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如何使用51單片機配合ADC實現1~1000ma級電流檢測?

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ID:884307 發表于 2021-2-15 18:54 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
如題, 我個人的思路是使用0.01歐的精密采樣電阻, 通過測量電阻兩端的壓降, 再將這個電壓值經過運放放大后輸入ADC, 實現測量電流的效果
這個采樣電阻的壓降值的變化會很大, 當電流為1ma時, 其壓降為0.1mv, 但當電流為1000ma時, 壓降則增大到10mv
壓降的范圍在0.1-10mv范圍內波動, 而ADC的輸入電壓僅為0-5v左右, 這就需要運放的放大倍數動態調整, 例如當壓降為0.1mv時就放大10000倍,
為10mv時就放大100倍
如何實現動態調整ADC的放大倍數呢? 我目前的想法是使用單片機控制模擬開關, 模擬開關上并聯幾個電阻, 形成可調電阻網絡, 作為運放的負反饋
但這個方法實現對我來說有點難度
有沒有更好的辦法?

還有就是是否存在"電子電位器"? 即可以直接用單片機控制的電位器, 如下圖這個人所說, 但我找不到這塊芯片的資料
Snipaste_2021-02-15_18-53-20.jpg




我剛剛學習單片機, 希望各位大佬能幫助我!
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ID:155507 發表于 2021-2-16 07:00 | 顯示全部樓層
這個人說錯了
MCP41010是單通道8位數字電位器,具有10 kΩ端對端電阻值和SPI串行接口。       
256抽頭,數字電位器。
有三種總電阻阻值型號,10kΩ、50kΩ、100kΩ。tb上買到的絕大多數都是10kΩ。
三線SPI通信。

有沒有更好的辦法?

MCP41010和其他運放搭建PGA使用很不方便。一開始我使用MCP41010就這么用的,后來換為了專用PGA集成芯片。
使用ADI的PGA LTC6912CGN-2 程控放大器,PGA可編程增益放大器,可調增益運放電路

起初是用分立芯片搭的,MCP41010數字電位器 + 反相放大器,效果一般。
使用起來比較麻煩。主要原因是 MCP41010只能單電源供電,運放可以用雙電源供電。但由于 MCP41010單電源的原因,輸入信號 <-0.7V的波形會有損失。幾乎沒有什么優勢可言。

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ID:403593 發表于 2021-2-16 11:02 | 顯示全部樓層
同樣的想法!
但是我的想法更狠,我想要的是1uA到1A的量程,1uA到100uA一檔,100uA到100ma一檔,100ma到1A一檔,用幾個小信號繼電器分檔,用7705做ADC,51單片機讀取7705的數據,整體就是一個高精度表頭。有興趣可以一起討論討論~~
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ID:155507 發表于 2021-2-16 19:19 | 顯示全部樓層
大多數電流測量設備(例如電流面板儀表)僅適用于低壓側測量。 這意味著除非您不希望涉及電池,否則必須將測量電阻器粘在目標接地和真實接地之間。

由于電阻兩端的電壓降與電流消耗成正比,因此這意味著接地參考會隨著電流的變化而變化。 具有偏移的接地參考會導致許多電路出現問題。

INA219B芯片更加智能-即使以3或5V供電,它也可以處理高達+ 26VDC的高端電流測量。 它還會報告高側電壓,這對于跟蹤電池壽命或太陽能電池板非常有用。

adafruit_products_schem2.jpg


精密放大器測量0.1歐姆,1%檢測電阻兩端的電壓。 由于放大器的最大輸入差為±320mV,因此它可以測量高達±3.2A的電流。 使用內部12位ADC,±3.2A范圍內的分辨率為0.8mA。 將內部增益設置為div8的最小值時,最大電流為±400mA,分辨率為0.1mA。 高級黑客可以刪除0.1歐姆的電流檢測電阻器,并用自己的電阻器替換以改變量程(例如,使用0.01歐姆來測量32安培,分辨率為8mA)。

sku_386768_1_lBpjofIbpQ.jpg



ina219.pdf

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ID:884307 發表于 2021-2-17 10:22 | 顯示全部樓層
angmall 發表于 2021-2-16 19:19
大多數電流測量設備(例如電流面板儀表)僅適用于低壓側測量。 這意味著除非您不希望涉及電池,否則必須將 ...

非常感謝, 居然有這么好的解決方案!
作為初學者, 很多時候是自己的見識太窄, 導致我花很多不必要的功夫
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