Как защитить микроамперметр?

[dimas5552]

Планирую использовать микроамперметр на 500мкА, однако в процессе измерения будут возможны кратковременные броски тока вплоть до нескольких ампер. Как защитить прибор от такого тока?

[mickbell]

Как вариант: в измеряемую цепь включать не сразу микроамперметр, а шунт, дающий падение десятки милливольт при токе 500 мкА (такой, чтобы не жалко), далее - повторитель напряжения или неинвертирующий усилитель на прецизионном опере или инструментальном усилителе, а уже ему на выход - тот микроамперметр, можно вольтметром, с добавочным резистором. Усилитель к шунту подключать довольно высокоомными резисторами, после них можно поставить дополнительную защиту диодами. Сам шунт тоже можно зашунтировать мощным диодом или двумя - в обоих направлениях. Это не поможет шунту, но сохранит цепь, когда он сдохнет. В принципе, подбирая падение на шунте и взяв его достаточной мощности, можно попробовать добиться, что он даже останется жив при перегрузке - диоды его защитят. Конечно, такая констрюкция может уже влиять на измеряемую цепь - тут смотреть надо, что важнее.

[dimas5552]

По моему не очень задумка - если на входе будет перегруз то через усилитель перегруз будет и на выходе по напряжению а значит и по току...

А что если использовать какой стабилизатор тока?

[alkarn]

Просто параллельно прибору диод Шоттки (или 2 встречно-параллельно, если импульсы могут быть любой полярности).
Перегруз, конечно, останется, но не смертельный для головки. А если последовательно с головкой поставить резистор, чтобы при токе полного отклонения на цепи (головка+резистор) падало около 0,3 вольта - то и вовсе безопасно будет.

[dimas5552]

А такой метод не повляет на точность измерения? Ведь резистор параллельно микроамперметру по сути превращает его в вольтметр...

[alkarn]

На микроамперметре, при полном отклонении стрелки, обычно падает 75 мВ,
при этом диоды закрыты и на измерения не влияют.
С последовательным резистором ток будет измеряться точно, только увеличится падение напряжения на таком защищенном приборе.
Вместо 75 мВ будет до 350-400 мВ. Если в цепи с напряжением вольт 12 и больше - то это уже такие мелочи, которыми можно пренебречь.
Если в низковольтной цепи - до 5 вольт - то нужно учитывать это падение напряжения. Но больше 0,4 вольт оно не будет.

[ublhjnt]

На микроамперметре, при полном отклонении стрелки, обычно падает 75 мВ,

Это от лукавого. Это стандарт, а обычно - зависит от головки. Если бы они все были на 75 мВ, как хорощо бы жилось. Ставь стандартный шунт и нет хлопот.
Головку диодами защищают только в электронной схеме от перенапряжения. При прямом измерении так не делают.

Перегруз, конечно, останется, но не смертельный для головки.

Да, но если частые броски тока (перегрузка в 3-5 раз) то стрелка погнётся.

[mickbell]

По моему не очень задумка

Нормальная, если вдуматься. Единственное, чем она не очень - может показаться сложноватой для того, кто этого никогда не делал. На самом деле там всё просто. Да, и питание нужно.

если на входе будет перегруз то через усилитель перегруз будет и на выходе по напряжению а значит и по току...

Ерунда. Берётся инструментальный усилитель с питанием, скажем, плюс-минус 12 вольт. Усиление его выбирается таким, чтобы с шунта падением 100 мВ (не 75, на ток 500 мкА стандартный шунт вряд ли найдётся) на выходе было бы 10 В (два вольта остаётся на падение на выходных транзисторах усилителя, если он rail-to-rail - питание взять плюс-минус 10 вольт), то есть усиление равно 100. Микроамперметр подключается через резистор номиналом 20 кОм (точнее, столько - вместе с сопротивлением самого микроамперметра) - и всё, перегрузок никаких не будет, питание не позволит.

[dimas5552]

Ставь стандартный шунт и нет хлопот.

А что есть стандартный шунт?

[ublhjnt]

А что есть стандартный шунт?

Смотри фото.
Стандартный шунт -это сопротивление, при прохождении через него, указанного на нём максимального тока, вызывает падение напряжения на нём 75 мВ.

[dimas5552]

указанного на нём максимального тока

Указанного на приборе или на шунте? Я так понимаю сопротивление только одного шунта должно садить 0,075 вольт а сопротивление всей цепи (прибор + шунт) будет садить уже другое напряжение так как сопротивление при папаллельном подключении измеится или это сопротивление подбирается так что бы на всей этой параллельной цепи падение было 0,075 вольт?

Если считать только один шунт то будет 0,075/0,0005 = 150 Ом (микроамперметр на 500 мкА), а если вместе с прибором (у моего сопротивление головки 600 Ом) то (600*х)/(600+х) = 150, откуда х = 200 Ом. Какое из них правильное?

[ublhjnt]

Указанного на приборе или на шунте?

На шунте.
Расчёты надо делать грамотно.
Не приклеивай стандартные шунты к своему прибору.
Это тоже самое, что приравнивать табуретки к пирожкам.
Ток полного отклонения стрелки твоего прибора 500 мкА.
Сопротивление рамки -?
Замерь сопротивление и вычисли напряжение полного отклогегия стрелки.
Сколько получилось?
Росчитаешь - расскажу как подобрать шунт к мвоему прибору.

[dimas5552]

Сопротивление рамки - 600 Ом. Напряжение полного отклонения получается 600*0,0005 = 0,3 вольта...

[ublhjnt]

Вот видишь, о каких 75 мВ может идти речь.
Это при расчётах, а теперь проверь по факту.
Оно мало чем будет отличаться.
Расчет шунта делай под свои параметры, то есть на шунте, при максимальном измеряемом токе, должно быть падение 300 мВ.
Этот прибор не очень годится для измерения больших токов.

[dimas5552]

Какой то парадокс получается: ток измеряется под напряжением 5 вольт. Если я поставлю параллельно микроамперметру такой резистор, что бы если подцепить прибор прямо к питанию 5 вольт от них осталось 0,3 вольта то стрелка отклонится ровно на 500мкА однако никаких 500мкА там нет - там течет ток практически короткого замыкания... Выходит защита прибора от высокого тока у нас есть но он теперь показывает ток на порядки больше и из микроамперметра мы получим амперметр...

[ublhjnt]

По этому примени прибор электромагнитной системы. Он не боится кратковременных перегрузок.

[dimas5552]

Так он у меня и так стрелочный, но я думаю 100мА (а то и больше - это ток заряда электролитов) на моем полумиллиамперном приборе стрелку не то что выгнут а намотают на ограничительный ус

[alkarn]

Вот потому, если не хочешь делать довольно сложную схему с операционниками, транзисторами и дополнительными источниками питания, не обращай внимания на то, что "так не делают", а поставь диод Шоттки параллельно головке, на ток 1 А, и всё будет ОК!