微弱電流放大檢測電路-修改版

jojoling

大家好~

好久沒發文章了，就把之前的抄襲ciko老師的玩具發一下。
參考文章：

微弱電流放大檢測電路
http://bbs.pigoo.com/thread-59767-1-1.html

來到痞酷後，有段時間都在研究 OPA 怎麼那麼多種型號，到底是差別在那裏呢？所以手上就買了應該有不下20種型號的 OPA 想來研究看看。剛好又因為 TB 有時你買正貨也不一定是正貨，所以這些大部份都是所謂的拆機二手元件(便宜，可以讓我亂搞)。二手元件有時需要測試一般，不然有時裏面會有壞的。這個以後文章再寫。

原電路，電源方面是利用低壓(+/- 1.5V)精密 OPA (零飄移型)，供電是由 3V 小電池單電源利用一顆 lm321 產生正負 1/2 Vcc來工作。不過呢，對一般玩家說，利用2顆電池供電是一個 簡單的選擇。所以電話就被我更改為雙鋰鐵電池，中間抽頭為地。精密 OPA ，剛好我之前研究個好半天，才知道有所謂的 zero drift (零飄移型)，然後亂買一堆，這顆 LTC1050被我選中的原因，純粹是因為 6位半 34401A 裏的檢流放大是用它。所以買來看看這是何種神物。我的版上電阻呢，都是 0.1%的金屬薄膜，本來是買來想做 ciko老師那個電阻箱，不過還沒動工。

電路圖長這個樣子：


成品，pcb 版子很熟悉吧，ciko牌，有一次去老師那，他說這個好用就塞了一塊進我的包包。
剛好這次的實作就用上了，有老師真好。
圖上那2顆檢流電阻 R020 是阿乾貨，有阿乾真好。



3檔短路量測檢試基本偏差：
完美的數字，經過 OPA 100倍的放大後都不到 0.1mV，表示整體的偏移都在 uV級以下。




等下會用到的一個簡單標單源，設定 0.1V，輸出 102mV


nA量測， 串接 1M 電阻，量測值為 101.29mV


uA量測，串接 1K電阻，量測值為 101.12mV


mA量測，1V對上 10R，好像有負載效應。
3個表都說是 89mA


將電表夾上10R電阻，調至上面壓降為 1V/10R
輸出量測值為 101.5mV


結論：
由實驗數據來看，量測輸出偏移值應該為1%以下，滿低的。很滿意。

Dave

頭香~~~

dcstudio

牛看到的是 "LifePO4 鋰鐵電池"!!  有鋰鐵真好!!

鋰鐵也會有過放的問題喔!
之前裝了一顆在液晶時鐘小夜燈內, 因為燈一直亮著..
最後那顆鋰鐵電池就過放GG了, 用電擊法也救不回來...

jojoling

dcstudio 發表於 2017-9-21 01:22 PM
牛看到的是 "LifePO4 鋰鐵電池"!!  有鋰鐵真好!!

鋰鐵也會有過放的問題喔!

哈哈哈，牛哥懂的，我改過的大部份都是鋰鐵電池。
我是特地讓 Soshine 電池上鏡的，算是有品牌的。

dcstudio

jojoling 發表於 2017-9-21 01:41 PM
哈哈哈，牛哥懂的，我改過的大部份都是鋰鐵電池。
我是特地讓 Soshine 電池上鏡的，算是有品牌的。 ...

哈哈哈~~ 心照不宣!!

話說... 這堆沒拆封庫存的鋰鐵電池... 不知道會不會 "自盡"??

jojoling

dcstudio 發表於 2017-9-21 02:39 PM
哈哈哈~~ 心照不宣!!

話說... 這堆沒拆封庫存的鋰鐵電池... 不知道會不會 "自盡"??

牛哥拆一拆充滿再用電池盒放好啦。空間也會小很多。
我也喜歡 Coolworld 的，比沒牌子的電池比較"實標"。

scottwang

dcstudio 發表於 2017-9-21 02:39 PM
哈哈哈~~ 心照不宣!!

話說... 這堆沒拆封庫存的鋰鐵電池... 不知道會不會 "自盡"??

你嫌錢多啊,你要去河裡鋰鐵電池也沒有用到,快丟幾個過來給我玩,耶 ... :sam13

dcstudio

scottwang 發表於 2017-9-21 03:50 PM
你嫌錢多啊,你要去河裡鋰鐵電池也沒有用到,快丟幾個過來給我玩,耶 ...   ...

鋰鐵才不嫌多... 牛喜歡堆著啦~ (笑)


就是因為怕鋰電鋰泡到水會有危險, 所以買的潛水手電筒還特別用26650鋰鐵...
只是, 到了河邊挖砂搬石頭都來不及了.... 根本就沒有它上場的機會...

有鋰鐵真好!! 有鋰鐵真好!! 有鋰鐵真好!! (迴音中...)

jojoling

dcstudio 發表於 2017-9-21 04:50 PM
鋰鐵才不嫌多... 牛喜歡堆著啦~ (笑)

有鋰鐵真好!! 有鋰鐵真好!! 有鋰鐵真好!!

peter5438

先生...可不可以請問一下.......這個電路是要做什麼用的啊?

可不可以加上一個線圈...就可以無接觸的感應出PCB銅箔...流過的nA電流?

拿兩個針插在腦袋上面..請問可不可以測出腦波的電流?

jojoling

peter5438 發表於 2017-9-22 12:15 AM
先生...可不可以請問一下.......這個電路是要做什麼用的啊?

可不可以加上一個線圈...就可以無接觸的感應 ...

彼德大帝您說的我不會，需要你的才華幫我~


另外，這個表能量很多東西啊~
如在手持移動的任何系統，都可以量的出實際的待機微電流。
各種元件的開路電流：
MOSFET 的 Idss ，Igss 之類的。
OPA 的 Ib 可能有些還量不到(pA等級)。
用處其實滿廣的。

peter5438

jojoling 發表於 2017-9-22 01:32 AM
彼德大帝您說的我不會，需要你的才華幫我~

可不可以請問一下......要怎麼樣才能做到pA等級這個階級?...我們可不可以把OP-AMP的放大率變成1000倍..或者用兩級放大?

我想做的...就是一個線圈...當我靠近手機的時候...我就知道手機的用電量是多少? 或者是發射功率是多少? 接近人的時候...就知道這個人血液循環的好不好? 因為血液裡面有含鐵質.  電磁血流量計...electromagnetic blood flowmeter

jojoling

peter5438 發表於 2017-9-22 01:52 AM
可不可以請問一下......要怎麼樣才能做到pA等級這個階級?...我們可不可以把OP-AMP的放大率變成1000倍.. ...

報告彼量大帝，就是找家美國的儀器商，跟他說你的需求，他就會賣一台能量 pA等級的給你啊，你懂的。

duke83

本來也想來做一台 uA 電流表來用，用來量測低電壓微小功率元件的耗電量。
但是考慮到幾個因素後就作罷，一是檢流電阻阻值要夠低才不會降低被測線路的電源電壓，以這個線路來說 uA 檔是 10 歐姆對我而言太大了。
二是放大器主動元件與週邊的電阻的誤差與溫度係數，放大倍數可以透過微調或篩選控制到放大誤差達到 ppm 等級（只要有足夠等級的儀表），但溫度係數卻是我們這些電子玩家無法控制的因素。
你只能去找大型的金封電阻這種發燒等級的材料，或是使用恆溫控制保溫與加熱的技術，理論上只要有多用一個元件就多了一項變數。

所以我現在只使用一顆高精度的檢流電阻 1 歐姆 0.01%，再配合高位數電表的電壓檔就能輕鬆達到量測需求，34401 這種高位表解析度可以輕鬆達到 X.X uV 對我而言已經夠用了，不用再放大 1000 倍達到 nA 的位數。
34401 原機的電流檔內部檢流電阻太大低電流量程為 5 歐姆對我而言還是太大不好用，以外部檢流電阻加上自行換算就能達到需求了。

peter5438

duke83 發表於 2017-9-22 06:08 AM
本來也想來做一台 uA 電流表來用，用來量測低電壓微小功率元件的耗電量。
但是考慮到幾個因素後就作罷，一 ...

謝謝..老師的指點.

antlu

peter5438 發表於 2017-9-22 12:15 AM
先生...可不可以請問一下.......這個電路是要做什麼用的啊?

可不可以加上一個線圈...就可以無接觸的感應 ...

看到這裡就使我想起幾十年前 HP 的 CURRENT TRACER  到面在還沒"到手"!! 遺憾!!
http://hpmemoryproject.org/pict/wall_b/lsa_probes.jpg

peter5438

antlu 發表於 2017-9-23 12:17 PM
看到這裡就使我想起幾十年前 HP 的 CURRENT TRACER  到面在還沒"到手"!! 遺憾!!
http://hpmemoryproject. ...

對呀! 我其實就是指電流探棒...沒想到在這裡還有人知道這一個...

用來檢測 TTL 邏輯.......Fix it Friday! (Logic Series 04) - Using a Current Tracer to Find Logic and Ground Shorts
https://www.youtube.com/watch?v=Verow5aGL0w


比較新型的是可以接在示波器上面...EEVblog #296 - AIM-TTi I-Prober 520 Current Probe Review
https://www.youtube.com/watch?v=kmCvrGVtC0M

jojoling

peter5438 發表於 2017-9-23 11:45 PM
對呀! 我其實就是指電流探棒...沒想到在這裡還有人知道這一個...

用來檢測 TTL 邏輯.......Fix it Fr ...

彼德大帝請原諒我~
還沒來痞酷前的我，真的不太碰電子硬體的東西，所以這些知識很貧乏

peter5438

jojoling 發表於 2017-9-24 12:43 AM
彼德大帝請原諒我~
還沒來痞酷前的我，真的不太碰電子硬體的東西，所以這些知識很貧乏 ...

我知道師父您是吃軟不吃硬的... ..BIOS軟體功夫真了得....我全部都有聽沒有懂..

jojoling

peter5438 發表於 2017-9-24 12:54 AM
我知道師父您是吃軟不吃硬的... ..BIOS軟體功夫真了得....我全部都有聽沒有懂..  ...

那天下午說的太high了，忘了一般人其實不該會懂，不該說一堆的~
我還是適合說d 課為：開開心心的玩 arduino

antlu

peter5438 發表於 2017-9-23 11:45 PM
對呀! 我其實就是指電流探棒...沒想到在這裡還有人知道這一個...

用來檢測 TTL 邏輯.......Fix it Fr ...

高手!! 老手!! 老高手!!!