do Fabim, uma vez que o PIC só mede níveis de tensão entre 0 e 5V. Daria para alterar, mas aí começa a complicar. Vá reduzindo, até que V02 fique menor que 5V. Este é o valor de R que você deve usar.

Um detalhe. Como o resistor R está em série com a sua carga, a tensão sobre ele deveria ser tão pequena, a ponto de não interferir na sua medida. Porém, com estes valores de R que você tem, acredito ser impossível. Reafirmo que R tem que ser muito menor que o valor de sua carga. Depois você deveria compensar com um ganho maior.
MOR_AL

[MTC]

Vamos por partes:

Djalma: a resitencia dos reles nao é problema, venho usando reed switch com bobinas, onde a perda deve ser desprezivel.

egipts: o teu circuito 1 nao é possivel, pois a alimentacao do seguidor tensão é inferior a tensao na entrada do AOP do seguidor (qualquer valor entre -40 e +40V, dependendo da natureza da minha carga).

guest2003: acho mais dificil trabalhar com ganho do que comutar reles. A ideia é que a mudanca de escala seja automatica, um pic controla os 7 reles dos shunts: leitura abaixo de 100mV sobe um shunt, leitura acima de 1,5V desce um shunt. Observem que uso 1,5V e nao 1,0V, para ter um overload de 0,5V na escala e assim quado passo para escala abaixo, eu tenho 150mV de queda, evitando interpretação errada pelo PIC caso a leitura caisse para exatos 100mV.

MOR_AL:

A tensao é apenas DC. A questao do range 100mV a 1,5V tentei explicar acima ao guest2003. Em relacao a queda de tensao no resistor, isso nao é problema nessa configuracao onde o shunt fica na parte superior a carga (isso é nao em relacao ao GND), pois o circuito de alimentacao (-40 a +40V) tem um feedback e compensa a perda sobre o resistor, de modo a mater um nivel constante de corrente em relacao a uma referencia.

Espero ter explicado os pontos da melhor maneira.
[ ]'s

[egipts]

Olá, deixa eu fazer algumas afirmações e aí MTC vc me corrige, pra ficar um pouco mais fácil pra eu entender o problema:

1- Você está usando uma fonte com regulação feita através de um resistor no terra, de forma que a tensão em cima desse resistor não interfere na tensão de saída da fonte;

2- A corrente de saída é medida com base na tensão em cima desse resistor (Shunt), de acordo com o resistor escolhido;

3- A tensão de saída da fonte é AC e varia de +40V a -40V, com uma corrente máxima de 1A;

4- Atensão máxima sobre o Shunt não ultrapassa +/-1,5V;

5- O ADC é de 8 bits e é uma entrada do uC;


Agora vem algumas perguntas:

1- Qual a resolução que se quer na medida de corrente?

2- Quão precisa deve ser essa medida (%, True RMS...)?


3- Qual o melhor custo-benefício no seu caso:

A) aumentar o número de Shunts e "simplificar" o circuito amperímetro?

B) Reduzir o valor e quantidade de Shunts e colocar Amp.Ops. para gerar as faixas de leitura desejadas?

C) Aumentar a faixa de leitura (adc com mais bits) e ter menos shunts?


Abraço, egipts.

[Djalma Toledo Rodrigues]

Se estais a usar Reed Relé então vamos adcionar mas 4 Reed, supondo que o sistema
seja estático ou de frequência muito baixa ( è assim ?) e fazer o seguinte:

Adicionel um C em paralelo com o Shunt e

l
l_________/ _______/ __________
l, . . . . . . . . . . . . l, . . . . . . . l. . . . . . l
RC¹(shunt) . . . . C² . . . . . . C³ . . . ADC
l_________/ ___l___/ ____l______l
l
l

1) Os dois Reed a direita conectam C² ao ADC e
abrem o circuito
O Ciclo se repete.

Condições:
C¹ > C² >>> C³
Os 4 Reed nunca ligados simultâneamente.

-----------------------------------------------------------

Esse circuito foi usado na Aviação para ler Transdutor distante e com diferente nível
da Tensão de Terra com resultado bem satisfatório, só que foi usado
CI Relé de estado sólido.
.

[MTC]

egipts:

1) pode se considerar isso mesmo para efeitos de discussao. Na realidade é feita uma medida da tensao no GND em relacao a um outro referencial. Nao entrei em detalhes para simplificarmos.

2) correto

3) A tensao é DC, entre -40 e + 40V

4) Correto, menor valor na casa dos 100mV e limite superior em 1,5V.

5) o ADC é de 12bits.

A resolucao fica no limite do ADC, com a entrada em modo de 5V temos 1,22mV / bit.

TrueRMS - como dito a leitura é DC.

Em relação ao custo beneficio, os 7 shunts fecham a gama de leituras que necessito. Hoje o sistema está operando assim, mas com comutacao manual dos shunts, e leitura atraves de um DMM de precisao com interface.

Djalma: nao compreendi o ultimo post, mas voce estava presumindo leitura de sinal AC, certo?

[ ]'`s

[Djalma Toledo Rodrigues]

Não . É para DC

O que o circuto faz é transferência da Carga, da Tensão, de {Rs//C1} para C3, através de C2

De modo que o ADC faz a leitura da tensão de C3 isolado do Circuito de +40 / - 40 V.

É o princípio da Amostragem e Retenção.


Pergunta:
Com o Shunt de 1 M a fonte não tende a ser de Corrente Constante ?
.

[MTC]

Não . É para DC

O que o circuto faz é transferência da Carga, da Tensão, de {Rs//C1} para C3, através de C2

De modo que o ADC faz a leitura da tensão de C3 isolado do Circuito de +40 / - 40 V.

É o princípio da Amostragem e Retenção.


Pergunta:
Com o Shunt de 1 M a fonte não tende a ser de Corrente Constante ?
.

Certo, certo. Mas como ja citei anteriormente, o circuito de controle é realimentado de modo a manter um valor constante sobre a carga. Nesse caso esse tipo de amostragem pode dar problemas (eu acho!!!).

Em relação ao shunt de 1M, este é selecionado quando estivermos lendo a corrente sobre uma carga com alta resistencia, onde a leitura de corrente esta na faixa de 0,1uA a 1uA. (na pratica esta escala é muito pouca usada, mas acontece!!!)