microamperometro "feedback ammeter"

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so che non è relativo ad arduino (almeno, non direttamente) ma in questo periodo sto trafficando con le funzioni di sleep, e oltre a supporre mi piacerebbe avere un idea abbastanza precisa di quanto io stia effettivamente consumando, da qui nasce il mio desiderio di costruirmi un microamperometro.

da quanto ho capito ne esistono principalmente due tipi:

quello di tipo shunt e il "feedback ammeter"

da quanto ho capito con il secondo si puo arrivare addirittura ai pico ampere, quindi mi vorrei concentrare su questo.

in italiano non ho trovato nulla, e i testi inglesi che ho trovato non sono riuscito a capirli :cry:

al momento il link piu utile che ho trovato è questo

li oltre al progetto pratico è linkato una nota di applicazione, la cui figura 3 mostra il circuito che vorrei realizzare.

ho capito in base a cosa viene calcolata la tensione, cioe l'immortale legge di ohm, secondo cui V = R*I.

il tutto viene pero cambiato di segno per via della configurazione invertente dell op amp.

e qui iniziano i miei dubbi

perche la configurazione invertente?

e poi, dove va a finire la corrente che passa in Rf?
le leggi di kirchhoff le conosco, quindi la corrente dove va? entra nel pin di output dell op amp?

infine un ultima cosa, come op amp un TL082cn va bene?

scusate ancora se mi discosto da arduino e grazie del tempo che (forse) mi dedicherete! :grinning:

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Allora... Il circuito in questione è un normalissimo amplificatore a transimpedenza realizzato con un ampli operazionale.
Se cerchi queste parole trovi tantissimo materiale in italiano.
Si chiama in questo modo perchè permette, con un segnale in corrente, di ottenere una tensione in uscita proporzionale (circa). La resistenza di feedback ne decide il guadagno.
E' il circuito utilizzato ad esempio per amplificare il segnale dei fotodiodi, che ci danno una corrente proporzionale alla luce che ricevono, ma mooolto piccola!
Come giustamente dici la corrente che passa su Rf entra (o esce!) dall'output dell'operazionale, che idealmente assorbe o eroga quanto ti pare (nella realtà manco se lo prendi a mazzate...)

Il problema è che questo circuito si usa per amplificare un segnale di corrente. Non per misurare la corrente che utilizzi.
Non sono abbastanza ferrato su questo, ti chiedo scusa, ma penso che invece tu debba utilizzare l'operazionale in maniera diversa: inserendo in serie all'alimentazione di Arduino (o a dove vuoi misurare la corrente) una minuscola resistenza (0,5 ohm ad esempio, ma anche di più non dovrebbe darti troppo fastidio) e amplificare la minuscola tensione che ci sarà ai capi di questa resistenza dovuta proprio al passaggio della corrente.
Per ora non so dirti di più, speriamo risponda qualcuno di più esperto, se poi avrò tempo faccio qualche ricerca!

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boschi:
so che non è relativo ad arduino (almeno, non direttamente) ma in questo periodo sto trafficando con le funzioni di sleep, e oltre a supporre mi piacerebbe avere un idea abbastanza precisa di quanto io stia effettivamente consumando, da qui nasce il mio desiderio di costruirmi un microamperometro.

Un consiglio lascia perdere :slight_smile:
Ti spiego brevemente la cosa, sebbene da un punto di vista puramente teorico può sembrare semplice misurare una piccola corrente in realtà è una cosa che diventa sempre più complessa, ma anche costosa, all'aumentare della risoluzione.
Per misurare i pico ampere si usano strumenti che costano molte centinaia di Euro, praticamente impossibile l'autocostruzione, servono componenti particolari e ci sono un sacco di problemi legati al noise floor.
Con pochi Euro puoi comprare un multimetro cinese che ti misura senza problemi il singolo microampere, ti basta e avanza per verificare che l'Atmega sia in sleep.
In sleep profondo gli Atmega 328 possono consumare solo 0.1 uA, anche di meno, uno strumento con risoluzione 0.01 uA costa come minimo 200 E, se vuoi arrivare a 0.001 uA preparati a spendere come minimo 600-700 E.

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quindi il progetto da me linkato non funziona?

poco male, grazie delle delucidazioni!

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riesumo il post!

non volevo rassegnarmi, e rieccomi qui!

ho trovato questo e a pagina 60 mostra un utilizzo del LT6100, un integrato creato appositamente per misurare le correnti, permette addirittura di settare il guadagno in alcuni step da 10 a 50 con un errore di circa lo 0.5%

l'unico problema è il case, cioe MSOP8, pero potrebbe venire in mio aiuto la proto shield.

critiche o suggerimenti?

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boschi:
critiche o suggerimenti?

Te l'ho già spiegato, non puoi realizzare un amperometro con risoluzione al nanoampere, ma nemmeno a 10 e 100 nA, senza spendere tanti soldi e, sopratutto, senza avere l'indispensabile background tecnico, già il pcb è un grosso problema da realizzare.
Le application note sono solo delle linee guida, spesso e volentieri solo di una parte del circuito, non sono il circuito da realizzare, per il quale tocca dannare non poco quando si parla di applicazioni estreme come la misura della bassissime correnti, o bassissime tensioni.

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Speravo fosse diverso con questo circuito :-X

Ottimo adesso mi posso rassegnare :grin:

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Il circuito che serve a te è molto semplice , basta un amplif operazionale LMC662 e pochi altri componenti comuni

il LMC662 costa 1-2 euro quindi la scheda costa poco più

buona realizzazione....

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@icio: ... ma ci credi veramente ? :o

Lo hai realizzato e confrontato i risultati con un multimetro di precisione ? ::slight_smile:

Guglielmo

P.S.: Non è polemica, sono domande serie ...

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icio:
Il circuito che serve a te è molto semplice , basta un amplif operazionale LMC662 e pochi altri componenti comuni

Si come no, infatti è pratica usuale mettere una resistenza da 1 Mohm in serie all'alimentazione per misurare una corrente :slight_smile:
Ma davvero vogliamo credere alle solite cavolate che si trovano in rete ?
Il tizio dovrebbe spiegarmi come ha fatto il pic, citato nell'articolo, ad andare in sleep con l'amperometro collegato visto che con 1 Mohm in serie sull'alimentazione non riesce nemmeno ad avviarsi, quello che pensa di aver misurato è solo il rumore presente sul suo circuito.
Ma davvero tutti quelli che lavorano e hanno esigenze di misurare piccolissime correnti sono fessi ad aver speso svariate centinaia di Euro per un buon multimetro quando si può risolvere con pochi Euro ?

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Dai un'occhiata qui:

Ci sono anche tutti i link per provare ad autocostruirlo.

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Guarda, io sono circa 9 anni che cerco, a piu riprese nel tempo libero, di costruire uno strumento decente per le misure di correnti minime (ormai non e' piu questione di utilizzo, e' diventata una scommessa con me stesso, che perdo regolarmente :stuck_out_tongue: ... ora sara' un'anno che non ci gioco piu) ... ed ancora non ho ottenuto risultati decenti sotto i 100nA, a causa di rumore generato dai componenti (e non parlo di operazionali tipo il 741, uso OPA4277, OPA657, LT1169, ed altra "robaccia" simile ;)), da disturbi EM esterni che passano le schermature, da microfonicita' (effetto piezoelettrico) di alcuni tipi di componenti rispetto ad altri (uno dei prototipi sballava le misure semplicemente picchiettandoci sopra :stuck_out_tongue: , poi ho scoperto che un certo tipo di condensatori ceramici soffrono di microfonicita' anche se sono venduti come professionali :P), ed una volta persino di cariche elettrochimiche generate da uno stampato in FR4 non perfettamente pulito dal flussante (mi dava una corrente misurata anche senza carico e senza polarizzazione, solo l'alimentazione degli amplificatori) ... per cui ti posso assicurare di prima mano che la cosa e' tutto tranne che semplice :wink:

Tanto per darti un'idea di cosa puo significare realizzarne uno a llivello industriale ...

http://www.tek.com/low-level-sensitive-and-specialty-instruments/high-resistance-low-current-electrometers-series-6500-

Prezzo base, versione minima, sui 5000 dollari, che arrivano a oltre 14000 per la versione piu completa ... passi che ovviamente ci speculano sopra, data la "nicchia" specifica d'uso molto ristretta, ma un po di studio e di materiale ci sara' pure dentro, con quei prezzi :wink:

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@Etem
Hai dato un'occhiata al link che ho messo?

Qui più info:

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Pighi: si, quel tipo di circuito e' uno di quelli che ho testato, anche se leggermente diverso, ma richiede comunque una resistenza interna minima di 10K o piu ... il mio scopo era di rimanere con una resistenza interna fra 1 e 10 ohm ...

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wow quante risposte!

@pighixx grazie! mi sembra proprio quanto cercavo!

però creado proverò ad usare un LMC662 al posto del MAX4239, di LMC662 ne ho gia comprati 10 (preso dall entusiasmo del post di icio) per la modica cifra di 2.5€ (tutti e 10) mentre i max li trovo a 5€ l'uno, e magari provo a sbrogliare il circuito ed a togliere la massa virtuale (tanto lo userei solo per misurazioni in DC)

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La vedo dura sostituire il max con l'lmc.
Io ce l'ho ed è un gran strumento, molto preciso checché ne dica la gente; confrontato con strumenti di più alto calibro. Su TME trovi il max a poco più di 2 euro; Alla fine il bom è di circa 20 euro.

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il bom?

comunque i max 4238 non vanno bene anche loro?
dalla pagina riassuntiva della maxim mi pare di notare che l'unica differenza sta nel prodotto banda e guadagno, ma in questo caso non mi pare sia critico questo aspetto

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boschi:
..... provo a sbrogliare il circuito ed a togliere la massa virtuale (tanto lo userei solo per misurazioni in DC)

Non puoi togliere la massa virtuale perchè l'OP AMP è in configurazione invertente

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questa è un ottima critica :grin:

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Riesumo il post.

Sarebbe utile racchiudere il circuito in una gabbia di faraday?