視頻部分內(nèi)容:

?

問：客戶正嘗試監(jiān)控他們的48伏特供應(yīng)電壓，而電流范圍則是介于100毫安培到25安培之間。

答: 可以使用間接測(cè)量方式，使用變流器或霍爾效應(yīng)感測(cè)器測(cè)量電流，不過很可惜，變流器只對(duì)AC有用，所以這個(gè)方式對(duì)客戶不可行。

霍爾效應(yīng)感測(cè)器也測(cè)量DC，不過價(jià)格稍貴一點(diǎn)，還有點(diǎn)苯重，而且如果處理的對(duì)象是金屬和磁心，價(jià)格就會(huì)太昂貴。

最簡單的方法是直接測(cè)量，只要將電阻和負(fù)載供應(yīng)串聯(lián)，分路電阻就會(huì)產(chǎn)生電壓，代表你供應(yīng)至放大器的電壓，接著就能獲得輸出電壓。

?

?

問: 您說最簡單的方法是直接測(cè)量，我需要向客戶推薦合適的放大器嗎？

答: 是的?；叵朐趯W(xué)校的日子， 我們通常最常想到的是標(biāo)準(zhǔn)的四電阻差異放大器。但現(xiàn)在，因?yàn)槲覀儽仨殰y(cè)量微量電壓，通常以毫安培為單位，還要測(cè)量大量電壓，通常是48伏特，最高還會(huì)到好幾百伏特。所以，必要條件是這些電阻必須非常契合。誤差通常在1%以內(nèi)，而且這個(gè)電路的問題之一，是它不會(huì)區(qū)分一般模式電壓。換句話說，負(fù)載的供應(yīng)電壓是48伏特，不過放大器只通過5伏特或12伏特。不過輸入電組只分成小于1，遠(yuǎn)小于1。結(jié)果放大器的輸入高達(dá)48伏特，放大器立刻就出現(xiàn)異狀，導(dǎo)致我們無法使用這個(gè)電路。我們能做的事情是把輸入電壓區(qū)分開來，所以我們將衰減加到輸入。

現(xiàn)在我們正在區(qū)分一般模式電壓，不過除了區(qū)分一般模式電壓，我們也要區(qū)分信號(hào)。因此，我們現(xiàn)在必須在差動(dòng)放大器使用更多增益，彌補(bǔ)損失，所以雜訊會(huì)變得更高，漂移也會(huì)變多，因此這不是理想的解決方案。

問：基于此種情況，我們還需要提供什么樣的解決方案？

答：我們現(xiàn)有的是電流感測(cè)放大器，又稱CSA。

?

?

運(yùn)行時(shí)，它們會(huì)進(jìn)入電流模式，其中，它們不會(huì)直接測(cè)量輸入的輸入電壓，而是將電壓轉(zhuǎn)成電流，然后監(jiān)控進(jìn)入電阻的電流，透過電阻測(cè)量電壓。然后，下面這個(gè)電阻會(huì)在兩端產(chǎn)生電壓?，F(xiàn)在這里產(chǎn)生得自于輸入的差分電壓。然后，我們進(jìn)入差動(dòng)放大器， 將這股差分電壓轉(zhuǎn)成單端電壓，就能獲得0到5伏特輸入。

問：這類CSA可以使用多大的供應(yīng)電壓范圍？

答：這類裝置通常是5-18伏特。

問：這就表示，我必須使用外部穩(wěn)壓器來調(diào)整48伏特電壓，才能供電給這臺(tái)裝置，這會(huì)占用很多板級(jí)空間，我其他替代方案嗎？

答：有配備內(nèi)部穩(wěn)壓器的裝置?，F(xiàn)在你可以供電給裝置，放大器可以立刻調(diào)整負(fù)載電壓，無需使用外部穩(wěn)壓器或分壓器。

問：所以我只要叫客戶將感測(cè)器電阻連接到輸入，然后將這臺(tái)裝置的輸出直接送入可能配備簡單反（無形）濾波器的ADC，就行了?

答：沒錯(cuò)，大概是這樣。我們這里只有放大器，很少外部元件，只有感測(cè)器電阻，它正從本機(jī)匯流排供應(yīng)電壓流出，所以我們不必為它建立獨(dú)立供應(yīng)電壓。不過問題是14伏特的輸出振幅。我們的ADC只有3.3伏輸入，在這種情況下，ADC會(huì)損壞，因?yàn)樗皇菍ｉT設(shè)計(jì)用于3.3伏特以上的。

?

?

你可能會(huì)認(rèn)為：“很好，我們可以調(diào)整感測(cè)器電阻，限制輸出振幅，將最大負(fù)載電壓設(shè)為僅3伏特。”不過這不是個(gè)好辦法，因?yàn)橹灰隽耸裁磫栴}，就會(huì)產(chǎn)生暫態(tài)，導(dǎo)致輸出短路或發(fā)生問題。然后，放大器輸出可能會(huì)變高，可能會(huì)狂升到14伏特以上。就算只有5到6伏特，還是會(huì)損壞或影響ADC。所以，最方便的解決方案就是使輸出衰減。你可以使用兩個(gè)電阻，使14伏特的振幅下降到3 伏特，以適用于ADC。

?

?

?

不過有些小問題，其中一個(gè)是，如果你有很長的記錄，并將很多電容加入放大器輸出，就會(huì)影響放大器的穩(wěn)定性，而且，這些記錄剛好短路，就會(huì)在放大器上消耗一大堆電力，因?yàn)槟闶褂?8伏特供電。所以我們建議將這個(gè)上分壓器電阻對(duì)分成一半。我將它稱為分布分壓器，我們可以在里面將一部分的分壓器放在放大器旁，所以放大器就會(huì)更加穩(wěn)定。我們也有同樣好的箝制功能，我們知道輸出會(huì)限制在14伏特。如此一來，就不會(huì)過度驅(qū)動(dòng)ADC。此外，如果這條線路出現(xiàn)任何雜訊，就會(huì)因?yàn)檫@個(gè)電阻比例而衰減。籍由分割這個(gè)上電阻，我們其實(shí)可以獲得一些好處。

總結(jié): 實(shí)在太棒了，這還有節(jié)省板級(jí)空間的附加優(yōu)勢(shì)，而且不用將高電壓線路繞接到敏感的精密元件。這是非常好的解決方案。