Próbka AD8217BRMZ - błąd pomiaru ?

[matrix]

Od redakcji otrzymałem do testów próbkę AD8217BRMZ - Wzmacniacz/monitor do pomiaru natężenia prądu za co bardzo dziękuję zarówno redakcji jak i sponsorowi czyli firmie Analo Devices.
Miałem zamiar wykorzystać ją w jednym projekcie lecz zanim wziąłem się za projektowanie docelowego układu chciałem przetestować ową próbkę "na sucho".
Zestawiłem układ według przykładowego schematu z noty katalogowej czyli coś takiego:

Według podanego w nocie wzoru napięcie wyjściowe wynosić powinno:

Kod: Zaznacz cały

OUT = (R4/R1) × (V1 − V2)

I praktyka zgadzała by się z teorią ale tylko przy małych prądach. Najpierw jako obciążenie wstawiłem małą żarówkę led na 12V. Przy poborze prądu rzędu 500mA zgodnie ze wzorem miałem na wyjściu OUT tej próbki 1V. Ograniczając pobór prądu do powiedzmy 240mA na wyjściu OUT miałem 0,48V. I to wszystko ładnie mi się zgadza lecz...
Niestety przy większych prądach sytuacja nie wygląda tak różowo. Zamieniając żarówkę ledową na żarówkę samochodową przy poborze prądu 4A miałem na wyjściu 10,89V

Czyli jakby nie zgadza się to ze wzorem lub ja przeoczyłem jakiś wykres...
Coś możecie się w tym temacie wypowiedzieć ?

[Wojtek]

A jakie masz wówczas różnicowe napięcie wejściowe bo chyba nie powinno przekraczać 250mV

[matrix]

Nie sprawdzałem. Muszę podłączyć jeszcze raz i zmierzyć. Ewentualnie można wyliczyć.
R=0,1 Ω
I=4A

Wychodziło by jeśli dobrze liczę, 400mV spadku ?

[Wojtek]

No to tu może być problem doprowadź, rezystor powinien być dobrany tak że przy maksymalnym spodziewanym obciążeniu nie przekroczysz 250mV, ale to mówię nie z własnego doświadczenia tylko po szybkim przeglądnięciu noty.

[matrix]

No właśnie teraz też zauważyłem że w maxie ma mieć 250mV. Czyli w praktyce ciężko będzie mierzyć prądy do 10A, bo o większych to już nie wspomnę.
Chociaż przy rezystorze 0,01 Ω spadek będzie 10x mniejszy. Spadek 10x mniejszy to przy 4A wynosił by tylko 40mV, przy 20A tylko 200mV więc dało by radę mierzyć nawet tak duże prądy.

Miałem pod ręką 0,1 Ω /5W i na takim sprawdzałem...

[Wojtek]

Kod: Zaznacz cały

No właśnie teraz też zauważyłem że w maxie ma mieć 250mV

Precyzyjnie ujmując to maksymalne dopuszczalne to 1V ale to nie oznacza, że wtedy mierzy dobrze (bo nie może).
No właśnie trzeba stosować małe rezystory pomiarowe dostosowane do zakresu mierzonych prądów i możliwości układu pomiarowego oraz wpływu na obciążenie, sprawdź do jakiego prądu układ mierzy Ci dobrze przy tym rezystorze 0,1.

[matrix]

W głównej tabeli z informacjami jest że:

Kod: Zaznacz cały

Differential Input Voltage Range - 250mV

Natomiast w taeli ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS jest:

Kod: Zaznacz cały

Differential Input Voltage (+IN to –IN) ±1 V

I trochę myli mnie to +- bo nie wiem jak to traktować. Ale rzeczywiście jest do 1V.

[Wojtek]

No powyżej 1V układ może ulec uszkodzeniu najprawdopodobniej a co do wejściowego napięcia różnicowego zapewniającego pomiar bez zniekształceń (liniowy) to wartość 250mV wynika ze wzmocnienia x20 i zasilania jakie daje wewnętrzne LDO.
± 1 V - to pewnie wynika z kierunku przepływu prądu.
Nie miałem nigdy tego układu więc mogę się również mylić.

[matrix]

Jeszcze przy poborze 1A i spodziewanym spadku na rezystorze 0,1 Ω układ działa poprawnie dając na wyjściu 2V. Napięcie troszkę odchodzi od dokładnego ale biorę pod uwagę niedokładność moich przyrządów pomiarowych.
Na razie nie mam większego obciążenia, ale później pójdę do auta po żarówkę tylną i obciążę taką żarówką i dam znać.

[Wojtek]

no przy 1A i rezystorze 0,1 Ω to masz 100mV różnicowego na wejściu i będzie ok przy 2 A będzie 200mV i też będzie ok

[ACeK]

Dobrym zrodlem opornikow moga byc stare baterie od laptopow

Moja kolekcja z wyprutych bateri.

A tu cos na ten temat mdiy

[matrix]

Przeprowadziłem próby praktyczne z obciążeniem w postaci dwóch żarówek 12V/21W oraz rezystora pomiarowego 0,1 Ω /5W. Spadki napięć na rezystorze adekwatne do poboru prądu. Oto wyniki testów:

Kod: Zaznacz cały

Pobór prądu napięcie na wyjściu AD8217BRMZ 1,50A 2,87V 2,10A 4,16V 2,50A 4,97V 2,55A 5,10V 2,60A 5,20V 2,65A 5,30V 2,70A 5,32V 2,80A 5,32V 2,90A 5,32V

Co jednoznacznie wskazuje na to że układ AD8217BRMZ poprawnie mierzy prąd przy max spadku napięcia na rezystorze pomiarowym do 265mA co wskazuje na prąd 2,65A przy rezystorze pomiarowym 0,1 Ω , wskazuje też że nota katalogowa nie kłamie. Teraz trzeba zmniejszyć wartość rezystora pomiarowego i ponowić testy.

Całe to doświadczenie pokazało mi jeszcze jedną rzecz. Pokazało jak cenne są testy praktyczne z których jestem niesamowicie dumny i zadowolony.

[Wojtek]

No poza tym przekonałeś się, że trzeba dokładnie czytać noty katalogowe