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

Pomiar prądów od mA do kA

Lysoleq 08 Lut 2008 18:55 1518 6
  • #1 08 Lut 2008 18:55
    Lysoleq
    Poziom 17  

    Witam. Mam do wykonania układ mający na celu pomiar prądu zmieniającego się od wartości kilku mA do 2 kA. Z pomiarem dużych prądów nie ma problemu. Tak duże prądy pojawiają się jedynie na kilka ms, więc można zastosować rezystor o małej wartości oraz dużej mocy i badać spadek napięcia na nim (wszelkie sugestie mile widziane). Natomiast problem pojawia się z pomiarem prądów rzędu mA.

    Czy ktoś ma pomysł w jaki sposób zmierzyć prąd rzędu mA w układzie, tak aby układ pomiarowy nie został uszkodzony przy skoku prądu np.: do 2kA?

    0 6
  • #2 08 Lut 2008 19:43
    nyquist
    Poziom 24  

    może by tak rezystor o większej rezystancji, np 100ohm, na którym napięcie będzie odpowiadało małym wartościom prądu + równolegle dioda na 2kA, która zacznie przewodzić po przekroczeniu na oporniku ok 0,6V (oczywiście z odpowiednio dużym radiatorem:D ) no i szeregowo do tego ten opór o małej wartości, o którym pisałeś do pomiaru dużych prądów.

    Dodano po 13 [minuty]:

    Np. coś takiego:

    0
  • #3 08 Lut 2008 19:48
    Lysoleq
    Poziom 17  

    Pomysł z diodą jest bardzo dobry, miałem go na uwadze, ale nie pod kątem ograniczenia napięcia do 0,6V, ale jako środek zabezpieczający przy spaleniu się rezystora. W układzie chciałem użyć układu ADE7758 do pomiaru energii

    Nota katalogowa:
    http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/ADE7758.pdf

    w którym różnica sygnałów na wejściu może wynosić max 0,5V. Typowy spadek napięcia na diodzie to 0,7V, a więc o 40% więcej niż max dopuszczalne napięcie dla tego elementu. Obawiam sie że może tego nie wytrzymać.

    Czy są produkowane diody o prądzie rzędu kA o spadku napięcia od 0,5V lub mniejszym? Nie posiadam na ten temat informacji, gdyż w chwili obecnej rozważam koncepcje układu i każdy pomysł jest na wagę złota.

    P.S. układ będzie stosowany przy pomiarze prądu stałego więc wystarczy jedna dioda :)

    0
  • Pomocny post
    #4 08 Lut 2008 20:02
    nyquist
    Poziom 24  

    Słuchaj, nie potrzebna dioda na 0,5V. Przecież zamiast jednego rezystora możesz użyć dwóch np. o takiej samej wartości, uzyskasz w ten sposób dzielnik napięcia. Napięcie pomiarowe możesz zbierać tylko z jednego, dzięki czemu nie przekroczysz 3,5V. Jak chcesz w pełni wykorzystać czułość układu to dobierz tak stosunek rezystancji, żeby maksymalne napięcie na rezystorze, na którym je mierzysz, nie przekraczało 5V przy 0,7V na całości.

    Dodano po 6 [minuty]:

    Poprawka... napięcie maks. oczywiście 0,5V a nie 5V. Pozdrawiam.

    0
  • #5 23 Lut 2008 13:19
    Lysoleq
    Poziom 17  

    nyquist:
    Przemyślałem dokładnie Twoje rozwiązanie. Przy przepływie małego prądu mogę badać napięcie na rezystorze np.: 100Ω i po przekroczeniu zapięcia przewodzenia diody stanie się ona bocznikiem dla prądu. W tym układzie wszystko jest doskonale opracowane. Natomiast przy 1kA mierzonym na rezystorze 1mΩ, wydzieli się 1kW ciepła. Widywałem różne rezystory, ale takich parametrów nigdy nie spotkałem. Po drugie aby mierzyć 1kA potrzeba rezystora rzędu µΩ, co dodatkowo komplikuje sprawę.

    W celu umożliwienia pomiaru poczyniłem pewne założenia dotyczące czasu pomiaru który nie powinien przekroczyć 20ms. Pomyślałem o zastosowaniu przekładnika prądowego, bądź bocznika. Zastanawiam się tylko czy bezwładność takiego przekładnika/bocznika nie jest większa od założonego czasu pomiaru?

    Wszelkie sugestie mile widziane.

    0
  • #6 23 Lut 2008 14:05
    nyquist
    Poziom 24  

    O ile jeszcze dobrze pamiętam zajęcia z elektrotechniki na PL w Lublinie (pozdrawiam kadrę :D ), jeśli mierzony ma być prąd przemienny, to przekładnik faktycznie jest tu chyba bardzo dobrym rozwiązaniem.
    Nie wiem natomiast czy dało by się go zastosować przy pomiarze prądów stałych.. ale jeśli założyć dość krótki czas pomiaru, to myślę, że tak, ale głowy nie dam..

    Jeśli natomiast pozostać przy tym rezystorze, to pewnie należałoby zastosować nie 1mΩ, a np. 0,1mΩ (na którym przy prądzie 1kA i napięciu 0,1V, które da się zmierzyć, wydzieli się 100W). Taki rezystor chyba udałoby się spreparować, np. łącząc równolegle 10 x 1mΩ/10W.

    A swoją drogą, kiedyś miałem kolegów, którym zdarzało się mieć różne pomysły, typu smażenie kiełbaski w 8 sekund przy pomocy dwóch widelców i kawałka przewodu (jak to na polibudzie bywa). Raz udadło się im zwiększyć kilkudziesięciokrotnie wytrzymałość mocową rezystora mocy 5W, który po zanurzeniu w wiaderku z wodą wytrzymał chyba ponad 100W ;)
    Oczywiście nie proponuję niesienia wiaderka z wodą na laborkę ;D ale czasem zastosowanie niekonwencjolanych metod daje dobre rezultaty.

    Jeszcze nad tym pomyślę.. Powiem szczerze, że to ciekawa zagadka i pewnie jeszcze się odezwę :)
    Pozdrawiam.

    0
  • #7 25 Lut 2008 15:31
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Są (albo przynajmniej były) diody na duże prądy, np. D20-1600 Laminy, na prąd średni 1600A, ale
    napięcie przewodzenia raczej powyżej 1V, i wymagały solidnego radiatora (a i same nie były małe).
    Można by pomyśleć o zastosowaniu układu z takimi diodami. Opornik szeregowy 100µΩ/100W -
    przy prądach od 1A zapewniłby rozsądną dokładność (jak się użyje wzmacniacza ICL7650), dla
    mniejszych prądów opornik 100mΩ/25V (i też ICL7650).

    Przekładnik prądowy nadaje się tylko do prądów zmiennych, przy stałych nie rozróżni, czy jest
    zero, czy stały prąd - nawet, jak ten prąd będzie dość duży.

    Chyba, że wymyślimy jeszcze jakiś inny sposób pomiaru prądu - ale tanio chyba się nie da.

    0