新闻  |   论坛  |   博客  |   在线研讨会
计量芯片可以识别0mA电流吗?
合力为小默 | 2019-09-25 15:22:33    阅读:166   发布文章

最近经常遇到一些客户询问同一个问题,计量芯片是否有以下功能?

1、 如何可以识别0mA电流?

2、 如何可以判断继电器断开?

3、 有没有一种芯片可以区分微小电流和0mA电流?

 

要回答以上问题,我们先了解下数字芯片和模拟芯片的某些特性:

1、 数字芯片的特性

数字芯片的输出从二进制角度看,结果是非0即1,没有其它状态。

以TTL输出电平为例

从上表可以看出,数字芯片的允许噪声是非常大的。

 

0mA电流-01.png


2、 模拟芯片有哪些特性(以HLW8112为例)

测量量程

0mA电流-01.png

电流输入通道的峰峰值是800mV/PGA

以PGA = 16为例,

输入信号的最大电压 = (800mV/1.414)/16 = 35.36mV;

那么,测量的最大电流值 = 35.36mV/r , r是电流采样电阻的取值

0mA电流-02.png

 

分辨率

ADC的分辨率被定义为输入信号值的最小变化,这个最小数值变化会改变数字输出值的一个数值。对于一个理想ADC来说,传递函数是一个步宽等于分辨率的阶梯。

       HLW8112关于电流误差的描述:

在1000:1的动态范围内,有效电流的测量误差<0.1%

解释如下(条件:PGA=16,采样电阻0.001R,最大量程35.36mV):

0mA电流-04.png


进一步可以解释为,在理想状态下,HLW8112可以识别35.36uV的信号最小信号,可以分辨3.536nV信号。

 

最小起测值

最小起测值,可以定义为可以测量的最小信号值,它的定义和分辨率不同。

在1mR采样电阻的条件下,HLW8112最小可以测量4mA的电流大小,在4mA-30A量程内,分辨率为1mA。

最小测量值,受芯片内部噪声、PCB噪声和信号噪声影响。

芯片内部噪声:受芯片内部设计电路和晶圆生产艺影响;

PCB噪声:与PCB Layout有关,将数字电路和模拟电路如何有效和合理的布局是关键。

信号噪声:给到芯片的输入信号的噪声。

 

 

如果我需要更小的起测值,那么有什么方法可以测量到更小的信号

可以通过增大采样电阻的方法,提高最小起测值

1、0.001R采样电阻的最小起测值是4mA;

2、0.002R采样电阻的最小起测值可以提高到3mA

3、0.01R采样电阻的最小起值测可以提高1mA;

      采用增大采样电阻的方法,缺点是缩小了测量量程范围。

 

那么到底能不能测量到0mV信号?

无论如何更改设计电路,计量芯片是不能测量到0mV信号的,最大限度的只能测量到无限接近于0mV的信号。所以对于需要测量0mV信号的产品,我们可以提供一个解决思路,可以设置一个阀值,这个阀值以下代表了0mV信号,阀值以上表示接入了负载。



*博客内容为网友个人发布,仅代表博主个人观点,如有侵权请联系工作人员删除。

参与讨论
登录后参与讨论
廖工  2019-11-07 17:02:10 

资料很详细,已下载

推荐文章
最近访客