česky english Vítejte, dnes je středa 17. srpen 2022

Z aktuálního vydání: Snímače proudu HMSR DA se vyjadřují řečí čísel

DPS 4/2022 | Měření - články
Autor: Ing. Jan Robenek
01.jpg

Práce se spojitými analogovými průběhy často znamená jejich nutnou proměnu a vyjádření v číslicové podobě. To však s sebou nese mnohá úskalí. Bude tedy pouze na nás, zda je překonáme sami, nebo vše raději necháme na výrobci příslušného senzoru. Žádnou výjimkou zde nebudou ani snímače proudu. Jak nedávno ukázala společnost LEM, varianta s digitálním výstupem, jinak také nejnovější model rodiny HMSR, dává skutečně smysl.

Omezeni prostorem, ne výsledky

První senzory proudu firmy LEM v podobě integrovaného obvodu s číslicovým výstupem Sigma Delta ponesou označení HMSR DA. Výrobce je světu představil začátkem května [1]. Drobné součástky stavějící na „čistotě“ svého výstupu se budou hodit pro aplikace, které bývají obecně citlivé na spoustu vnějších vlivů, včetně elektromagnetického rušení, vibrací, různých interferencí nebo např. zkreslení.

Mezi klíčové výhody integrovaného řešení s výstupním bitstreamem výrobce řadí jednoduché sdílení signálu, nízké rušení, klesající náklady na měřicí systém a v neposlední řadě též i menší fyzické provedení. Vždyť také u rodiny snímačů HMSR zmiňuje kompatibilitu s provedením typu SOIC 16. S obvody skupiny HMSR DA proto směle nahradíme nepoměrně složitější a potažmo i dražší návrhy, které zpravidla zahrnovaly odporový bočník, struktury zajišťující oddělení číslicového signálu a samozřejmě nezbytné napájení. To vše v typických aplikacích, jakými jsou servo systémy, robotická zařízení, šicí stroje, AGV, CNC stroje nebo i spousta dalších s požadavkem na vysoké rozlišení svého výstupu.

Když 13 bitů nestačí

Aktuální novinka HMSR DA od společnosti LEM nabízející rozlišení s počtem 11 až 13 bitů (ENOB) a taktování na 10 MHz (CLK In / CLK Out) [2] bude kromě toho jen první „vlaštovkou“ na poli integrovaných senzorů proudu s digitálním výstupem. Výrobce totiž pracuje i na další generaci snímačů, které toho mají zvládat ještě více, konkrétně se vyjadřovat s rozlišením 14 až 16 bitů, resp. na taktu 20 MHz.


Obr. 1 Nové senzory proudu od společnosti LEM řady HMSR DA mají rozhodně na čem stavět. To dobré zůstává a galvanicky oddělený výstup se navíc mění na digitální (řešení Sigma Delta, až 13 bitů a 10 MHz) [1]


Obr. 2 Drobný měřicí systém s napájecím napětím 3,3 V / 5 V pracuje v teplotním rozsahu od –40 °C až do +125 °C, kde také uvažuje výstupy typu CMOS, RS422 či LVDS [2]

Analogová provedení robustních a velmi přesných integrovaných senzorů proudu řady HMSR s galvanickým oddělením a šířkou pásma 300 kHz určená v komerční, ale také průmyslové sféře k měření stejnosměrných a také střídavých průtoků, nejsou každopádně ničím novým (na stránkách DPS Elektronika od A do Z jsme třeba psali v [3]) a modely s číslicovým výstupem nabízející nyní proudový rozsah 10 až 36 Arms, špičkově až 75 A, proto mohou na jejich přednostech dále stavět. V praxi to pak zahrnuje mj. kompaktní provedení s vysokou odolností vůči rušivým polím nebo např. posílenou izolaci 4 950 Vrms. Vzhledem k tomu, že se jedná o první technologii svého druhu, lze celý systémový návrh při měření proudu vyřešit zcela novými způsoby. Bitový tok Sigma Delta na výstupu nejen snadno „uchopíme“, ale pro vývojáře zde představuje i vyšší flexibilitu, třeba když s filtry přizpůsobujeme daný snímač konkrétním potřebám aplikace. V případě rychlé interní detekce nadproudů OCD výrobce stanovuje dvě mikrosekundy.

Odkazy:

[1] Tisková zpráva, https://www.lem.com/file/11255/download

[2] Proudové snímače řady HMSR, https://www.lem.com/en/hmsr-series

[3] Další krok v miniaturizaci. Snímání proudu v systémech přeměny energie, https://www.dps-az.cz/mereni/id:70981/dalsi-krok-v-miniaturizaci-snimani-proudu-v-systemechpremenyenergie

robenek@dps-az.cz

Partneři

eipc
epci
imaps
ryston-logo-RGB-web
mikrozone
mcu
projectik