Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Jak dobrać rezystor do pomiaru prądu?

CiekawyŚwiata 22 Lut 2018 10:28 498 11
  • #1 22 Lut 2018 10:28
    CiekawyŚwiata
    Poziom 3  

    Chciałbym upewnić się czy dobrze obliczam wartość rezystora potrzebnego do pomiaru prądu
    Mam układ jak na schemacie poniżej, napięcie w obwodzie to 230AC maksymalny prąd jaki może popłynąć w obwodzie to 16A, chcę zastosować rezystor SMD 1% o mocy nie większej niż 2W. Spadek napięcia na rezystorze nie może przekroczyć 250mV.
    Najpierw korzystam ze wzoru R=P/(I * I) podstawiając mam R=2/(16*16) = 0,0078125 Ohm, najbliżej tej wartości pasujący mi rezystor będzie miał wartość 5 mOhm. Sprawdzę jeszcze teraz maksymalny spadek napięcia oraz maks prąd dla rezystora 5 mOhm 2W. Do wyliczenia maksymalnego spadku napięcia na tym rezystorze skorzystam ze wzoru U = R*I, U=0,005 * 16 = 0,08V czyli zgodnie z moimi wymaganiami nie przekracza 250mV, teraz jeszcze tylko dla pewności przeliczę czy moc rezystora będzie wystarczająca korzystając ze wzoru P=R*I*I = 0,005 * 16 * 16 = 1,28W czyli przy maksymalnym prądzie mam jeszcze spory zapas mocy na rezystorze.

    Proszę tylko o potwierdzenie czy dobrze wszystko policzyłem ewentualnie wskazanie gdzie popełniłem błąd jeśli jakiś popełniłem.

    0 11
  • #2 22 Lut 2018 11:28
    Loker
    Poziom 38  

    Obliczenia są OK - zakładając, że liczysz tylko teoretycznie. Jeśli chcesz zastosować taki układ w praktyce to musisz zwrócić uwagę na kilka rzeczy:
    - pomiar napięcia na oporniku znajdującym się na potencjale sieci,
    - moc wydzielana - to, że nie przekraczasz mocy nominalnej nie oznacza, że rezystor nie będzie się grzał, bez odpowiedniego chlodzenia może coś popalić,
    - pomiar 80mV na rezystorze 1% - przeprowadź rachunek błędów i sprawdź, czy osiągniesz zadowalającą dokładność pomiaru,
    - wpływ zakłóceń pochodzących z sieci (szumy) na miliwolty wartości mierzonej.

    Według mnie zdecydowanie łatwiej użyć przetwornika typu ACS (np. ACS712) albo przekładnika prądowego.

    0
  • #3 22 Lut 2018 12:06
    CiekawyŚwiata
    Poziom 3  

    Przede wszystkim na ACS712 większej dokładności nie da, pomiar na przekładniku w zasadzie jest na tej samej zasadzie no i dokładność też większa nie będzie a co najważniejsze nie jestem samobójcą ani nawet masohistą :) dbam o swoje zdrowie i nie będę mierzył bezpośrednio na rezystorze tylko poprzez HCPL-7520. Jeśli zaś chodzi o temperaturę rezystora to po pierwsze będę ją monitorował a po drugie te 16A to już będzie powodowało odłączenie obwodu i raczej nie przewiduje obciążeń długotrwałych powyżej 10 jeśli jednak w testach okaże się że ciepła jest za dużo to to zwiększę moc rezystora poprzez połączenie kilku o odpowiednio większym operze równolegle

    0
  • #4 22 Lut 2018 13:24
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    CiekawyŚwiata napisał:
    zwiększę moc rezystora poprzez połączenie kilku o odpowiednio większym operze równolegle

    Łączenie (lutowanie) rozjedzie Ci mocno dokładność, gdyż rezystancja połączeń będzie już znacząca w stosunku do nominalnej rezystancji 5mOhm.
    W ogóle to stosowanie tak niskiej rezystancji bocznika (5mOhm) wymaga staranności i przemyślenia montażu, najlepiej zastosować specjalnej konstrukcji oporniki czterokońcówkowe (four-terminals resistor), np. https://www.conrad.pl/p/rezystor-precyzyjny-isa-plan-isabellenhuette-pbv-0005-ohm-447366

    0
  • #5 22 Lut 2018 19:29
    CiekawyŚwiata
    Poziom 3  

    Masz rację że rezystancja lutów przy rezystorze o tak małym oporze może mieć znaczenie jednak wystarczy prosta kalibracja i dokładność będzie na dobrym poziomie i nic się nie rozjedzie. Masz również rację że lepsze byłby rezystory specjalistyczne jednak ja to robię tylko na potrzeby własne a cena podlinkowanego przez ciebie rezystora przewyższa budżet mojego projektu :)

    0
  • #6 22 Lut 2018 19:39
    Krystian1256
    Poziom 7  

    Moim zdanie jest poprawnie.

    0
  • #7 22 Lut 2018 22:37
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Przy pomiarze AC można sobie pozwolić na bardzo mały spadek napięcia na oporniku i nie stosować opornika 2W, a ograniczyć moc strat np. do około 250mW (opór 0R001, 256mW przy 16A RMS) i użyć opornika 0.5W - sygnał AC można łatwo i dokładnie wzmacniać (z DC są duże problemy z dryfem zera).

    Opornik/i trzeba podłączać czterokońcówkowo - odrębne lutowanie/a do doprowadzenia prądu i pobierania napięcia. Przy kilku opornikach układ niestety się komplikuje - napięcie trzeba pobierać poprzez oporniki, na każdy opornik pomiarowy wypadną dwa oporniki do pobierania napięcia między jego końcami.

    2
  • #8 22 Lut 2018 23:07
    CiekawyŚwiata
    Poziom 3  

    _jta_ napisał:
    Opornik/i trzeba podłączać czterokońcówkowo - odrębne lutowanie/a do doprowadzenia prądu i pobierania napięcia.


    Nie jestem pewien, bo nie jestem elektronikiem, ale wydaje mi się że sposób podłączania będzie zależny od sposobu pomiaru i w moim przypadku czyli wykorzystując układ HCPL-7520, takie kombinacje są zbędne.

    0
  • #9 22 Lut 2018 23:28
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    CiekawyŚwiata napisał:
    i nic się nie rozjedzie

    CiekawyŚwiata napisał:
    wydaje mi się

    CiekawyŚwiata napisał:
    bo nie jestem elektronikiem

    CiekawyŚwiata napisał:
    cena podlinkowanego przez ciebie rezystora przewyższa budżet mojego projektu

    To był przykład, a Ty nie zadałeś sobie trudu aby sprawdzić ceny. Zakładasz z góry, że to zbędne i drogie.
    Jakich odpowiedzi oczekujesz? - tylko potwierdzających Twoje tezy?
    CiekawyŚwiata napisał:
    napięcie w obwodzie to 230AC

    CiekawyŚwiata napisał:
    wykorzystując układ HCPL-7520

    HCPL-7520 jest przeznaczony do pomiaru prądu stałego: https://www.google.pl/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=...eet-7803.pdf&usg=AOvVaw1zscg31M-J-yyvIRV5Ju70

    0
  • #11 23 Lut 2018 01:47
    CiekawyŚwiata
    Poziom 3  

    trymer01 napisał:
    CiekawyŚwiata napisał:
    i nic się nie rozjedzie

    CiekawyŚwiata napisał:
    wydaje mi się

    CiekawyŚwiata napisał:
    bo nie jestem elektronikiem

    CiekawyŚwiata napisał:
    cena podlinkowanego przez ciebie rezystora przewyższa budżet mojego projektu

    To był przykład, a Ty nie zadałeś sobie trudu aby sprawdzić ceny. Zakładasz z góry, że to zbędne i drogie.
    Jakich odpowiedzi oczekujesz? - tylko potwierdzających Twoje tezy?

    Nie wiem co w tym złego że nie jestem elektronikiem czy że coś mi się wydaje. Widziałem cenę w linku który mi podałeś i nie zakładam z góry tylko to po prostu jest za drogie no chyba że pokażesz mi gdzie takie kupić poniżej 1zł to uderzę się w pierś. W zasadzie jedynych odpowiedzi jakich oczekiwałem to odpowiedzi na moje pytania postawione w pierwszym poście. Jednak bardzo chętnie podejmę rzeczową dyskusję i nie będę się upierał przy swoim jeśli ktoś zaproponuje coś co spełnia podstawowe założenia mojego projektu a dwa podstawowe założenia to cena, która za całe urządzenie nie powinna przekroczyć 20-30zł i gabaryty całość ma być wielkości mniej więcej pudełka zapałek.
    trymer01 napisał:

    CiekawyŚwiata napisał:
    napięcie w obwodzie to 230AC

    CiekawyŚwiata napisał:
    wykorzystując układ HCPL-7520

    HCPL-7520 jest przeznaczony do pomiaru prądu stałego: https://www.google.pl/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=...eet-7803.pdf&usg=AOvVaw1zscg31M-J-yyvIRV5Ju70
    Twoja ranga i zasługi na tym forum są imponujące i między innymi z tego powodu nie powinieneś pisać bzdur. Owszem układ ten można z powodzeniem wykorzystać do pomiarów prądu i napięcia przemiennego.
    Krzysztof Kamienski napisał:

    Na ten temat już pisałem powyżej i owszem przekładnik jest jednym z lepszych sposobów pomiaru prądu w obwodach AC jednak nie w moim przypadku, ja muszę mieć coś jak najmniejszego

    0
  • #12 23 Lut 2018 09:35
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Wadą HCPL-7520 jest duży szum (pewnie wynika z przetwarzania sygnału na cyfrowy), typowo 31.5mV na wyjściu. Jeśli opornik pomiarowy ma mieć mały opór (1mΩ), to wyjdzie z tego błąd pomiaru ze 4A. Proponuję przed HPCL-7520 zastosować wzmacniacz o wzmocnieniu 8, żeby zmniejszyć ten błąd do 0.5A.

    Poza tym można spróbować dać filtr dolnoprzepustowy na wyjściu - jeśli mierzysz prąd o częstotliwości 50Hz, to nie potrzebujesz pasma 100kHz, może obcięcie pasma wyeliminuje dużą część szumu? Niestety nic nie piszą o charakterze szumu tego układu, w nim jest ADC, który daje szum kwantyzacji o niskiej częstotliwości, na to filtr mało pomoże.

    A można spróbować innej konstrukcji, ale sam nigdy takiej nie zrobiłem i może się okazać za trudna: napięcie z opornika wzmocnić i podać na przetwornik napięcie-częstotliwość, wytworzoną częstotliwość (powinna być z kilka MHz) przesłać przez transformator izolujący, i przetworzyć na napięcie. To da szum kwantyzacji głównie dla dużych częstotliwości.

    A czterokońcówkowe włączanie opornika jest potrzebne niezależnie użycia HPCL-7520 - jest kwestia: gdzie podłączać do opornika, żeby miał opór zbliżony do nominalnego, dla jakiej długości końcówek podaje się wartości oporników przewlekanych, dla jakiego lutowania SMD? Opornik przewlekany można wlutować w płytkę, a do jego końcówek po stronie elementów przylutować przewody, i w ten sposób mieć podłączenie czterokońcówkowe (i jest kwestia: w jakiej odległości od opornika lutować te przewody), a jak to zrobić dla SMD?

    0
  Szukaj w 5mln produktów