Comment mesurer le flux de courant vers un composant?

Je construis un robot hexapode à l'aide de servos simples et je me demandais dans quelle mesure il était possible de mesurer le flux de courant vers chaque servo (5-6V DC à un maximum de 0,25-1A (je n'ai pas trouvé la spécification pour le décrochage du servo) actuellement)) en utilisant, disons, un ATMega168. Quel type de circuit aurais-je besoin de construire en série avec chacune des lignes électriques du servo pour me donner une lecture utile? Je suppose que j'obtiendrais une chute de tension sur ce circuit, quel est-il probable? etc.

— Len Holgate
source

Réponses:

Honnêtement, les gens utilisent souvent une simple résistance de détection.

Vous placez une résistance en série à très faible résistance (<1 ohm souvent) et vous mesurez la chute de tension. Cela vous permet de surveiller le courant du moteur.

Il existe de nombreux algorithmes de contrôle du moteur si vous souhaitez contrôler le moteur vous-même, sinon, si vous mesurez juste pour connaître la consommation de courant, vous devez simplement vous assurer que vous échantillonnez assez souvent pour obtenir une mesure précise, ou utilisez un circuit avec un effet de filtre passe-bas (assurez-vous de tamponner la tension).

— Kortuk
source

OK, j'ai essayé et cela fonctionne bien (avec un simple test avec mon multimètre) et est simple à faire et ne prend pas beaucoup de composants supplémentaires ou d'espace sur la carte, ce qui est bien. Mon plan consiste à acheminer le signal du capteur actuel de chacun des servos vers l'un des multiplexeurs bas actifs CD74HCT138E et à les lire pendant le cycle de rafraîchissement PWM à 50 Hz; j'ai donc lu les commentaires sur le tirage actuel pour le servo alors que je génère le PWM pour cela ...

— Len Holgate

N'oubliez pas que les multimètres ont un passe-bas intégré. Vous pouvez constater que votre microcontrôleur reçoit des numéros moins précieux sans implémentation d'un simple filtre RC passe-bas.

— Kortuk

C'est bon à savoir.

— Len Holgate

La résistance de détection est bonne. Habituellement, ils sont placés sur le côté haut du circuit, de sorte que le retour de la tension d'alimentation peut être partagé entre la source et la charge, et généralement vous dimensionnez la résistance de détection afin qu'elle soit suffisamment petite pour ne pas affecter le circuit, mais grande par rapport aux erreurs de tension (les décalages d'entrée typiques des amplificateurs opérationnels sont de l'ordre de 0,5 à 5 mV). Cela rend un peu plus difficile à amplifier et à traduire en un signal référencé "au sol". Jetez un coup d'œil à ces CI de moniteur de détection de courant de Zetex (qui fait maintenant partie de Diodes Inc) - J'ai dû concevoir un circuit de détection de courant il y a quelques mois et ceux-ci ressemblaient à la meilleure solution (le projet a changé, donc je n'ai jamais eu la chance de utilise le).

Pour la mise en page, assurez-vous d'utiliser une connexion pseudo-Kelvin - connectez les lignes de signal de détection actuelles directement aux plots des résistances (de préférence les bords intérieurs des plots) et n'utilisez pas ces traces de détection pour autre chose que l'amplification circuit. (Une véritable connexion Kelvin serait la même chose, sauf qu'elle nécessiterait une résistance à 4 bornes avec 2 bornes de charge et 2 bornes de détection - ce n'est généralement pas nécessaire sauf si vous entrez dans des circuits vraiment précis ou à faible résistance.)

— Jason S
source

Je voudrais noter qu'il existe des amplis opérationnels conçus pour de nombreuses choses différentes, j'avais des amis qui construisaient quelque chose comme ça et cela ne fonctionnait pas car leur décalage d'amplificateur opérationnel était d'environ 100 mV et ce n'était pas un ampli opérationnel rail-rail. Sinon, excellente conception. Je ne pense jamais consciemment à la façon de connecter les lignes de détection, mais je les ai toujours connectées aux pads de résistance, à une chance stupide ou à quelque chose que quelqu'un m'a dit il y a longtemps, qui sait.

— Kortuk

Schéma de connexion Kelvin: imgur.com/gVrH1 . Source: focus.ti.com/lit/ml/slua366/slua366.pdf

— Vineeth

Je pense que c'est probablement un peu plus complexe (et je m'attends à ce qu'il soit précis) que ce dont j'ai besoin. Puisque j'ai un minimum de 18 servos que je veux mesurer, je suppose que le nombre de composants et le coût seront prohibitifs ...

— Len Holgate

Je pense que Jason donne une réponse acceptable par l'industrie, jusqu'à ce que vous vouliez vendre l'appareil, vous êtes probablement plus que bien. Je suggérerais cependant de comprendre son approche, car la connaissance de ce qu'il faisait est beaucoup plus précieuse que la mise en œuvre.

— Kortuk

S'exprimant comme quelqu'un qui travaille avec de nombreux bricoleurs, c'est normalement un problème de taille et non un coût. La complexité et la taille augmentent, les bogues augmentent de façon exponentielle, en particulier en planche à pain.

— Kortuk

Cela ressemble à un projet sympa.

Certains pilotes de moteur mesurent déjà le courant afin de fournir une "protection contre les surcharges". Si vous ne pouvez pas exploiter ce signal, il existe plusieurs façons de mesurer le courant . Commencez avec la méthode la plus simple et la moins chère, et si cela ne fonctionne pas, essayez la suivante.

— davidcary
source