Quais são as vantagens de um resistor de derivação versus um sensor de efeito hall?


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Estou construindo um conversor de impulso e preciso medir a corrente de entrada e a corrente de saída. As correntes variam de 25A a 200A, dependendo do modelo. Meu controlador é referenciado ao trilho negativo do conversor. Eu tenho me concentrado em sensores de efeito de hall, mas me ocorre que eu poderia usar resistores de derivação na perna negativa. Quais são as vantagens e desvantagens de cada abordagem?


Eu ia responder, mas li sua biografia e aposto que é uma pergunta "estilo de perguntas e respostas". Aguardando sua resposta aqui.
22914 Vladimir Cravero

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Tenho algumas idéias, mas tenho menos confiança nelas do que em questões passadas! Se você tiver uma resposta, por favor, publique-a!
Stephen Collings

Bem, posso adicionar meus dois centavos, apenas sinto que sou muito, muito menos experiente que você. Espero poder ajudá-lo de qualquer maneira.
22914 Vladimir Cravero

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Poderíamos falar sobre sensibilidade e ruído?
George Herold 29/07

@GeorgeHerold está fora das minhas capacidades, mas acho que muito mais pode ser adicionado a esta pergunta, estou começando uma recompensa por ela.
21914 Vladimir Cravero

Respostas:


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Não sou especialista na área, mas posso tentar ajudar a anotar algumas idéias rápidas.

Profissionais do sensor de efeito Hall
:

  • isolamento galvânico entre o circuito de medição e o circuito a ser medido
  • eles podem ser colocados em qualquer lugar do caminho atual (a tensão não é um problema), facilitando a instalação e, eventualmente, a manutenção
  • eles quase não afetam a corrente medida, então são ótimos se for uma preocupação

contras:

  • custo: um sensor preciso e de alta corrente pode custar dezenas de dólares
  • largura de banda: o sensor e o fio detectado são acoplados através de um transformador e, é claro, ele tem sua própria resposta frequente. Um pedaço de cobre (também conhecido como resistor de derivação) é menos afetado por esse problema.
  • campos magnéticos: um campo magnético fixo externo pode causar um deslocamento na medição que deve ser levado em consideração de alguma forma

Profissionais do resistor de derivação
:

  • pequeno e barato, aposto que, com um bom fabricante de placas de circuito impresso, você pode fazer com que seu resistor de derivação pague apenas pelo tamanho aumentado, mas lembre-se de que a resistividade do cobre depende da temperatura, além disso, a espessura das camadas externas da placa não é precisa enquanto camadas internas são um pouco melhores.

  • Ω

contras:

  • eles podem dissipar uma quantidade considerável de energia, e existe uma troca entre precisão e potência dissipada. Eles podem ficar bem quentes também.
  • eles afetam o circuito medido, ou seja, há uma queda de tensão através deles e isso pode não ser aceitável para aplicações de alta corrente e baixa voltagem. Você não pode medir a corrente consumida por uma matriz de núcleos alimentados com 1,8V com uma derivação que cai cerca de 100mV

Isso é exatamente o que me vem à cabeça: ficaria muito feliz em integrar / corrigir esta lista, refletindo qualquer comentário razoável a seguir.


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Eu acho que a palavra que você quer é "afetar", como em "eles não afetam o circuito medido". Ótima resposta!
Stephen Collings

3
Às vezes, a largura de banda é um problema para dispositivos de efeito Hall.
Andy aka

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Paul J. Ste. Marie afirmou: "Você também pode obter resistores de derivação de 4 terminais de montagem em superfície da Ohmite, etc, na faixa de 1 a 10 miliohm". [Foi proposto como uma edição. É uma informação útil, mas não uma edição válida. Tomei a liberdade de convertê-lo em comentário.]
Nick Alexeev

3
Fazer um resistor de derivação no PCB acaba não sendo uma ótima idéia. Primeiro, o tempco de cobre fede. (cerca de 1 / temperatura, com T em graus K). E para a camada externa de uma placa de circuito impresso, a espessura do cobre é muito incerta. (Camadas interiores são melhores.)
George Herold

3
Os dispositivos de efeito Hall também podem ser suscetíveis a campos magnéticos externos ou residuais, o que pode causar desvios na medição. (É por isso que há um botão de desmagnetização em sondas de corrente.)
John D

0

A derivação não está boa no seu trabalho de alta potência. Se você desenvolver uma tensão razoável para permitir alguma precisão na extremidade baixa de sua faixa de alta corrente, o pior caso de calor gerado na corrente máxima será ruim; agora, se você usar um opamp banhado a ouro, não terá sua vantagem de custo e O melhor opamp trabalhando em volts de entrada mais baixos é mais provável de ser picado pelos fortes campos de RF dentro do seu SMPS. Portanto, é mais provável que a derivação ofereça aborrecimentos na criação de protótipos. Em outras palavras, um dispositivo de salão de tamanho único deve servir a todos. há uma coisa a observar com o salão e esse é o seu tempco, é pequeno, mas funciona da maneira errada, o que significa que a corrente aumentará se ficar quente.

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