This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] 仪表放大器、用于测量1nA 至1mA 范围内的电流。

Guru**** 1944420 points
Other Parts Discussed in Thread: INA190, INA821
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/1040718/instrumentation-amp-for-measuring-current-in-the-1na-to-1ma-range

主题中讨论的其他器件:INA190INA821

大家好、

你好。

我们的客户正在尝试寻找一款可测量1nA 至1mA 电流范围的仪表放大器。 他正在尝试做的是:"我有一个 TO-247器件、我要在该器件上施加20V 的电源、并使用仪器放大器后跟 ADC 和 aurdino 来测量泄漏电流。"

有什么建议吗? 电流感应放大器是否比仪表放大器更合适? 在选择在此范围内进行测量的放大器时、应注意哪些参数(例如极低的输入偏置电流和低初始输入偏移)?

谢谢、此致、

艺术

  • 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。

    艺术、

    在此范围内、您需要考虑的最大影响因素之一是器件的输入偏置电流。 这通常会排除电流感应放大器、因为这些器件需要稍高的输入偏置电流来为其前端供电、从而使其能够逃避输入共模电压限制。 由于输入偏置电流将流入器件的输入引脚、流入 IN-引脚的电流也会流经分流器、因此为了进行精确测量、该电流需要小于受测电流。 实际上、这意味着您需要找到一个器件、该器件在皮安到毫安区域表现出输入偏置电流、以便在此下限进行精确测量。 我们产品系列中具有最小输入偏置电流的电流感应放大器是 INA190、但即使该放大器在最坏的情况下也表现出3nA 的 Ib、这将导致在尝试测量1nA 时、在考虑任何其他形式的误差之前产生~300%的测量误差。  

    我将在我们的精密放大器团队中进行环路、因为该电流水平通常由仪表放大器或跨阻放大器来实现。 我相信他们将能够为您提供进一步的帮助。  

  • 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。

    感谢您关注这个团注!

    是的、请将任何其他输入或器件建议转发给精密放大器团队。

    此致、

    艺术

  • 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。

    尊敬的 Art:

    请看一下 Marek 的以下主题。 我认为从1nA 到1mA 的最佳电流感应解决方案是将 TIA 用于该应用。  

    使用 仪表放大器可以使用100Ω Ω 分流电阻器来感测电流范围、但在处理1nA 范围低电流时、误差会很高。 此外、许多低 IB 仪表放大器的 Vos 较高。 因此、您可能必须处理距离之间的电流校准。

    使用 TIA 技术、您不必处理该问题。   

    https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1034863/ina111-picoamp-current-measurement-using-instrumentation-operational-amplifier/3828666?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=marek%2520lis#3828666

    如果您有其他问题、请告知我们。 如果您能够在系统中提供可用的电源电压、我们可以建议使用 TIA 电路。  

    最棒的

    Raymond  

  • 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。

    您好 Raymond、

    非常感谢您的参与。 我会与客户讨论这一点。 他已将 要求从 1nA 更改为1mA、将 1uA 更改为1mA 电流范围。

    他自己做了一项研究、下面是他的反馈。

    我选择 INA821。 当 Rg = 12350 Ω 时、Rshun= 1000 Ω。 Vs =+-15V。 因此增益为5。

    案例1:
    在本例中、我使用的是 LTSPICE、允许1uA 通过 Rshunt、INA821输入端的差分电压为1mV、增益5输出端的差分电压为5mV。

    案例2:
    在本例中、最大电流为1000uA。 我预计 Rshunt 上的压降为1V、这基本上是 INA821的输入电压、而增益5输出为5V。

    部分的其余部分、我将使用24位 ADC 来实现它。

    那么、你怎么看? 这是否起作用?

    所附为他的电路图。

    谢谢、此致、

    艺术

  • 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。

    尊敬的 Art:

    这是否起作用?

    您的解决方案将起作用、但低端会出现轻微的失调电压问题、除非微小失调电压是可接受的、或者可以通过两点校准或校正进行校准(由于1mA 的低差分输入电压、Vout 的%ERROR 将更大)。  

    根据情况1:

    e2e.ti.com/.../INA821-E2E-Case1-10022021.TSC

    根据情况2:由于输出电压较大、Vout 的%error 不是问题。  

    e2e.ti.com/.../INA821-E2E-Case2-10022021.TSC

    这是 INA821中的 Voffset 规格、指定为 RTI。 要计算 RTO (请参阅输出),在本例中,您需要将总 Voffset*增益或5V/V 相乘。  

    如果我们在您的应用中将测量的电流源从1uA 扫描到1mA、则输出线性关系为:

    封闭是扫描的仿真、其中输入电流是从1uA 扫描到1mA 的电流、并绘制了 INA821的 Vout 图。  

    e2e.ti.com/.../INA821-1uA-to-1mA-sweep-10022021.TSC

    如果您有其他问题、请告知我们。  

    最棒的

    Raymond

  • 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。

    尊敬的 Art:

    我将关闭此查询。 如果您有其他问题、您仍可以重新打开该主题或通过 E2E 论坛创建新主题。  

    最棒的

    Raymond