As questões de terreno comum com voltímetros e amperímetros

Aug 15 2020

Peço desculpas se este post for, mais uma vez, outro noob em eletrônica. Sou formado em engenharia de áudio, mas recentemente descobri uma paixão por eletrônica e estou aprendendo sozinho enquanto trabalho.

Estou tentando construir uma fonte de alimentação de bancada a partir de uma fonte de alimentação ATX antiga que tenho.

Eu testei a fonte ATX, bem como fiz pesquisas e sei que existe um terreno comum entre todas as saídas da fonte.

Recentemente, comprei 3 x 100V 50A voltímetros amperímetros.

Especificações:

Wiring voltage: 4.5-30V DC
Note: The maximum input voltage can not exceed 30V, otherwise there is the danger of burning
Working current: ≤20mA
Measuring range: DC 0-100V 0-50A
Minimum resolution (V): 0.1V
Refresh rate: ≥100mS / times
Measure accuracy: 1% (± 1 digit)
Minimum resolution (A): 0.01A
Operating temperature: -15 to 70° c

Gostaria de ter 3 conjuntos de postes de enlaces, esse será meu "carga" , 12V, 5V e 3.3V. Cada circuito terá seu próprio amperímetro voltímetro. Eu conheço o problema, mas também o motivo pelo qual eles são tão baratos , é que o shunt está conectado ao lado negativo da carga e sei que isso pode ser um grande problema porque todas as saídas têm um aterramento comum. Só não sei POR QUE é um problema.

Considerei colocar relés respeitáveis (controlados com uma chave seletora) dentro do negativo de cada shunt para poder desconectar os medidores que não estou usando. Mas isso, por sua vez, significa que não posso usar mais de uma saída por vez.

Eu pensei nessas 2 opções, mas não tenho certeza se elas resolverão o problema porque os medidores ainda estão conectados ao terreno comum:

Posso conectar a entrada de energia do amperímetro voltímetro de 5V e 12V à tensão de alimentação CC (correndo para a carga) da fonte ATX, pois a entrada de energia do medidor precisa estar entre 4,5 - 30V e o 3,3VI pode ser conectado a um linha de alimentação separada de 5V que eu tiro do ATX também.
Posso conectar todos os medidores a uma tensão de alimentação separada que recebo do ATX. Ou seja, cada medidor tem uma tensão de alimentação para sua entrada (1 x linha de 12V e 2 x linha de 5V) e cada um tem uma tensão de alimentação indo para sua carga.

Por favor, perdoe-me, não elaborei nenhum esquema porque não tenho certeza se isso funcionará.

MINHAS PERGUNTAS SÃO

Por que o terreno comum é um problema quando se trata de medidores? Tem a ver com o curto-circuito dos shunts? Eu não tenho uma compreensão completa do problema e, portanto, não posso resolver o problema.
Se eu isolasse galvanicamente a tensão de alimentação da entrada de energia de cada medidor, isso ajudaria a resolver o problema?
Se eu tiver 3 circuitos, mas apenas um circuito tiver um medidor, esse medidor seria afetado se os outros 2 circuitos operassem ao mesmo tempo (com carga neles?)

Por favor ajude. Me desculpe se meu post não é claro. Se eu precisar fazer alguns esquemas, posso, embora sejam rudimentares.

Respostas

1 Jasen Aug 15 2020 at 19:03

dentro da fonte ATX existe apenas um aterramento (todos os fios pretos que saem estão conectados ao mesmo nó do circuito)

então, quando alguma corrente flui na saída de 12V, ela pode fluir de volta em qualquer saída oV, se você tiver três desses pequenos medidores conectados ao seu circuito de teste, eles provavelmente obterão parte da corrente de retorno.

^{simular este circuito – Esquema criado usando o CircuitLab}

assumindo uma carga com as partes de 5V e 12V compartilhando o mesmo aterramento

a corrente flui na seção vermelha, o que significa que os amperímetros de 5V e 12V obtêm uma leitura combinada que é igual à corrente total, mas não uma leitura precisa de cada corrente de alimentação.

Por que o terreno comum é um problema quando se trata de medidores? Tem a ver com o curto-circuito dos shunts? Eu não tenho uma compreensão completa do problema e, portanto, não posso resolver o problema.

impossibilita a separação das correntes de retorno se a carga também tiver um aterramento comum,

Se eu isolasse galvanicamente a tensão de alimentação da entrada de energia de cada medidor, isso ajudaria a resolver o problema?

Sim, isso resolveria esse problema. Isoladores DC-DC capazes de vários amplificadores são bastante caros

Se eu tiver 3 circuitos, mas apenas um circuito tiver um medidor, esse medidor seria afetado se os outros 2 circuitos operassem ao mesmo tempo (com carga neles?)

sim, o medidor mede a corrente de retorno para que a corrente de retorno dos outros ramos de alimentação possa passar por ela ou retornar por um caminho não medido.

2 tlfong01 Aug 15 2020 at 20:44

Pergunta

Como conectar 3 conjuntos de amperímetros de volt baratos para as 3 unidades de energia correspondentes 3,3, 5V e 12V, da ATX 12 PSU, levando em consideração que as 3 potências ATX têm um aterramento comum.

Responda

Em primeiro lugar, vejamos o diagrama de fiação do guia do usuário .

Em segundo lugar, há também um vídeo de demonstração de fiação no produto , mas achei que não vale a pena assistir.

Em terceiro lugar, vamos nos certificar de que podemos conectar todos os três juntos com o aterramento correto, sem risco de algo derreter ou explodir.

O medidor de tensão e o amperímetro estão na caixa preta, então precisamos ler os diagramas de fiação e fazer engenharia reversa/imagem do que está dentro da caixa preta. A folha de produto a seguir (Ref 5) inclui os diagramas de fiação mais detalhados.

Agora deixe-me ver, de acordo com o Teorema de Thevnin , o que entra no terminal preto, -ve de uma PSU deve sair no vermelho. +ve terminal da mesma PSU. Ou seja, mesmo as três PSUs tendo aterramento conectadas, a quantidade de corrente que sai do lado positivo de uma PSUPSU deve voltar com a mesma quantidade no lado -ve da mesma PSU, ... Então eu acho que é 99,9% OK que os motivos dos 3 ATX's 3V3/5V0/12V podem ser (ou já) conectados juntos.