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[参考译文] INA122:检测电解池的电流、电势差范围为300mV 至700mV

Guru**** 2382130 points
Other Parts Discussed in Thread: INA326, INA122, INA114, INA500, INA121, INA118, INA128, TL7660
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/1471255/ina122-sense-current-from-an-electrolytic-cell-with-potential-difference-ranging-from-300mv-to-700mv

器件型号:INA122
Thread 中讨论的其他器件:INA326INA114INA500PSPICE-FOR-TI、INA121INA118INA128TL7660

工具与软件:

你好

我正在尝试找到一种测量电解电容器电流的方法。 其电极之间的电势差(由电压表测量) 范围为300mV 至700mV。 如果使用2.5欧姆的分流电阻器测量电流、则它们在0.2mA 至5mA 范围内。 我想设计一个用于测量这些电流的电路。 我计划使用 基于 INA326的电流感应

但由于 INA326不可用性、我正在考虑使用 INA122作为替代方案、如参考设计文档修改部分第12页中所述。 很遗憾、我无法获得与针对 INA326获得的结果类似的结果。 请告诉我、为了获得相似的直流特性、我应该对设计进行哪些更改。 此外、我还想知道是否还有其他任何电路可用于我的应用。

谢谢你。  

  • 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 Durgesh:  

    欢迎来到 E2E! 您能否说明一下如何设置 INA122、以及它是在仿真还是在电路测试中? 您期望的结果是什么?INA122的性能如何?  

    谢谢!
    此致、
    Ashley

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    感谢您的快速响应!
    这位于仿真中。 我只需在电路中将 INA326替换为 INA122 (附加了)并检查直流特性(附加了)。
    我希望 INA122具有与 INA326类似的增益特性、即对于不同的电流范围具有两个明显不同的增益值。  
    无论如何、INA122的增益值都很高、因此我可以完全不用开关电路。 我还在想知道它是否适合我之前提到的电池电流检测应用。  


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    尊敬的 Durgesh:  

    INA122和 INA326是不同器件、需要进行不同设置才能正确实现。 INA122引脚5是基准引脚、而 INA326使用 额外的电阻器引脚来设置增益。 因此、INA122不能简单地由 INA326进行引脚对引脚替换、从而可以获得类似的性能。 开关电路不会像 INA326电路那样影响增益。  

    您能否说明一下您是否也在5V 电源中使用该器件、以及您打算使用什么增益? 您要尝试实现的输出范围是多少?  

    此致、
    Ashley

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    感谢您的解释。

    我来详细说明一下我的用例。  
    我有一个电解单元、可在其电极之间输出介于300mV 至700mV 之间的电压。 我一直使用10欧姆的传感电阻器测量这块电池的电流、电流范围从6mA 到0.2mA。 我想使用微控制器(Arduino/MSP430)测量电压(在电极之间)和电流(通过感应电阻器)。 不幸的是,我无法在电流情况下这样做,因为它的价值很小。 因此、我正在寻找一个放大器电路、该电路能够"检测"此电流并输出0V 至5V 范围(微控制器可检测到该电压)的电压、这样我至少可以获得0.1mA 的电流分辨率。

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    尊敬的 Durgesh:  

    感谢您提供有关申请的更多信息。 INA122可用于电流检测应用、但您必须更改增益电阻器、以便将300mV 的输入信号放大到700mV 、使用具有+5V 电源电压和接地的器件(Vref 为0V)。 根据我的计算、根据您想要的上动态余量、大约70到80的增益应该就足够了。 这将转换为的增益电阻器 2.84千欧或2.67千欧 .

    请注意、您无法完全在使用5V 正电源轨的输出端达到5V。 输出将摆动到电源轨100mV、因此您需要将微控制器的范围设置为0至4.9V。  

    INA122输出摆幅规格:  

    对于电压、您是否还需要器件来对电池进行电压检测?  

    此致、
    Ashley

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    太棒了! 作为这个领域的新手,这是非常有用的。 谢谢你。  

    是的、我需要一个器件来对电池进行电压检测。 实际上、我的下一步是使用三电极系统(附图)构建一个可以测量电解电芯电流和电压的器件、在两对电极之间切换、同时断开第三对电极。  


    另一个问题:我所在的位置经常会遇到组件、尤其是 IC 的不可用问题。  在 TINA 仿真中、是否有任何快速比较(就像您一样)两个 INAS/运算放大器的硬方法? 假设我要比较 INA122和 INA114等的直流特性 我不是坚定地使用 INA122、如果您认为有任何其他 INA 可以做到这 一点、请推荐。

    再次感谢您的及时帮助。  

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    尊敬的 Durgesh:  

    我理解您对适合您系统的替代解决方案的顾虑。 我将开发一种适合您的应用需求的解决方案、并在明天根据我的建议回复此帖子。  

    谢谢!
    此致、
    Ashley

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    尊敬的 Durgesh:  

    在选择适合您的解决方案的 INA 时、需要记住一些关键规格。 INA122和 INA326是更专业的 INA、在不必修改增益电阻器和更改电路的情况下很难找到引脚对引脚的可替代器件。 为了使电流检测电路与我们更广泛的产品系列兼容、建议改用双电源、以便 INA 处于线性工作范围内或必须施加基准电压。 对于下面的设计、我调整了电源电压和增益电阻器、以满足上述设计要求。  

    我创建了一个 PSpice 原理图、有助于轻松比较不同 INA 之间的行为。 将电源电压范围设置为+/-15V (共30V)。 如果您需要输出接近5V、拥有较高的电源电压将有助于确保这一点。

    e2e.ti.com/.../low_2D00_side_2D00_current_2D00_sensing_2D00_2025_2D00_02_2D00_13T21_2D00_48.zip

    我找到的一些引脚对引脚替代 INA 如下所示:  

    INA828数据表、产品信息和支持|德州仪器 TI.com

    INA818数据表、产品信息和支持|德州仪器 TI.com

    INA121数据表、产品信息和支持|德州仪器 TI.com

    对于您的电压检测电路、我们还有适用于电池测试电压监测电路的 INA500 (INA500数据表、产品信息和支持|德州仪器 TI.com)。 该器件是一款集成式差分放大器。  

    如果还需要其他特定设计要求、请告诉我、我可以帮助您进一步进行设计。  

    谢谢!
    此致、
    Ashley

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    非常感谢! 这是一个很大的努力。

    遗憾的是、我没有 PSpice 来探索 上述 原理图、但我认为我也可以在 TINA 中查看、对吧? 我只提到了0-5V 的输出范围 、因为我想让它连接到微控制器。 0-3.3V 也就足够了。  我要让这个器件便于携带、所以由电池供电、所以30V 电源电压不可行。 我还在为 IC 寻找基于 DIP-8的封装- INA121P 配合、但 它也需要一个双电源。
    总而言之、严格的限制是:
    1.必须能够检测从 6mA 到0.2mA 的电流。
    2.应该输出一个能够被微控制器(MSP430/Arduino)检测到的电压并获得一个0.1mA 电流分辨率。
    3.不应该有双电源要求。
    4.应采用 DIP-8封装。

    谢谢你

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    尊敬的 Durgesh:  

    如果您要使用 PSpice 仿真: PSPICE-FOR-TI 仿真工具| TI.com、可以从 TI.com 下载 PSpice-for-TI。我提供 PSpice 仿真的原因是、使用集成的 PSpice 器件搜索可以灵活地替换电路中的 INA 器件。 您仍然可以使用 TINA 原理图、但为了仿真直流行为、需要手动从产品页面下载模型并导入宏。  

    根据您列出的设计要求、很遗憾无法满足所有要求。 我列出了两种可能的设计选项、但需要对您的要求做出一些妥协:  

    选项1: 如果您能够创建双电源轨、则可以使用3.3V 或5V 输出要求来设计项目1、2和4。 使用9V 电池作为正电源和负5V 电源轨(可以调整-以为例)、 随附的 TINA 原理图有助于对该电路进行仿真。 对于3.3V 输出范围、设置的增益为55、INA 的预期输出将为110mV 至3.3V。 对于5V 输出范围、设置的增益为83、INA 的预期输出为166mV 至4.98V。  

    e2e.ti.com/.../durgesh_5F00_low_5F00_side_5F00_sensing_5F00_e2e.TSC

    我们的 DIP-8产品系列中有4个 INA 可以满足该要求。 请参阅此链接、了解器件比较表(INA121、INA128、INA118、INA114): 比较表

    选项2: 如果可以将封装更改为 SOIC-8、我们的电流检测放大器适用于该应用、它可以满足第1、2和3项要求。 电流感应放大器的具体选择由不同的团队负责、但如果您需要此解决方案、我们可以将该主题分配给相应的团队。  

    如果您有任何问题、敬请告知。
    谢谢!

    此致、
    Ashley

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    非常感谢!

    选项1似乎似乎可以为我的应用实施。 我想可以使用像 TL7660这样的电压转换器来获得负电源轨。 我可能必须使用两节9V 电池并提供 ±9V 电源。  

    再次感谢! 对于像我这样的新手来说、这次讨论非常有洞察力。 如果可以随时获得这种全面的专业指导、我就有信心为其他多种应用构建更多的设备。  

    谢谢你

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    尊敬的 Durgesh:  

    很乐意提供帮助!

    对于稳压器、我建议咨询开关稳压器团队、他们可以帮助推荐合适的器件。 如果您想选择此路线、请随时创建新主题、或者我们可以重新定向此主题。  

    此致、
    Ashley

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    请。 太好了!

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    尊敬的 Durgesh:  

    我已将该主题转交给相应的团队。  

    谢谢!
    Ashley