Как мне измерить текущий поток к компоненту?

10

Я строю робота с шестигранной головкой, используя простые сервоприводы, и мне было интересно, насколько реально измерить поток тока для каждого сервопривода (5-6 В постоянного тока до максимального значения 0,25-1 А (я не нашел спецификации для киоска сервопривода). тока пока нет)) использую, скажем, ATMega168. Какую схему мне нужно построить последовательно с каждой линией питания сервопривода, чтобы дать мне полезные показания? Я предполагаю, что получу падение напряжения на этой цепи, что это может быть? и т.п.

Лен Холгейт
источник

Ответы:

14

Честно говоря, люди часто используют простой сенсорный резистор.

Вы устанавливаете последовательно резистор с очень низким сопротивлением (часто <1 Ом) и измеряете падение напряжения. Это позволяет вам контролировать ток двигателя.

Существует множество алгоритмов управления двигателем, если вы хотите управлять двигателем самостоятельно, в противном случае, если вы измеряете просто для того, чтобы узнать ток потребления, вам просто нужно убедиться, что вы производите выборку достаточно часто, чтобы получить точное измерение, или использовать схему с эффект фильтра нижних частот (убедитесь, что вы буферизуете напряжение).

Kortuk
источник
2
Хорошо, я попробовал это, и он работает хорошо (с простым тестом с моим мультиметром) и прост в выполнении и не требует много дополнительных компонентов или места на плате, что хорошо. Мой план состоит в том, чтобы направить текущий сигнал датчика от каждого из сервоприводов в один из активных низкочастотных каналов CD74HCT138E и прочитать их во время цикла обновления 50 Гц с ШИМ; поэтому я читаю отзывы о текущем энергопотреблении сервопривода, когда я генерирую для него ШИМ ...
Лен Холгейт
3
Пожалуйста, помните, что мультиметры имеют встроенный нижний проход. Вы можете обнаружить, что ваш микроконтроллер получает менее ценные числа без использования простого фильтра низких частот RC.
Кортук
Это хорошо знать.
Лен Холгейт
7

Смысл резистора хорош. Обычно они размещаются на верхней стороне цепи, так что возврат напряжения питания может быть распределен между источником и нагрузкой, и обычно вы измеряете чувствительный резистор так, чтобы он был достаточно маленьким, чтобы не влиять на цепь, но большим по сравнению с ошибками напряжения (Типичные входные смещения ОУ находятся в пределах 0,5-5 мВ). Это немного затрудняет усиление и преобразование в «наземный» сигнал. Взгляните на эти современные микросхемы сенсорных датчиков от Zetex (теперь часть Diodes Inc) - мне пришлось спроектировать текущую сенсорную схему несколько месяцев назад, и они выглядели как наиболее подходящие (проект изменился, поэтому у меня никогда не было шанса используй это).

Для компоновки убедитесь, что вы используете псевдо-кельвинское соединение - подключите текущие чувствительные сигнальные линии непосредственно к контактам резисторов (предпочтительно к внутренним краям контактных площадок) и не используйте эти чувствительные трассы для чего-либо еще, кроме усиления цепи. (Истинное соединение Кельвина было бы тем же самым, за исключением того, что потребовалось бы 4-контактный резистор с 2-мя клеммами нагрузки и 2-мя чувствительными клеммами - это обычно не требуется, если вы не попадаете в действительно точные цепи или цепи с низким сопротивлением)

Джейсон С
источник
3
Я хотел бы отметить, что есть операционные усилители, предназначенные для разных вещей, у меня были друзья, которые строили что-то вроде этого, и это не работало, потому что их смещение было примерно 100 мВ, и это не был операционный усилитель на направляющих. В остальном отличный дизайн. Я никогда сознательно не задумываюсь над тем, как соединить чувствительные линии, но я всегда подключал их к контактам резисторов, глупая удача или что-то, что кто-то сказал мне давно, кто знает.
Кортук
1
Схема подключения Кельвина: imgur.com/gVrH1 . Источник: focus.ti.com/lit/ml/slua366/slua366.pdf
Вайнит
Я думаю, что это, вероятно, немного сложнее (и я ожидаю точного), чем мне нужно. Поскольку у меня есть минимум 18 сервоприводов, которые я хочу измерить, я думаю, что количество и стоимость компонентов будут непомерно высокими
Лен Холгейт,
2
Я считаю, что Джейсон дает приемлемый для отрасли ответ, пока вы не захотите продать устройство, вы, вероятно, более чем в порядке. Я бы посоветовал понять его подход, поскольку знание того, что он делал, гораздо более ценно, чем его реализация.
Кортук
1
Говоря как кто-то, кто работает со многими тинкерами, обычно это проблема размера, а не стоимости. Сложность и размер увеличиваются, ошибки возрастают в геометрической прогрессии, особенно на досках.
Кортук
1

Похоже, классный проект.

Некоторые драйверы двигателей уже измеряют ток, чтобы обеспечить «защиту от перегрузки». Если вы не можете нажать на этот сигнал, есть несколько способов измерения тока . Начните с самого простого и дешевого метода, и если это не сработает, попробуйте следующий.

davidcary
источник