Wie messe ich den Stromfluss zu einer Komponente?

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Ich baue einen Hexapod-Roboter mit einfachen Servos und habe mich gefragt, wie machbar es ist, den Stromfluss zu jedem Servo zu messen (5-6 V DC bis maximal 0,25-1A) (ich habe die Spezifikation für den Stall des Servos nicht gefunden aktuell noch)) mit beispielsweise einem ATMega168. Welche Art von Schaltung müsste ich in Reihe mit jeder Stromleitung des Servos bauen, um eine nützliche Anzeige zu erhalten? Ich gehe davon aus, dass an dieser Schaltung ein Spannungsabfall auftritt. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit? etc.

Len Holgate
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Antworten:

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Ehrlich gesagt verwenden die Leute oft einen einfachen Sinneswiderstand.

Sie platzieren einen in Reihe geschalteten Widerstand mit sehr geringem Widerstand (oft <1 Ohm) und messen den Spannungsabfall. Auf diese Weise können Sie den Motorstrom überwachen.

Es gibt viele, viele Motorsteuerungsalgorithmen, wenn Sie den Motor selbst steuern möchten. Wenn Sie nur messen, um die Stromaufnahme zu kennen, müssen Sie nur sicherstellen, dass Sie häufig genug Proben entnehmen, um eine genaue Messung zu erhalten, oder eine Schaltung mit einem verwenden Tiefpassfiltereffekt (stellen Sie sicher, dass Sie die Spannung puffern).

Kortuk
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OK, ich habe dies versucht und es funktioniert in Ordnung (mit einem einfachen Test mit meinem Multimeter) und ist einfach zu tun und beansprucht nicht viel zusätzliche Komponenten oder Platz auf der Platine, was gut ist. Mein Plan ist es, das aktuelle Sensorsignal von jedem der Servos in einen der aktiven Low-Muxes des CD74HCT138E zu leiten und diese während des 50-Hz-PWM-Auffrischungszyklus zu lesen. Also habe ich das Feedback über die Stromaufnahme für das Servo gelesen, während ich die PWM dafür generiere ...
Len Holgate
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Bitte denken Sie daran, dass Multimeter einen eingebauten Tiefpass haben. Möglicherweise empfängt Ihr Mikrocontroller weniger wertvolle Zahlen, ohne einen einfachen Tiefpass-RC-Filter zu implementieren.
Kortuk
Das ist gut zu wissen.
Len Holgate
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Sinneswiderstand ist gut. Normalerweise befinden sie sich auf der oberen Seite des Stromkreises, sodass die Versorgungsspannungsrückführung zwischen Quelle und Last aufgeteilt werden kann. Normalerweise bemessen Sie den Messwiderstand so, dass er klein genug ist, um den Stromkreis nicht zu beeinträchtigen, aber im Vergleich zu Spannungsfehlern groß (Typische Eingangsversätze für Operationsverstärker liegen in der Nähe von 0,5 bis 5 mV). Dies macht es etwas schwieriger, ein "Masse" -Referenzsignal zu verstärken und in dieses zu übersetzen. Schauen Sie sich diese Stromerfassungs-Monitor-ICs von Zetex (jetzt Teil von Diodes Inc) an. Ich musste vor einigen Monaten eine Stromerfassungsschaltung entwerfen, die am besten zu mir passte (das Projekt wurde geändert, sodass ich keine Chance dazu hatte) benutze es).

Stellen Sie für das Layout sicher, dass Sie eine Pseudo-Kelvin-Verbindung verwenden - verbinden Sie die Stromerfassungssignalleitungen direkt mit den Pads der Widerstände (vorzugsweise den Innenkanten der Pads) und verwenden Sie diese Erfassungsspuren nur für die Verstärkung Schaltkreis. (Eine echte Kelvin-Verbindung wäre dasselbe, außer dass ein 4-poliger Widerstand mit 2 Lastanschlüssen und 2 Erfassungsanschlüssen erforderlich wäre. Dies ist normalerweise nicht erforderlich, es sei denn, Sie arbeiten mit wirklich genauen oder niederohmigen Schaltkreisen.)

Jason S.
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Ich möchte darauf hinweisen, dass es Operationsverstärker gibt, die für viele verschiedene Dinge entwickelt wurden. Ich hatte Freunde, die so etwas bauten, und es funktionierte nicht, weil ihr Operationsverstärker-Offset bei etwa 100 mV lag und es sich nicht um einen Rail-Rail-Operationsverstärker handelte. Ansonsten ausgezeichnetes Design. Ich denke nie bewusst darüber nach, wie ich die Sinnesleitungen verbinden soll, aber ich habe sie immer mit den Widerstandspads verbunden, dummes Glück oder etwas, was mir vor langer Zeit jemand gesagt hat, wer weiß.
Kortuk
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Kelvin-Verbindungslayout: imgur.com/gVrH1 . Quelle: focus.ti.com/lit/ml/slua366/slua366.pdf
Vineeth
Ich denke, das ist wahrscheinlich etwas komplexer (und ich erwarte genau), als ich brauche. Da ich mindestens 18 Servos habe, die ich messen möchte, schätze ich, dass die Anzahl und die Kosten der Komponenten unerschwinglich sind ...
Len Holgate
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Ich glaube, Jason gibt eine branchenübliche Antwort, bis Sie das Gerät verkaufen wollen, sind Sie wahrscheinlich mehr als in Ordnung. Ich würde jedoch vorschlagen, seinen Ansatz zu verstehen, da das Wissen darüber, was er tat, weitaus wertvoller ist als die Implementierung.
Kortuk
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Wenn man als jemand spricht, der mit vielen Bastlern arbeitet, ist dies normalerweise ein Größenproblem und kein Kostenproblem. Komplexität und Größe nehmen zu, Fehler nehmen exponentiell zu, insbesondere bei Brotbrettern.
Kortuk
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Klingt nach einem coolen Projekt.

Einige Motortreiber messen bereits den Strom, um einen "Überlastschutz" zu gewährleisten. Wenn Sie dieses Signal nicht abhören können, gibt es verschiedene Möglichkeiten, den Strom zu messen . Beginnen Sie mit der einfachsten und billigsten Methode. Wenn dies nicht funktioniert, versuchen Sie es mit der nächsten.

Davidcary
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