Як я можу відчути струм двигуна?

Мені потрібно керувати двигуном постійного струму @ 24V, 6A з MOSFET. Як я можу відчути струм, який двигун проводить за допомогою мікроконтролера? Я повинен знати, коли мотор затих.

Ви розміщуєте невеликий сенсорний резистор (як правило, <100 м для напруги та струму, що займається) послідовно з двигуном і вимірюєте падіння напруги. Існує два способи: високий і низький , залежно від положення резистора. $\Omega$

Низька сторона є найпростішою, оскільки падіння напруги, яке ви хочете виміряти, безпосередньо пов'язане з землею, але воно піднімає низьку сторону напруги двигуна на кілька десятків мілівольт над землею, і не всім це подобається. Якщо не більше цих кількох десятків мВ, це не повинно бути проблемою, і ви можете використовувати підсилювач для підсилення напруги в простому неінверсійному конфігурації підсилювача . Опір 10м дасть вам падіння 60мВ, що є прийнятним і в той же час достатньо високим, щоб правильно виміряти. Вам не обов'язково потрібен фізичний компонент для цього; 1 см PCB слід 0.5мм шириною має 10 м опору . Переконайтесь, що виберіть підсилювач RRIO (залізниця до залізниці).$\Omega$$\Omega$

Для вимірювання на високій стороні вам потрібно використовувати різниковий підсилювач для вимірювання падіння напруги. Для цього є спеціальні ІМС, для деяких з яких вбудований маневровий резистор для максимальної точності.

Але ви також можете побудувати свій підсилювач різниці за допомогою підсилювача. Якщо ви просто хочете виявити стійло, вам, ймовірно, не потрібен перетворювач A / D, але ви можете використовувати простий компаратор . Обов’язково фільтруйте виміряну напругу за допомогою конденсатора.

Під час не дуже ретельного пошуку з'явився датчик високої сторони SiLabs Si8540 , доступний у Mouser від кількості 0,65 дол. США.

Редагувати
Zetex / Diodes ZXCT1009 можна порівняти, але йому потрібно лише 3 штифта пакету SOT23.

Подальше читання: Колекція
лінійних технологій Current Sense Circuit Circuit (попередження: підключення важкого продукту!)
Колекція документів на підсилювачі струму від Maxim

Люди, які думають, що єдиним способом вимірювання струму постійного струму є використання маневрового резистора, можуть бути здивовані, дізнавшись, що існує безліч сучасних методів почуття .

Датчики ефекту Холла приємні для вимірювання великих струмів постійного струму. Деякі мають аналоговий вихід, поїдаючи один з аналогових входів на мікроконтролері. Інші мають вбудований внутрішній АЦП з цифровими штифтами, які безпосередньо підключаються до вашого мікроконтролера. Деякі з них також мають інтегрований драйвер FET, і досить розумні, щоб беззастережно вимкнути FET, коли він вимірює надмірний струм.

У багатьох випадках мені не потрібно точно знати, що таке струм, я просто хочу, щоб речі не отримали постійних пошкоджень, коли мотор згасає. Решта системи значно спрощує використання «розумного перемикача», який автоматично вимикається, коли двигун зупиняється.

У Allegro Hall сенсорних чіпи ефекту виглядати красиво. Інтелектуальна сила ІК - перемикачі виглядають красиво.

Супутнє: Кращий маневровий резистор для застосування лічильника потужності? і вимірювання струму високої пропускної здатності

Оскільки струм, напруга та опір пов'язані між собою (закон Ома), ви можете виміряти струм, вимірявши перепад напруги у відомому опорі та обчисливши його:

$I=\frac{V}{R}$

Покладіть невеликий ( ) резистор послідовно з двигуном. Мікроконтролер може виміряти падіння напруги через нього (можливо, ви захочете підсилити його через підсилювач) за допомогою АЦП.$<0.1\Omega$

Це те, що я хотів зробити сам на деякий час, і я розумію теорію - просто ще не розробив, як виміряти різницю напруги

Як Ендрю Колсміт виправляв мене ось тут:

Для постійного струму єдиний спосіб відчути струм - це Шунтовий резистор . Цей метод отриманий Законом Ома:

$I=\dfrac{V}{R}$

Де "Я" означає поточний і буде єдиною змінною, вирішеною µC. Таким же чином 'V' позначає напругу, яке вимірюється АЦП (аналого-цифровий перетворювач) всередині µC. Нарешті, 'R' означає резистор, який ви повинні знати для розрахунку еквації.

Існує два способи проектування маневрового резистора:

1. Використовуючи резистор, з'єднаний послідовно з мотором. Яке значення повинно бути відомо, і вам доведеться вважати, що потужність розсіюється. Наприклад: якщо ви використовуєте резистор і хочете відчути струм близько 6А, потужність, що розсіюється цим резистором, буде 36W. Тому я пропоную вам використовувати значення близько .10 м $1\Omega$$10m\Omega$

2. Використовуючи трасу плати на друкованій платі для виготовлення резистора Shunt. Як [1] ​​говорить, залежно від наступних параметрів формули, ви отримаєте значення опору:

$R=\rho \times \dfrac{L}{t \times w}\times(1+Tc \times (T-25))$

• Довжина (L)
• Товщина (т)
• Ширина (w)
• Опір (ρ). Для Cu, -см$\rho=1.7*10^{-6}\Omega$
• Температура (Т)
• Tc = 3,9 (я не знаю, для чого це означає, ідеї?).$10^-3\Omega/\Omega/C$

Деякі опускають частину продукту температури [2]. Існує велика кількість веб-сторінок, які ви можете використовувати для генерації приблизного резистора сліду PCB, наприклад у [3] та [4]. У будь-якому разі я б міряв значення мультиметром з можливістю . Якщо ви хочете отримати більше інформації, перевірте [5].$m\Omega$

З іншого боку, єдиним способом вимірювання напруги цього резистора є використання інструментального підсилювача, як саме пропонує Стівенх.

[1] AN894 - мікросхеми зворотного зв'язку датчиків управління двигуном .

[2] AP144 - Розрахунок опору треку PCB за допомогою полярних інструментів.

[3] Калькулятор стійкості слідів від EEWeb.

[4] Тепловий мідний шар ПХБ в блозі CircuitCalculator.com.

[5] Контроль вашого живлення - міркування щодо макета Роберта Колмана [TI].