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[参考译文] INA232:无法测量微安(μ A)和纳安(μA)范围内的电流。

Guru**** 2347070 points
Other Parts Discussed in Thread: INA232
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1504018/ina232-cannot-measure-current-in-the-microampere-a-and-nanoampere-na-ranges

器件型号:INA232

工具/软件:

我正在 STM32L4平台上使用三个 INA232传感器来构建 DIY 电流测量器件。

下面是我的电路原理图。

问题: 我可以测量 μA 范围内的1.75 mA 电流、但在 μ A 和 nA 范围内、电流寄存器和分流电压寄存器始终显示其最大值。 下面是每个寄存器的配置设置。

参数 INA232 (0.24 mA –8A ) INA232 (0.24 μA、 – 8 mA ) INA232 (0.24nA –8 μA )
最大电流(IMAX) 8A 8 mA (0.008A) 8 μA (0.000008 A)
VSENSE_MAX ±81.92mV ±81.92mV ±81.92mV
已选择 Rshunt 10 mΩ(0.01 Ω) 10 Ω 10 kΩ(10000 Ω)
最小 CURRENT_LSB 244.14 μA (0.00024414 A) 244.14nA (0.00000024414 A) 244.14pA (0.00000000024414 A)
最大 CURRENT_LSB 1.953 mA (0.001953 a) 1.953 μA (0.000001953 A) 1.953nA (0.000000001953 A)
选择的 CURRENT_LSB 250 μA (0.00025A) 250nA (0.00000025A) 250pA (0.00000000025A)
计算得出的 SHUNT_CAL 2048 (0x800) 2048 (0x800) 2048 (0x800)
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    您好、

    对于1uA 和1nA 的情况、分流电压为10uA、远低于器件的失调电压。 分流电压很可能必须更大才能使 INA232输出移动。

    另一个要考虑的因素是 Ib 为10nA、这使得难以测量1nA。

    此致

    广

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    我修改了电路、以便使用在具有5V 电源和1kΩ 负载的电路中串联的单个 INA232。 理论上、测得的电流应在5mA 左右、但 INA232的读数大致为10mA。

    配置寄存器设置为默认值(4127h)、
    所选 Vshunt 范围为81.92mV、
    CURRENT_LSB 设置为0.25mA、
    Rshunt 为0.01Ω、
    校准寄存器设置为2048。

    此时:
    Vshunt 寄存器的读数为0x2A、
    电流寄存器读取0x2B 以指示大约10mA。

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    您好、

    50uV 失调电压与您尝试测量的信号相当。 您可以用零电流读取并从后续读数中减去。 这样就可以实现更准确的结果。

    此致

    广

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    您好:
    目前、无论施加何种输入电压(1.8V、5V 等)、INA232都会始终测量大约两倍的预期 Vshunt 和两倍的预期电流。 但是、使用安培表测量时、电流读数正确(即不是双倍)。
    我还在未连接任何负载的情况下测试了系统、只观察到非常小的电流、这不会对结果产生显著影响。 µV、我认为这个问题不是由器件的50 μ V 失调电压引起的。
    具体测量值与我在上一次查询中提供的示例一致。
    您能否帮助分析此行为的可能原因?
    非常感谢您的支持!

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    您好、

    现在、我们只关注 Vshunt、找出不一致的根本原因。

    在从器件读取数据时、您能否测量器件输入引脚上的差分输入电压? 您可以在扫描负载电流时并排填写结果表格。

    这种情况不太可能发生、但请同时检查输入电压信号是否稳定、没有振荡和过大的噪声。

    此致

    广

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    您好、

    感谢您的测量。

    但是、我只看到器件报告的结果。 为了确定器件是否准确报告其看到的结果、需要在器件输入端或其附近进行 Vshunt 测量以进行比较。

    总之、看一下结果、我看不到任何明显的错误。

    请记住、该器件的失调电压规格为50uV、这相当于10m Ω 分流电阻器上的5mA。 在不考虑分流电阻容差的影响的情况下、±5mA 内的测量值将被视为在规格范围内。

    此致

    广

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    您好、它是否与布局有关?  我们的布局与数据表之间的比较如下所示。 感谢您的答复!


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    您好、

     您是否错误标记了布局? 在我看来、"in+/-引出"是检测线、而不是数据表图示中标记的负载电流布线。 如果我的假设正确、那么您的布局就可以了。

    除我前面提到的测量之外、您还可以进行一些测量来计算系统的失调电压和增益。

    您可以将负载电流设置为0A 并查看器件报告的内容、这就是偏移量。 然后、您可以设置为一个已知值(使用 DMM 测量输入引脚上的 Vshunt)。 根据该增益、可以计算得出。  如果分流电阻造成的增益误差过大、这可能提供了一个粗略的想法。

    此致

    广