Шунтирующий резистор, какое значение следует ожидать при пайке на печатной плате?

10

Я использую шунт 10 МОм для измерения тока через падение напряжения.

Моя схема на макете ...

Он ведет себя так, как будто шунт имеет значение ~ 30-40 МОм вместо 10 МОм. Я дважды проверил это путем подачи тока через один шунт и считывания падения напряжения. Я почти уверен, что источником этого дополнительного сопротивления являются контактные соединения с шунтом.

Прямо сейчас схема макета обрезается до значения шунта ~ 30-40 МОм. Мой вопрос должен ожидать, чтобы увидеть правильное значение 10 МОм, когда все припаять к печатной плате? Если это так, мне нужно изменить выбор деталей и метки компонентов печатной платы.

Однако, если я должен был видеть минимальное добавленное сопротивление от соединений макета, это могло бы означать, что они послали мне неправильное значение шунта, или оно неисправно. У меня есть только 1, к сожалению, поэтому я не могу проверить, работает ли он неожиданно.

Вот несколько картинок:

Схема, Isense +/- подключение к шунтирующему резистору. введите описание изображения здесь

Измерение сопротивления с помощью измерителя. Это показывает 220 мОм, в зависимости от того, какие разъемы я использую, я обычно получаю ~ 40-50 мОм ... Дело в том, что это определенно не 10 мОм:

введите описание изображения здесь

Вот птичье гнездо. Он настроен на шунт ~ 30 мОм. Работает точно и последовательно.

введите описание изображения здесь

Вот предлагаемая схема печатной платы. Различные наземные плоскости связаны в звезде, так что не беспокойтесь об этом; Я обнаружил, что это был самый чистый способ сделать это, я не хочу вступать в спор о наземной плоскости ... введите описание изображения здесь

Тони
источник
Возьми картон и попробуй его
PlasmaHH
8
Вы должны узнать о связи Кельвина. Ни одна печатная плата не может решить неправильный способ вашего метода измерения.
Марко Буршич
Можете ли вы опубликовать изображение вашей установки и схему?
Владимир Краверо,
3
Для правильного измерения используйте 4-точечный шунт
Дамьен,
5
«Кельвинская связь», упомянутая Марко, и «4-точечный шунт», упомянутый Дэмиеном, кстати, относятся к одной и той же вещи. Резистор с четырьмя контактами, два для тока и два для напряжения, поэтому контактные сопротивления не влияют на измерение.
Джек Б

Ответы:

16

Такой макет не подходит, когда имеет значение несколько мОм или 10 мОм.

Однако вы должны быть в состоянии спасти свою установку, используя правильно спаянные соединения для текущего чувствительного резистора. Вы, очевидно, делаете 4-проводное измерение. Припой все 4 соединения с резистором с макета. Затем вы можете подключить другие концы двух чувствительных проводов к макету, так как они несут небольшой ток.

Вы также должны тщательно спланировать макет вашей печатной платы. Имеет значение схема того, как ток подается через сенсорный резистор и где именно две чувствительные линии соединены. Когда я это сделал, я протянул основной ток через концы контактных площадок резистора как обычно. Смысловые линии были тогда тонкими следами, соединенными с центром внутренней части подушечек.

Вот фрагмент такого макета:

R1-R4 - резисторы с малым значением тока. Считываемый ток течет через толстые следы справа налево. Эти толстые следы имеют ту же ширину, что и контактные площадки. Они показаны как отверстия паяльной маски с белым узором в виде штриховки.

Смысловые линии - это тонкие (8 мил) дорожки, соединенные с центром внутреннего края каждой резисторной площадки. Непосредственное соединение с планшетом находится в верхнем слое (красный) в каждом случае. После этого они являются обычными сигнальными линиями и могут быть направлены как таковые.

И да, эта схема работала очень хорошо.

Добавлено о вашем макете

Мне не очень нравится это:

Так как сенсорные трассы выходят из контактных площадок, существует вероятность того, что между проводом резистора и областью, к которой подключена сенсорная трасса, все еще течет некоторый основной ток. Я бы почувствовал, как следы сошли с внутренней стороны колодок, как я показываю в моем примере.

Олин Латроп
источник
Я добавил свой макет печатной платы в исходный вопрос. Я думаю, что сделал то, о чем вы говорили. Я сделал чувствительные линии перпендикулярными направлению тока, поэтому возврат заземления высокого тока не будет влиять на чувствительные линии ... Как только я добавлю 4-х проводный резистор, я думаю, что все будет нормально.
Тони
7

При использовании двухпроводного резистора и прототипа с штепсельной вилкой всегда возникают проблемы с дополнительным сопротивлением в соединениях. Вы можете рассмотреть возможность использования чуть более дорогого типа сенсорного резистора, который поставляется с четырьмя выводами. Они имеют два основных провода, через которые проходит ток нагрузки. Два других провода подключены к высокоимпедансным входам вашей схемы считывания или формирования сигнала.

Этот тип резистора доступен как в SMT, так и в свинцовом исполнении для отверстий THRU. На рисунке ниже показан типовой токовый шунтирующий резистор SMT.

введите описание изображения здесь

(Источник изображения: https://www.ept.ca/products/ultra-low-ohmic-current-sense-resistor-high-power/ )

Майкл Карас
источник