Misurare piccole variazioni di corrente

[wappetto]

Salve a tutti!

Mi sono imbattuto in una grana che non saprei come risolvere:

Ho un dispositivo che viene alimentato a 24-27V e assorbe circa 20mA se si guasta la corrente non va a zero ma scende a 5-10mA oppure sale a 40mA a seconda del guasto.

Ho un sistema di controllo (microcontrollore) che accetta una tensione 0-5V e deve segnalare lo stato del dispositivo.

Di impulso avevo optato per il chip ACS712 ma la taratura piu bassa é da -5/+5A e le variazioni di 20mA praticamente non le rilevo.

Quindi pensavo di utilizzare un operazionale per leggere la tensione ai capi di una resistenza di shunt da 1ohm inserita in serie a questo dispositivo ma non riesco a  realizzare lo schema dell'operazionale che riceve in ingresso la caduta di tensione sulla resistenza e mi fornisce una tensione 0-5V proporzionale ad essa (0V->0mA ; 5V->40mA)

Qualcuno mi saprebbe aiutare?

Vo ringrazio anticipatamente :) 

[ilguargua]

Potresti usare un INA226 , facile da leggere con una MCU, leggi sul datasheet come calcolare la resistenza di shunt appropriata per il tuo uso. Trovi anche breakout board già fatta, al limite ti basta solo cambiare lo shunt.

 

Ciao, Ale.

[max.bocca]

Con un o.a. lo fai,  prendi 40mA con 1ohm ti genera 40mV di caduta, con un amplificatore da 125 volte ottieni 5V come ti serve.

[gabri-z]

2 ore fa, max.bocca ha scritto:

prendi 40mA con 1ohm

E nel caso 5-10 mA ? Come fai la differenza dai circa 20mA giusti ?

Serve un comparatore '' con finestra '' oppure una cosa intelligente , che sappia parlare con il controllore .

Modificato: 3 novembre 2021 da gabri-z

[Ctec]

Il problema a mio parere non è tanto l'amplificazione, quanto la resistenza di shunt.

Se la metti in serie al negativo del dispositivo (in modo da avere un riferimento a massa del segnale ottenuto), "sollevi" la massa del dispositivo di una tensione variabile con il consumo. Non so di che dispositivo parliamo, ma potresti avere problemi.

Se la metti sul positivo, la variazione di tensione al dispositivo potrebbe essere sempre nei limiti del range indicato, ma il segnale dello shunt sarebbe almeno 24V sollevato da massa, con problemi per riportarlo a riferimenti da micro.

L'integrato proposto da ilguargua, fatto lavorare in high side, sarebbe una buona soluzione, dato che "separa" i segnali di ingresso e uscita. Tra l'altro, lavorando in I2C, ti togli di torno tutti problemi di lavorare con segnali bassi.