[参考译文] INA250-Q1：带阈值的电流感应电路，可唤醒MCU

您好，Adrian：

感谢您在E2E论坛上发布信息。

首先，我想澄清，鉴于并联和电路电流的低值，INA250不是测量所需电流水平的最佳选择。 此外，您似乎是指您的电路示意图，但我无法找到 所附的示意图。 您是否能够向我提供更多详细信息？

据我所知，您有一个低功率设置，传感器永久连接，达到特定的输出阈值时，它应唤醒MCU以执行其他任务。 我不清楚这是应该由4-20mA回路供电，还是当这个回路实际上是由同一个电源供电至MCU时，有哪些电压轨，如果电路中已经有感应电阻器，以及这种电阻的值是多少。

为了获得最佳线性，我建议使用INA200或更多功能的INA301，两者的增益均为20， 作为可能的解决方案。 后者可通过直接比较输出与 从电位计，DAC或电阻器获得的给定参考电压来执行比较， 它可以 与MCU连接，既可以作为模拟电压(对于值= 4.7R的感应电阻器，为376至1880mV；对于值= 10R的感应电阻，为800至4000mV)，也可以作为触发中断的数字输出。

卡洛斯，您好！

感谢您的快速回答。

很抱歉给您造成了麻烦，但我尝试附加原理图文件，但失败了。

通过这些文件，您应该可以获得有关电流环路传感器的疑问的答案，以及我们使用运算放大器解决方案的初始方法。

我们有一个传感器线路，由12v (外部电池)供电，并且传感器线路上有传感器堆栈电流电平(4-20mA，由于预保证电平)。 使用此电池，我们有一条连接其他设备电路的单独电源线。

一个真正重要的规范是阈值的电压参考，因为此Vref应使用电位计(由用户)和伏特计手动设置，因此"电流-电压转换阶段"的输出值必须足以用于比较系统(或之前必须已计算)。

我们将检查您推荐的INA200和INA301功能或两者，但我们认为它们存在一些问题：

INA200比较器具有固定的Vref，我们需要能够对其进行修改；INA301具有有限的电源值范围，我们需要使用12v电源，而不需要电压调节器。

感谢你的帮助

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--> F1_GeneralSch

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-->F2_Detection电路 通道

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-->F3_Detection电路SimulationSch

您好，Adrian：

感谢您提供更多信息/

以下是我对你的赛道的看法：

• 电源电压未调节，因此输入上的任何故障都可能导致比较器触发MCU。 我建议尽可能使用电脑控制器，因为如果出现任何电源故障或变化，这将提供所需的净空。
• 与上述情况类似，应调节比较器参考电压，以便设定点不会改变。
• 比较器应添加滞后，以便输出稳定接近阈值。 本文档 是一个很好的参考。

INA139或169可在没有调节器的情况下直接供电，但应小心确保电源电压无噪音。

您好Carlos：

´s对电路使用调节电源，特别是对参考电压进行调节，以避免意外性能，这是一个很好的主意。 感谢您提供有关OA´s滞后的信息，我们希望在电流-电压转换完成后将其包含在内。

我们认为INA139/169有以下问题(F4_CurrentDivision)： 当OA极化晶体管基座时，晶体管从来自传感器线路的冷接引脚中消耗电流，因此该线路上的电流将在主线路和芯片线路之间分配(我们尝试在图中的红色圆圈上显示)， 因此，当MCU读取传感器线路(4-20mA)上的电流值时，它 已改变。

谢谢！

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F4_CurentDivision

您好，Adrian：

遗憾的是，我们的所有部件都有一些输入偏置电流，因此无法避免。

但是，有些部件具有不同的偏置电流。 INA139的偏置电流仅为10uA (原理图仅具有代表性)，当设置为12伏共模电压和25增益时。 增益是通过输出电阻器设置的，因此可以有效地使用分压器将其衰减到所需的任何增益，同时将偏置电流保持在规格的10uA，这只会在最小4mA回路电流方面增加0.25 % 错误。

这是否可以接受？ 当然，这假定共模电压为12伏。 我不知道当前测量发生在何处。 感应电阻器是否直接接地，或者设备是否会轻敲线路，需要进行差分测量？ 如果是后者，差动电压是否大于12伏？   

卡洛斯，您好！

´s正在检查此偏置电流值，确实无法避免，但不能仅在您的设备中避免。

通过您推荐的配置设置，我们可以在输出值上有一个可接受的范围，如果偏置电流或多或少，在4-20mA的整个范围内，将10uA保持在接近12v电源的位置，我们可以将此值设置为可接受的范围，并在测量过程后将其纠正。 然后，我们将采用INA139芯片，并在系统中检查评估板中的功能。

感谢您的所有帮助，我们非常感谢。

PD：如果需要，您可以将此提示标记为"已解决"

您好，Adrian：

很高兴知道。 您的4-20mA回路是否也来自12V电源？

本周我要对INA139进行一些测试，当然可以构建电路并进行一些测量，以供您参考。

一旦我有这些信息可以分享，我会再回来的。

您好，Adrian：

按照承诺，我会运行一些测试。 由于您没有提到电路所需的共模电压，我决定评估几种不同的设备，并根据我的建议安全地播放，以满足您的所有要求。

我建议使用下面电路的INA199 A1，以满足您所需的输出电压/增益。 请注意，设备的最小电源电压为11V，以便正确操作。

输入偏置电流的测量值如下所示：

20.012mA -输出= 9.98V

偏置电流：

• IN+：108uA
• 英寸-：60uA

170uA = 0.85 % 错误

3.998mA -输出= 1.99V

偏置电流：

• IN+：44uA
• 英寸-：10uA

55uA = 1.4 % 错误

以上测量基于高侧传感，当测量低侧时误差稍小。

我使用了分压器来获得所需的电压电平，1.5K电阻器可以替换为相同值的电位计来调整比较器触发的值。