Bagaimana cara mengukur aliran saat ini ke komponen?

10

Saya sedang membangun robot hexapod menggunakan servos sederhana dan saya bertanya-tanya bagaimana layaknya untuk mengukur aliran arus ke setiap servo (5-6V DC hingga maksimum 0,25-1A (saya belum menemukan spesifikasi untuk kios servo itu) saat ini)) menggunakan, katakanlah, ATMega168. Sirkuit macam apa yang saya perlukan untuk membangun secara seri dengan masing-masing saluran listrik servo untuk memberi saya pembacaan yang bermanfaat? Saya berasumsi saya akan mendapatkan drop tegangan di sirkuit ini, apa kemungkinannya? dll.

avr measurement robotics servo Len Holgate
sumber

Jawaban:

14

Jujur, Orang sering menggunakan resistor akal sehat.

Anda menempatkan resistor resistansi sangat rendah seri (<1 ohm sering) dan Anda mengukur penurunan tegangan. Ini memungkinkan Anda untuk memonitor arus motor.

Ada banyak banyak algoritma kontrol motor jika Anda ingin mengendalikan motor sendiri, jika tidak, jika Anda mengukur hanya mengetahui gambar saat ini, Anda hanya perlu memastikan Anda cukup sering sampel untuk mendapatkan pengukuran yang akurat, atau menggunakan sirkuit dengan efek filter lowpass (pastikan Anda buffer tegangan).

Kortuk
sumber
2
OK, saya sudah mencoba ini dan berfungsi OK (dengan tes sederhana dengan multimeter saya) dan mudah dilakukan dan tidak memakan banyak komponen tambahan atau ruang papan yang bagus. Rencana saya adalah mengarahkan sinyal sensor saat ini dari masing-masing servos ke dalam salah satu muxes rendah aktif CD74HCT138E dan membacanya selama siklus refresh PWM 50Hz; jadi saya membaca umpan balik tentang hasil imbang saat ini untuk servo saat aku menghasilkan PWM untuk itu ...
Len Holgate
3
Harap diingat bahwa multimeter memiliki lowpass bawaan. Anda mungkin menemukan bahwa mikrokontroler Anda menerima angka yang kurang berharga tanpa penerapan filter RC lowpass sederhana.
Kortuk
Itu menyenangkan untuk diketahui.
Len Holgate
7

Sense resistor bagus. Biasanya mereka ditempatkan di sisi yang tinggi dari sirkuit, sehingga pengembalian tegangan suplai dapat dibagi antara sumber dan beban, dan biasanya Anda mengukur indera penghambat sehingga cukup kecil untuk tidak mempengaruhi sirkuit, tetapi besar dibandingkan dengan kesalahan tegangan (offset input op-amp tipikal berada di lingkungan 0,5-5mV). Ini membuatnya sedikit lebih sulit untuk menguatkan dan menerjemahkan ke sinyal yang direferensikan "ground". Lihatlah IC monitor indera saat ini dari Zetex (sekarang bagian dari Diodes Inc) - Saya harus merancang rangkaian indera saat ini beberapa bulan yang lalu dan ini tampak paling cocok (proyek berubah jadi saya tidak pernah punya kesempatan untuk Gunakan).

Untuk tata letak, pastikan Anda menggunakan koneksi pseudo-Kelvin - sambungkan saluran sinyal indera langsung ke bantalan resistor (lebih disukai tepi bagian dalam bantalan) dan jangan gunakan jejak indra tersebut untuk hal lain kecuali amplifikasi sirkuit. (Sambungan Kelvin yang sebenarnya akan menjadi hal yang sama kecuali akan membutuhkan resistor 4-terminal dengan 2 terminal beban dan 2 terminal indera - ini biasanya tidak diperlukan kecuali Anda masuk ke sirkuit yang benar-benar akurat atau resistansi rendah.)

Jason S
sumber
3
Saya ingin mencatat, ada op-amp yang dirancang untuk banyak hal yang berbeda, saya punya teman yang membangun sesuatu seperti ini dan itu tidak berfungsi karena op-amp mereka diimbangi sekitar 100mV dan itu bukan op-amp rel-rel. Kalau tidak, desain yang sangat baik. Saya tidak pernah secara sadar berpikir tentang bagaimana menghubungkan garis-garis indera, tetapi saya selalu menghubungkannya ke bantalan resistor, keberuntungan bodoh atau sesuatu yang seseorang katakan kepada saya sejak lama, siapa tahu.
Kortuk
1
Tata letak koneksi Kelvin: imgur.com/gVrH1 . Sumber: focus.ti.com/lit/ml/slua366/slua366.pdf
Vineeth
Saya pikir ini mungkin sedikit lebih kompleks (dan saya harapkan akurat) daripada yang saya butuhkan. Karena saya memiliki minimal 18 servos yang saya ingin mengukur Saya kira jumlah komponen dan biaya akan menjadi penghalang ...
Len Holgate
2
Saya percaya jason memberikan jawaban yang dapat diterima industri, sampai Anda ingin menjual perangkat, Anda mungkin lebih baik. Saya akan menyarankan untuk memahami pendekatannya, karena pengetahuan tentang apa yang dia lakukan jauh lebih berharga daripada implementasinya.
Kortuk
1
Berbicara sebagai seseorang yang bekerja dengan banyak tinker, itu adalah masalah ukuran biasanya dan bukan biaya. Kompleksitas dan ukuran naik, bug naik secara eksponensial, terutama roti.
Kortuk
1

Kedengarannya seperti proyek yang keren.

Beberapa driver motor sudah mengukur arus untuk memberikan "perlindungan overload". Jika Anda tidak dapat mengetuk sinyal itu, ada beberapa cara untuk mengukur arus . Mulailah dengan metode paling sederhana dan termurah, dan jika itu tidak berhasil, coba yang berikutnya.

davidcary
sumber