Jak zmierzyć przepływ prądu do komponentu?

10

Buduję robota sześciokątnego za pomocą prostych serwomechanizmów i zastanawiałem się, jak wykonalne jest zmierzenie przepływu prądu do każdego serwomechanizmu (5-6 V prądu stałego do maksymalnie 0,25-1 A (nie znalazłem specyfikacji dla przeciągnięcia serwomechanizmu) obecnie)) przy użyciu, powiedzmy, ATMega168. Jaki obwód musiałbym zbudować szeregowo z każdą linią zasilania serwomechanizmu, aby uzyskać użyteczny odczyt? Zakładam, że dostanę spadek napięcia w tym obwodzie, co to może być? itp.

Len Holgate
źródło

Odpowiedzi:

14

Szczerze mówiąc, ludzie często używają prostego rezystora zmysłowego.

Umieszczasz szeregowo rezystor o bardzo niskiej rezystancji (często <1 om) i mierzysz spadek napięcia. Pozwala to monitorować prąd silnika.

Istnieje wiele algorytmów sterowania silnikiem, jeśli chcesz samodzielnie sterować silnikiem, w przeciwnym razie, jeśli mierzysz tylko dla poznania poboru prądu, musisz tylko upewnić się, że próbkujesz wystarczająco często, aby uzyskać dokładny pomiar lub użyć obwodu z efekt filtra dolnoprzepustowego (upewnij się, że buforujesz napięcie).

Kortuk
źródło
2
OK, próbowałem tego i działa OK (z prostym testem za pomocą mojego multimetru) i jest prosty do zrobienia i nie zajmuje dużo dodatkowych komponentów lub miejsca na płycie, co jest dobre. Moim planem jest skierowanie bieżącego sygnału czujnika z każdego serwomechanizmu do jednego z aktywnych niskich multiplekserów CD74HCT138E i odczytanie ich podczas cyklu odświeżania PWM 50 Hz; więc czytam opinię o bieżącym losowaniu serwomechanizmu, gdy generuję PWM dla niego ...
Len Holgate,
3
Pamiętaj, że multimetry mają wbudowany dolnoprzepustowy. Może się okazać, że Twój mikrokontroler otrzymuje mniej wartościowe liczby bez implementacji prostego dolnoprzepustowego filtra RC.
Kortuk,
Dobrze wiedzieć.
Len Holgate,
7

Rezystor czujący jest dobry. Zwykle są one umieszczone po wysokiej stronie obwodu, dzięki czemu zwrot napięcia zasilania może być dzielony między źródło i obciążenie, a zwykle rezystor czujnikowy jest tak dobrany, aby był wystarczająco mały, aby nie wpływać na obwód, ale duży w porównaniu do błędów napięcia (typowe przesunięcia wejścia wzmacniacza operacyjnego znajdują się w okolicach 0,5-5 mV). To sprawia, że ​​nieco trudniej jest wzmocnić i przełożyć na sygnał „naziemny”. Spójrz na te aktualne układy monitorujące sensory firmy Zetex (obecnie część Diodes Inc) - musiałem zaprojektować obwód wykrywania prądu kilka miesięcy temu i wyglądały one jak najlepiej dopasowane (projekt się zmienił, więc nigdy nie miałem okazji Użyj tego).

W przypadku układu upewnij się, że używasz połączenia pseudo-kelwinowego - podłącz bieżące linie sygnałowe bezpośrednio do padów rezystorów (najlepiej do wewnętrznych krawędzi padów) i nie używaj tych sygnałów do czegokolwiek innego niż wzmocnienie obwód. (Prawdziwe połączenie Kelvina byłoby tym samym, z tym że wymagałoby 4-zaciskowego rezystora z 2 zaciskami obciążeniowymi i 2 zaciskami czujników - zwykle nie jest to konieczne, chyba że dostaniesz się do naprawdę dokładnych obwodów lub obwodów o niskiej rezystancji.)

Jason S.
źródło
3
Chciałbym zauważyć, że istnieją wzmacniacze operacyjne przeznaczone do wielu różnych rzeczy, miałem przyjaciół, którzy zbudowali coś takiego i to nie działało, ponieważ ich przesunięcie wzmacniacza operacyjnego wynosiło około 100mV i nie był to wzmacniacz operacyjny na szynę. W przeciwnym razie doskonały design. Nigdy nie zastanawiałem się świadomie, jak połączyć linie zmysłowe, ale zawsze podłączyłem je do padów rezystora, głupiego szczęścia lub czegoś, co ktoś mi powiedział dawno temu, kto wie.
Kortuk
1
Układ połączeń Kelvina: imgur.com/gVrH1 . Źródło: focus.ti.com/lit/ml/slua366/slua366.pdf
Vineeth
Myślę, że jest to prawdopodobnie nieco bardziej złożone (i oczekuję dokładności), niż potrzebuję. Ponieważ mam co najmniej 18 serwomechanizmów, które chcę zmierzyć, myślę, że liczba komponentów i koszt będą wygórowane ...
Len Holgate
2
Uważam, że Jason udziela akceptowalnej w branży odpowiedzi, dopóki nie chcesz sprzedać urządzenia, prawdopodobnie nie masz nic przeciwko. Sugerowałbym jednak zrozumienie jego podejścia, ponieważ wiedza o tym, co robił, jest znacznie cenniejsza niż wdrożenie.
Kortuk,
1
Mówiąc jak ktoś, kto pracuje z wieloma majsterkowiczami, jest to normalnie problem wielkości, a nie koszt. Złożoność i rozmiar rosną, pluskwy rosną wykładniczo, szczególnie na pokładzie.
Kortuk
1

Brzmi jak fajny projekt.

Niektórzy kierowcy silników już mierzą prąd w celu zapewnienia „ochrony przed przeciążeniem”. Jeśli nie możesz dotknąć tego sygnału, istnieje kilka sposobów pomiaru prądu . Zacznij od najprostszej i najtańszej metody, a jeśli to nie zadziała, wypróbuj następną.

Davidcary
źródło