Каковы преимущества шунтирующего резистора по сравнению с датчиком эффекта Холла?

Я создаю повышающий преобразователь, и мне нужно измерить как входной ток, так и выходной ток. Токи варьируются от 25А до 200А, в зависимости от модели. Мой контроллер привязан к отрицательной шине преобразователя. Я сосредоточился на датчиках с эффектом Холла, но мне пришло в голову, что я мог бы вместо этого использовать шунтирующие резисторы в отрицательной ветви. Каковы преимущества и недостатки каждого подхода?

— Стивен Коллингс
источник

Я собирался ответить, но я прочитал вашу биографию и держу пари, что это вопрос «в стиле Q & A». Жду вашего ответа здесь.

— Владимир Краверо

У меня есть некоторые идеи, но я менее уверен в них, чем в прошлых вопросах! Если у вас есть ответ, пожалуйста, опубликуйте его!

— Стивен Коллингс

Ну, я могу добавить свои два цента, я просто чувствую, что я намного менее опытный, чем вы. Я надеюсь, что смогу помочь тебе в любом случае.

— Владимир Краверо

Можем ли мы говорить о чувствительности и шуме?

— Джордж Герольд

@ GeorgeHerold, это вне моих возможностей, но я чувствую, что к этому вопросу можно добавить гораздо больше, я начинаю вознаграждение за него.

— Владимир Краверо

Ответы:

Я не эксперт в этой области, но я могу попытаться изложить некоторые быстрые идеи.

Плюсы датчика Холла
:

гальваническая развязка между измерительной цепью и измеряемой цепью
они могут быть размещены в любом месте на пути тока (напряжение не является проблемой), таким образом, простота установки и, в конечном итоге, обслуживание
они почти не влияют на измеряемый ток, поэтому они хороши, если это вызывает озабоченность

минусы:

стоимость: сильный ток, точный датчик может стоить десятки долларов
полоса пропускания: датчик и измеряемый провод связаны через трансформатор, и, конечно, он имеет свой собственный частотный отклик. Кусок меди (он же шунтирующий резистор) меньше подвержен этой проблеме.
магнитные поля: внешнее фиксированное магнитное поле может вызвать смещение в измерении, которое необходимо каким-то образом учитывать

Шунтирующие резисторы
плюсы:

маленький и дешевый, держу пари, что с хорошим производителем печатных плат вы можете сделать свой шунтирующий резистор на плате платным только за увеличенный размер, но имейте в виду, что удельное сопротивление меди зависит от температуры, более того, толщина наружных слоев печатной платы не является точной, в то время как внутренние слои несколько лучше.
Вы можете получить дешевые SMD шунтирующие резисторы до 1 м от Омита $\Omega$

минусы:

они могут рассеивать довольно много энергии, и между точностью и рассеиваемой мощностью существует компромисс. Они тоже могут сильно нагреваться.
они влияют на измеряемую цепь, а именно на них падает напряжение, что может быть неприемлемо для приложений с очень низким напряжением и высоким током. Вы не можете измерить ток, потребляемый массивом ядер, которые питаются от 1,8 В с шунтом, который падает примерно на 100 мВ.

Это то, что приходит мне в голову, я был бы очень рад интегрировать / исправить этот список, отражая любые разумные комментарии снизу.

— Владимир Краверо
источник

Я думаю, что вы хотите слово «повлиять», как в «они не влияют на измеряемой цепи». Отличный ответ!

— Стивен Коллингс,

Пропускная способность иногда является проблемой для устройств с эффектом Холла.

— Энди ака

Пол Дж. Ст. Мари сказала: «Вы также можете получить 4-контактные шунтирующие резисторы поверхностного монтажа от Ohmite и т. Д., В диапазоне 1-10 миллиом». [Было предложено в качестве редактирования. Это полезная информация, но не правильное редактирование. Я позволил себе преобразовать это в комментарий.]

— Ник Алексеев

Создание шунтирующего резистора на печатной плате не является хорошей идеей. Во-первых, темп медных воняет. (около 1 / температура, с Т в градусах К) А для наружного слоя печатной платы толщина меди очень неопределенная. (Внутренние слои лучше.)

— Джордж Херольд

Также устройства с эффектом Холла могут быть восприимчивы к внешним или остаточным магнитным полям, которые могут вызвать смещения при измерении. (Вот почему на текущих пробниках есть кнопка размагничивания.)

— Джон Д

Шунт не выглядит хорошо на вашей работе с высокой мощностью. Если вырабатывать разумное напряжение, чтобы обеспечить некоторую точность на нижнем краю диапазона высоких токов, то наихудшее тепло, генерируемое при максимальном токе, будет плохим, теперь, если вы используете позолоченный операционный усилитель, у вас нет преимущества в стоимости и лучший операционный усилитель, работающий при более низком входном напряжении, с большей вероятностью будет поражен сильными РЧ-полями внутри SMPS. Так что шунт с большей вероятностью будет создавать трудности при прототипировании. Теперь, когда вы делаете ассортимент продукции, вы можете набить больше витков более тонкой проволоки. чтобы уменьшить ваш диапазон. Другими словами, одно устройство зала размера должно соответствовать всем. Есть одна вещь, за которой нужно следить с залом, и это - его tempco, его маленький, НО это идет не в ту сторону, что означает, что ток увеличится, если он получит жарко .

— аутистический
источник