コンポーネントへの電流をどのように測定しますか?


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シンプルなサーボを使用してヘキサポッドロボットを構築していて、各サーボへの電流を測定するのがどれほど実現可能か疑問に思っていました(5-6V DCから最大0.25-1Aまで(サーボの失速の仕様がわかりません)。現在まだ))、例えばATMega168を使用しています。有用な読み出しを行うには、サーボの各電源ラインと直列にどのような回路を構築する必要がありますか?この回路全体で電圧降下が発生すると思いますが、どのような可能性がありますか?等

回答:


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正直なところ、人々はしばしば単純なセンス抵抗を使用します。

非常に低抵抗の抵抗を直列に接続し(多くの場合1オーム未満)、電圧降下を測定します。これにより、モーター電流を監視できます。

モーターを自分で制御したい場合は、多くのモーター制御アルゴリズムがあります。それ以外の場合は、消費電流を知るためだけに測定する場合は、正確な測定を行うために十分な頻度でサンプリングするか、または回路を使用する必要があります。ローパスフィルター効果(電圧をバッファーすることを確認してください)。


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OK、私はこれを試してみましたが、(マルチメータを使用した簡単なテストで)OKで動作し、実行するのも簡単で、追加のコンポーネントやボードスペースをあまり必要としません。私の計画は、各サーボからの電流センサー信号をCD74HCT138Eのアクティブな低マルチプレクサの1つにルーティングし、50Hz PWMリフレッシュサイクル中にそれらを読み取ることです。そのため、サーボのPWMを生成するときに、サーボの電流引き込みに関するフィードバックを読みました...
Len Holgate

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マルチメーターにはローパスが組み込まれていることに注意してください。単純なローパスRCフィルターを実装しないと、マイクロコントローラーが受け取る貴重な数値が少なくなることがあります。
Kortuk、2009

知っておくと便利です。
Len Holgate、

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センス抵抗は良いです。通常、これらは回路のハイサイドに配置されているため、電源電圧の戻りをソースと負荷の間で共有でき、通常はセンス抵抗のサイズを調整して、回路に影響を与えないように十分小さく、電圧エラーに比べて大きくします(典型的なオペアンプの入力オフセットは0.5-5mVの近くにあります)。これにより、増幅して「グラウンド」基準の信号に変換することが少し難しくなります。Zetex(現在はDiodes Incの一部)が提供するこれらの電流検知モニターICを見てください-数か月前に電流検知回路を設計する必要があり、これらは最適に見えました(プロジェクトが変更されたため、これを使って)。

レイアウトについては、疑似ケルビン接続を使用してください-電流検出信号線を抵抗器のパッド(できればパッドの内側のエッジ)に直接接続し、増幅以外の目的でこれらの検出トレースを使用しないでください回路。(真のケルビン接続は、2つの負荷端子と2つのセンス端子を備えた4端子抵抗が必要になることを除いて、同じです。これは、本当に正確な回路または低抵抗回路にならない限り、通常は必要ありません。)


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私が注目したいのは、さまざまなもののために設計されたオペアンプがあり、友人にこのようなものを作ってもらった、そして彼らのオペアンプのオフセットが約100mVでレールレールのオペアンプではなかったので機能しなかった。そうでなければ、優れたデザイン。センスラインの接続方法を意識することはありませんが、常に抵抗パッド、つまらない、または誰かが以前に教えてくれたものに接続してきました。
Kortuk 2009

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ケルビン接続レイアウト:imgur.com/gVrH1。出典:focus.ti.com/lit/ml/slua366/slua366.pdf
Vineeth、

これはおそらく、私が必要とするよりも少し複雑だと思います(正確だと思います)。測定したいサーボが少なくとも18個あるので、部品数とコストは非常に高くなると思います...
Len Holgate

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私はジェイソンが業界で受け入れられる答えを出していると信じています。あなたがそのデバイスを売りたいと思うまで、あなたはおそらく素晴らしい以上のものです。ただし、彼が何をしていたかについての知識は実装よりもはるかに価値があるため、彼のアプローチを理解することをお勧めします。
Kortuk、2009

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多くのいじくり回しと一緒に働く人と言えば、それは通常サイズの問題であり、コストの問題ではありません。複雑さとサイズが上がり、バグは指数関数的に増加します。
Kortuk 2009

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クールなプロジェクトのように聞こえます。

一部のモータードライバーは、「過負荷保護」を提供するために既に電流を測定しています。その信号をタップできない場合、電流を測定するにはいくつかの方法があります。最も単純で安価な方法から始め、それが機能しない場合は、次の方法を試してください。

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