尊敬的工程师
我目前面临着构建可满足特定要求的电流表的任务。 由于这个电流表应该并联覆盖很多通道、所以我在寻找便宜又简单的芯片。 我曾看过 INA 系列、尤其是可编程 INA219和 INA3221。 芯片的要求电流应在0.001mA 到1mA 范围内。 负载上的电压约为2-3V、负载的电阻介于1k Ω 和100k Ω 之间。 使用这些芯片之一通常可以实现这一点吗、我是否应该调整不同的分流电阻器和/或我是否需要额外的放大器？
需要使用 Raspberry Pi 来评估整个过程。
这是首次在该论坛上发布帖子、您是否需要更多信息或草图？ 非常感谢、此致、
Sebastian
Sebastian、
您1µA 测量的电流范围对于 INA219或 INA3221来说太小、无法准确测量、尤其是如果您希望测量低至 μ A 的电流、更是如此。 在这种情况下、您必须处理的主要误差源是分流失调电压误差、输入偏置电流和量化误差。
由于您尝试测量如此小的电流、因此需要将输入偏置电流(Ib)或器件本身消耗的电流限制在低于您尝试测量的电流的水平。 通常， IB 将 R*IB 电压添加到器件的输入端。 分流失调电压误差也会向器件的输入端增加一个固定电压、因此也需要将其保持在相对较低的水平。
量化误差来自 ADC 的内部分辨率。 您需要将其远低于要测量的电流水平。
这里还有一些视频、介绍了不同的误差来源。 ("错误来源"部分)
我不100kΩ 使用1kΩ Ω 负载电阻器作为您的分流电阻器、因为对于我们的大多数数字放大器而言、2-3V 的电压会超出范围。 此外、我们的电流监测器依赖于已知的分流电阻、因此量程较大不会产生准确的结果。 40Ω 您选择的放大器的输入范围、您应该插入一个20/μ H 的分流电阻器。
我建议使用具有40Ω Ω 电阻器的 INA229/INA228、或者如果40Ω Ω 太大、无法在您的应用中使用的话、建议使用具有20Ω Ω 电阻器的 INA236。 这些芯片使用 I2C 或 SPI 与 Pi 通信。
以下是使用40Ω Ω 电阻器的一些预期误差计算：
而使用20Ω Ω 电阻器：
看起来使用40Ω Ω 电阻器的 INA228在您要测量的最小电流1nA 时的预期误差为5.92%。 请记住、INA236不能与40Ω Ω 电阻器在最大分辨率下一起使用、20Ω Ω 电阻器大约是您可以使用的最大电阻器。
如果您想对其他器件进行一些错误计算、可 在我们的大多数产品页面上链接 Excel 计算器、点击此处即可找到该计算器。
如果6%的误差对于您的应用来说太大、您应该研究模拟 器件、如仪表放大器。
如果您还有任何问题、请告诉我！
Levi DeVries
尊敬的 Levi
首先,非常感谢你的详细答复! 快速阅读指南后、需要摘要了解很多信息和资源。 我想您可以提供帮助来解决我的问题。 但是、为了更清楚地说明我不确定的术语、因为我不打算将负载用作分流器、 但在负载之前/之后使用足够高的分流器(取决于我是要使用高电压测量还是低电压测量)、以确保可以测量分流器上的预期压降。
我将需要详细介绍您提到的所有来源、如果需要、我会问一个后续问题。 如果我设法解决了我的问题、我将在此处发布答案。 到目前为止、我将解决该问题
非常感谢、好的、
Sebastian
