Medindo uA e nA

[Francesco]

Pessoal, estou com um problema interessante.

Estou precisando verificar o consumo de um circuito eletrônico de ulta baixo consumo. Fiz uma montagem com um regulador e um sensor de corrente que estava funcionando bem até agora...
Quando cheguei para correntes abaixo de 100uA, simplesmente não tenho como medir mais, meu circuito chegou ao limite.

Alguém conhece algum circuito que me permita jogar no osciloscópio correntes menores que uA? Valeu.

Francesco

[renatokodaira]

Para microamperes, dá pra usar multímetros bons. Eu tenho um SANWA analógico com fundo de escala de 20uA (sensibilidade de 50kohm/V).
Também não é difícil se achar microamperímetros de 50uA de painel.

Pra nanoampere já fica mais difícil.

[Francesco]

O problema é que eu preciso ver isso no osciloscópio... daí o circuito para medir.

[MOR_AL]

Tem que usar um amplificador operacional com entrada a FET e baixa tensão de offset, ou com ajuste de zero.
1 - Qual é a faixa de corrente? Dê valores justos.
2 - Qual é o valor de Vcc?
MOR_AL

[Francesco]

Então... seguinte. Montei com amplificador operacional um regulador com seguidor de tensão. A entrada fica de 9 a 12V, ele ajusta certinho.

Na saída é 3,00V justo, o amplificador com configuração de seguidor de tensão garante isso.

Coloquei um resistor para verificar a corrente, e o amplificador garante que a tensão não caia abaixo de 3,00V, mesmo com o resistor. Dessa forma, com outro amplificador eu "leio" a diferença de tensão no resistor, que é diretamente proporcional à corrente.

O problema é que a corrente máxima é 44mA. Dessa forma, não tenho como medir com tanto detalhamento as correntes menores. Se eu colocar um resistor maior para medir as correntes menores, ele acaba desarmando quando dá o surto de 44mA.

A corrente que eu espero medir é de 400nA, ou 500nA. No entanto, não quero e nem posso perder muito tempo elaborando tantos circuitos, pois tenho que me prender na solução, não no equipamento de medição.

O que eu queria saber é se alguém conhece algum circuito para esse tipo de medida, sem a necessidade de elaborar um.

Obrigado pessoal.

Francesco

[chipselect]

acho que vc precisa de um scope com autorange, talvez esse sirva:
http://www2.tek.com/cmswpt/psdetails.lo ... 4642&lc=EN

[MOR_AL]

Tem esse circuito no manual da National, mas tenho quase certeza que não se aplica ao seu caso. Sua tensão de alimentação de 3V é um fator limitante. Outro fator limitante é que você deseja medir cerca de 100nA em um ramo elétrico, em que pode passar 44mA, ou seja 440 vezes mais corrente. Se no circuito estiver passando 44mA e você deseja medí-lo, devemos esperar (por exemplo) cerca de 5V na saída do medidor. Quando a corrente for baixa (100nA) a tensão na saída do medidor, que representa a corrente a ser monitorada, vai valer 5V / 440 = 11,4mV. Esse valor é pequeno para alguma precisão. Uma opção é deixar o circuito saturar quando a corrente de carga for maior e optar por uma tensão de 1V na saída do medidor, para cada 100nA na carga.

Seu caso exige, ou um instrumento comercial, ou um circuito um pouco mais elaborado. Talvez um LM324 com dois ou mais estágios e alguns componentes, além de um controle da tensão de offset dos operacionais.
Melhor ainda se você dispusesse, também, de uma tensão negativa. Aí o operacional poderia ser de melhor qualidade e sua medida teria maior precisão. Porém, mesmo assim, continuaria a limitação da saturação apresentada. A menos que você colocasse uma chave seletora de faixa de corrente. Nesse caso, essa limitação poderia ser contornada.
Como você informou que o circuito não é a prioridade no seu projeto, alguma coisa teria que ser descartada.
MOR_AL

[KrafT]

Eu tenho sido feliz medindo corrente com o INA193:

http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/ina193.html

Não lí o tópico com atenção suficiente para saber se é essa solulção que voce busca, mas fica a sugestão de quem busca formas de medir corrente no lado HI da linhas de alimentação, que são sempre muito chatas se a linha está no Vmáx da fonte disponivel.

[Francesco]

KrafT e MOR_AL, obrigado... era mais ou menos isso que eu precisava.

Montei um circuito muito parecido com o de vocês, mas com LM358 em vez do INA. KrafT, Você sabe dizer qual seria a sensibilidade para esse cirucito. As correntes que preciso medir são extremamente baixas.

Obrigado.

Francesco

[KrafT]

Francesco, eu utilizei esse cara para medir corrente da ordem de 2A, justamente pela dificuldade em medir a corrente no lado HI com circuitos como o indicado pelo MOR_AL.

Mas como a Texas manda amostras, voce pode testar o cara.

Acho que vc vai ter que colocar 2 INA, com dois shunt´s em série... Quando dá um pico de corrente um satura, mas a leitura do outro continua válida.

Viajando mais um pouco, dá até para usar uma chave analógica e comutar as saidas automaticamente.