无人机应用中,低侧电流感应电路设计

电子设计 2018-03-02 06:20 次阅读

作者:Tim Claycomb

需要控制电机的应用通常包含某种类型的电流感应电路。感应通过电机电流的能力可以帮助设计师根据电机电流状态做出如速度之类的调整。

例如,在无人机的应用中,每个控制螺旋桨的电机通常使用低侧电流感应电路,操控无人机在空中行进、停留或上升。在钻机和往复锯等电动工具中,低侧电流感应根据用户按动扳机的力度来控制工具的速度。这些产品通常需要成本敏感型设计,因为这些产品面对消费者市场。在这篇博文中,我将介绍如何为成本敏感型应用设计低侧电流感应电路。

在设计低侧电流感应电路时,高性价比的方法之一是使用非反相配置运算放大器(op amp)。图1是使用运算放大器的典型低侧电流感应电路原理图。

图1:低侧电流感应原理图

公式1用于计算图1中的电流传递函数:

                  

 

其中

  。

图1中所示的低侧电流感应电路设计过程分为三个简单的步骤:

计算最大分流电阻。当来自负载(ILOAD)的电流流过分流电阻器(RSHUNT)时,分流电阻器上会形成一个电压电位(VSHUNT)。VSHUNT被视为系统负载的“接地端”。因此,建议将VSHUN的最大负载电流保持在100mV以下,以避免在与其它具有真正0V接地的系统连接时出现问题。公式2用于计算RSHUNT值:

计算放大器的增益。运算放大器放大VSHUNT以产生VOUT_MIN到VOUT_MAX的输出电压摆幅,其中VOUT_MIN 和VOUT_MAX分别是放大器的最小和最大输出摆幅极限。公式3用于计算放大器产生所需的输出摆幅的增益:

公式4用于计算放大器反馈网络中的电阻RF和RG的大小,以此来设置公式3中计算出的增益:

选择运算放大器。在低侧电流感应应用中,如果电流是双向的,共模电压可以处于或低于地电位;因此,放大器的输入共模电压范围必须处于或低于地电位。TLV9062是一款高性能通用放大器,专为成本敏感型的应用而设计,其输入共模电压范围可低至地电位。

TLV906x系列高性能通用放大器可用于成本敏感型的低侧电流感应系统,因为其增益带宽(10MHz)、压摆率(6.5V/µs)、偏移电压(0.3mV)以及输入共模电压范围为负电源电压以下100mV。表1列出了一些TLV906x系列的技术参数。

参数

电源电压范围((V+)-(V-))

1.8V至5.5V

静态电流

538µA

增益带宽积(GBP)

10MHz

输入电压噪声

10nV/√Hz

压摆率

6.5V/µs

偏移电压

0.3mV

输入偏置流

0.5pA

输入共模电压

(V-)-100mV至(V+)+100mV

 

图2显示了0A至0.5A低侧电流感应电路的最终组件值,其计算请参照上述步骤1至3。

图 2:0A至0.5A的低侧电流感应原理图

诸如无人机和电动工具等应用需要成本敏感型的低侧电流感应解决方案来控制电机。在这篇文章中,我将电路设计简化为三个简单步骤:确定最大分流电阻,计算产生最大输出摆幅的放大器增益以及选择放大器。在下一篇文章中,我将讨论如何为低侧电流感应电路设计印刷电路板(PCB)。

热门推荐

收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

双捷科技H7高压电机:减轻了飞行平台的无效负载,引领无人机动力系统技术改革

科技的进步带动了各行各业的发展,无人机作为一个新兴的行业也随之火速崛起,短短几年时间,无人机便风靡....

发表于 06-24 18:20 29次 阅读
双捷科技H7高压电机:减轻了飞行平台的无效负载,引领无人机动力系统技术改革

关于俄亥俄州启用无人机监测公路交通状况试点项目详解

近日,俄亥俄州州立大学正在领导一个试点项目,该项目将在都柏林和东自由省之间35英里长的高速公路(智....

发表于 06-24 11:59 22次 阅读
关于俄亥俄州启用无人机监测公路交通状况试点项目详解

“迷你电饭煲”无人机:最新研发小型涵道风扇无人机,动力效率提高30%

这款无人机外形独特,像个胖娃娃,有大脑袋、细脖子和圆圆的身子。它高约20厘米,半斤重,可以托在巴掌....

发表于 06-24 11:03 24次 阅读
“迷你电饭煲”无人机:最新研发小型涵道风扇无人机,动力效率提高30%

名为Moment的无人机就是一款最具特色的产品

除了摄像头参数让人印象深刻之外,Moment本身也是一款非常优秀的四轴飞行无人机。它配备了四英寸的三....

的头像 科技数码馆 发表于 06-24 07:59 160次 阅读
名为Moment的无人机就是一款最具特色的产品

MIT微型芯片 可造指甲盖大小的无人机

6月21日消息,据VentureBeat报道,得益于麻省理工学院(MIT)的研究,将来的无人机可能只....

的头像 芯师爷 发表于 06-22 15:50 425次 阅读
MIT微型芯片 可造指甲盖大小的无人机

中国元器件知名电商猎芯网与本土模拟芯片新贵3PEAK达成战略合作

近些年创客创新型企业蓬勃发展,电子产业拥有新想法新创意的公司层出不穷。每一家创业型公司在起步阶段,资....

的头像 满天芯 发表于 06-22 14:49 1252次 阅读
中国元器件知名电商猎芯网与本土模拟芯片新贵3PEAK达成战略合作

创动科技:把握光伏运维行业发展趋势,携风光运维无人机亮相国际无人机展览会

深圳无人机协会和中国质量认证中心、中检南方联合举办的第三届深圳国际无人机展览会,将于6月22-24....

发表于 06-22 14:07 110次 阅读
创动科技:把握光伏运维行业发展趋势,携风光运维无人机亮相国际无人机展览会

Aoole在iOS 12的更新中增加了机器学习功能,将可以预测反射、光照等智能环境纹理

每年iOS的更新都是非常具有话题性的,关于今年的WWDC大会上,iOS 12带来了不少有趣的新功能,....

的头像 AR酱 发表于 06-22 11:40 378次 阅读
Aoole在iOS 12的更新中增加了机器学习功能,将可以预测反射、光照等智能环境纹理

FreeParasol:无人机免举自动雨伞,AI技术识别并跟踪头部自动跟随主人

近日朝日电力服务公司发明了FreeParasol,简单来说就是无人机自动伞,原型使用的的机体是大疆....

发表于 06-22 10:48 82次 阅读
FreeParasol:无人机免举自动雨伞,AI技术识别并跟踪头部自动跟随主人

Tello挥军直闯玩具无人机界别,小小一台却还能提供编程乐趣

Tello 支援的三款编程语言 Scratch 、 Python 、 Swift 均较著重于控制无人....

的头像 无人机网 发表于 06-22 10:24 370次 阅读
Tello挥军直闯玩具无人机界别,小小一台却还能提供编程乐趣

大疆无人机正被全球执法部门广泛应用

恩森纳达警方使用了美国公司Cape通过DJI SDK开发的远程控制软件。无人机能自动完成起飞、降落和....

的头像 无人机网 发表于 06-22 10:21 618次 阅读
大疆无人机正被全球执法部门广泛应用

全新复合翼无人机——ZT-3V,聚焦警用安防和测绘领域

 但是在民用行业无人机应用中,为了应用场景和城市飞行的安全性,飞机的重量必须很轻,载荷的作用距离只有....

的头像 无人机网 发表于 06-22 10:19 348次 阅读
全新复合翼无人机——ZT-3V,聚焦警用安防和测绘领域

MIT芯片新技术:能帮助微型无人机实现节能和导航,续航时间延长更久

据了解,该研究团队打造了一架只有乐高积木大小的微型无人机,其能量消耗只有一个灯泡的千分之一。另外,....

发表于 06-22 08:20 101次 阅读
MIT芯片新技术:能帮助微型无人机实现节能和导航,续航时间延长更久

德州仪器(TI)近日推出了三款兼具高速和高精度的新型放大器

OPA2810运算放大器具有业界领先的最大偏差和最低电压噪声(5.7 nV/√Hz),适用于100到....

的头像 德州仪器 发表于 06-21 17:22 243次 阅读
德州仪器(TI)近日推出了三款兼具高速和高精度的新型放大器

运算放大器,如何由叠加定理得出图中的公式的啊?

发表于 06-21 16:23 116次 阅读
运算放大器,如何由叠加定理得出图中的公式的啊?

麻省理工设计微型芯片,让无人机像指甲盖一样小

近日,麻省理工学院宣布设计出只有20平方毫米的微型计算机芯片,可处理惯性和相机图像,并且让无人机像指....

发表于 06-21 10:15 108次 阅读
麻省理工设计微型芯片,让无人机像指甲盖一样小

大疆售后体系大升级:增添“随心换”和“随心续享”服务

对于一家消费电子企业来说,售后服务可谓一条生命线。大疆创新(下称“大疆”)正在把越来越多的资源投入到....

的头像 无人机网 发表于 06-21 10:00 452次 阅读
大疆售后体系大升级:增添“随心换”和“随心续享”服务

即使没有GPS网络覆蓋 无人机也可以精准落地

无人机物联网开发商Flytbase成功利用「电脑视觉技术」(Computer Vision Tech....

的头像 无人机网 发表于 06-21 09:47 429次 阅读
即使没有GPS网络覆蓋 无人机也可以精准落地

京东自主研发的第一架重型无人机正式下线

“说句心里话:今年618最让我高兴的是我们第一架重型无人机正式下线!”19日,京东集团董事局主席兼首....

的头像 无人机网 发表于 06-21 09:44 514次 阅读
京东自主研发的第一架重型无人机正式下线

鸭蛋植保无人机 根据使用场景而设计

它根据使用场景而设计,转场,加药,换电池,组装,维护,维修,方便且简单易学。

的头像 无人机网 发表于 06-21 09:41 774次 阅读
鸭蛋植保无人机 根据使用场景而设计

Sensefly大中华区负责人来访无人机网

6月19日下午,隶属于法国Parrot旗下的瑞士Sensefly公司大中华区负责人刘艳红女士来访无人....

的头像 无人机网 发表于 06-21 09:37 393次 阅读
Sensefly大中华区负责人来访无人机网

让人们从繁重的劳动中解脱的人工智能

国家发改委副主任林念修表示,长期以来,让机器更加智能、最大限度地解放人类劳动,一直是推动全球技术进步....

发表于 06-21 09:27 71次 阅读
让人们从繁重的劳动中解脱的人工智能

无人机送生鲜 享受分钟级服务

最近,一家新零售“网红”店在广州开业,在三公里半径内使用无人机配送,15-20分钟就可送达。这是广州....

的头像 机器人前沿 发表于 06-20 15:17 383次 阅读
无人机送生鲜 享受分钟级服务

无人机四大系统的作用和发展趋势

飞控子系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心系统,飞控对于无人机相当....

的头像 Imagination Tech 发表于 06-20 15:12 466次 阅读
无人机四大系统的作用和发展趋势

AI的暴力检测是什么?还存在什么问题?

“暴力检测”成为了当下的一个热门。在人群中实时检测“暴力行为”成为了现实,如果你想打架,最好先看看A....

的头像 天津机器人 发表于 06-20 14:47 408次 阅读
AI的暴力检测是什么?还存在什么问题?

关于无人机飞行控制系统的全面解析

在四轴飞行器的飞控主板上,需要用到的芯片并不多。目前的玩具级飞行器还只是简单地在空中飞行或停留,只....

发表于 06-20 14:45 154次 阅读
关于无人机飞行控制系统的全面解析

关于无人机遥感技术的全面介绍

无人机遥感(UnmannedAerialVehicleRemoteSensing),既是利用先进的....

发表于 06-20 14:42 141次 阅读
关于无人机遥感技术的全面介绍

中国战斗机器人现身中东战场 配合无人机收割狙击手

近期,伊拉克研发了一种战斗机器人,并且还投入到了近期在伊拉克北部的城市巷战当中。这种战斗机器人也可以....

的头像 天津机器人 发表于 06-20 14:35 374次 阅读
中国战斗机器人现身中东战场 配合无人机收割狙击手

零度智控携ZT-3V全面布局警用安防领域

6月14日,在天津港保税区临港区域无人机产业园,多架固定翼无人机自动编队、拉烟、超低空通场、锁定追车....

的头像 无人机网 发表于 06-20 14:08 396次 阅读
零度智控携ZT-3V全面布局警用安防领域

DJI Matrice无人机换路灯年底投入服务

为进一步提高维修效率,瑞典电灯生产商 Strihl研发 LumenAIR 自动飞行路灯保养系统,利用....

的头像 无人机网 发表于 06-20 14:05 275次 阅读
DJI Matrice无人机换路灯年底投入服务

NASA无人机Ikhana创造无人机领域的里程碑

据外媒CNET报道,美国宇航局(NASA)的Ikhana飞机看起来像一架全尺寸的飞机,但机上并没有飞....

的头像 无人机网 发表于 06-20 14:02 273次 阅读
NASA无人机Ikhana创造无人机领域的里程碑

西南首个“无人系统(无人机)智能装备产业园”项目正式签约

西南首个“无人系统(无人机)智能装备产业园” 项目签约活动在潼南区行政中心隆重举行。无人机网西南运营....

的头像 无人机网 发表于 06-20 13:53 356次 阅读
西南首个“无人系统(无人机)智能装备产业园”项目正式签约

大疆开启全球飞行影像新时代,展现出改造世界的无限可能

如今,12年弹指而过,大疆已经从起初的3人创业团队,发展到现在全球员工人数超过12000人,客户遍布....

的头像 机器人前沿 发表于 06-20 11:26 588次 阅读
大疆开启全球飞行影像新时代,展现出改造世界的无限可能

零度重回无人机市场 打造复合翼无人机

再来看看今天的新品零度智控的ZT-3V,垂直起降的固定翼无人机又称复合翼无人机,早已不是什么新鲜事物....

的头像 无人机网 发表于 06-20 11:17 492次 阅读
零度重回无人机市场 打造复合翼无人机

如何推动水环境持续改善?治水“神器”

“利用无人机巡河,不但可以对河道漂浮物、河岸保洁情况进行全方位的拍摄记录,而且可以更高效地收集河流水....

的头像 机器人创新生态 发表于 06-20 11:15 494次 阅读
如何推动水环境持续改善?治水“神器”

DJI将更新Phantom 5、Mavic Pro 2无人机

DJI稍早释出媒体活动邀请,确定将在7月18日上午10点于美国纽约举办新机发表活动,预期将会是先前有....

的头像 无人机网 发表于 06-20 10:21 560次 阅读
DJI将更新Phantom 5、Mavic Pro 2无人机

北航大学生研发“红海行动”式无人机,搭载了高清晰度的双摄像头和画面无线传输设备

经过团队的反复攻坚,第三代无人机无论在硬件还是软件上都有了新的突破。硬件方面,他们将碳纤维和泡沫塑料....

的头像 无人机网 发表于 06-20 10:19 312次 阅读
北航大学生研发“红海行动”式无人机,搭载了高清晰度的双摄像头和画面无线传输设备

格瑞普一家专注无人机锂电池的企业

此次格氏电池带来的产品为TATTU Plus1.0与TATTU Plus2.0系列电池,这也是他们花....

的头像 无人机网 发表于 06-20 10:15 413次 阅读
格瑞普一家专注无人机锂电池的企业

AD549单片静电计运算放大器的详细英文数据手册免费下载

AD549是一种具有非常低的输入偏置电流的单片静电计运算放大器。输入偏移电压和输入偏移电压漂移是激光....

发表于 06-20 08:00 18次 阅读
AD549单片静电计运算放大器的详细英文数据手册免费下载

Propeller Aero获融资_为用户提供无人机数据可视化服务

澳大利亚无人机分析创企Propeller Aero宣布获1000万美元A轮融资,领投方为Blackb....

的头像 无人机网 发表于 06-19 17:02 793次 阅读
Propeller Aero获融资_为用户提供无人机数据可视化服务

如何给无人机挑选存储卡_看了就知道

无人机现在技术发展迅速,并且价格也逐渐变得亲民,所以也有很多的消费者开始购入自用,让无人机不再是专业....

的头像 无人机网 发表于 06-19 16:54 346次 阅读
如何给无人机挑选存储卡_看了就知道

一文了解智璟“天珠C85”工业无人机拆装有多快

在大家的印象里,工业级无人机都是个头很大,且自身重量很重,完成拆装需要一定的时间,有的甚至很复杂,需....

的头像 无人机网 发表于 06-19 16:52 388次 阅读
一文了解智璟“天珠C85”工业无人机拆装有多快

亚洲电力展现场_五大看点值得关注

从生活到生产,现代社会的运转时时刻刻都离不开电力的支持。近年来,随着无人机巡检技术在电力行业的普及,....

的头像 无人机网 发表于 06-19 16:49 372次 阅读
亚洲电力展现场_五大看点值得关注

穿戴式单兵无人机作战系统研制成功,填补了无人机手势感知控制技术的空白

在传统的无人机系统中,操控者必须双手把持地面站,无法腾出手来执行其他战术动作,关键时候往往会贻误战....

发表于 06-19 15:46 124次 阅读
穿戴式单兵无人机作战系统研制成功,填补了无人机手势感知控制技术的空白

CIAAE 2018:植保无人机企业现阶段最好的交流合作平台

2017年我国植保无人机服务发展迅速,全国在用的植保无人机数量达到1.4万架,作业面积8200多万....

发表于 06-19 15:36 158次 阅读
CIAAE 2018:植保无人机企业现阶段最好的交流合作平台

蜂巢航宇无人机完成90km海上奔袭,标志着无人机技术居全球领先水平

2017年9月7日,蜂巢航宇科技(北京)有限公司从烟台出发,东向深入大海完成90公里海上奔袭,总共....

发表于 06-19 15:13 121次 阅读
蜂巢航宇无人机完成90km海上奔袭,标志着无人机技术居全球领先水平

一个漂亮的美式邮箱型智能防护无人机场--Atlas NEST

 Atlas Dynamics公司的市场总监Guy Cherni解释说:“Atlas NEST不仅仅....

的头像 无人机网 发表于 06-19 10:07 368次 阅读
一个漂亮的美式邮箱型智能防护无人机场--Atlas NEST

加强应急救援领域无人机应用

极客桥系留滞空系统极客桥系留滞空系统是由杭一电器极客桥智慧科技创新平台、浙江公安、消防部门联合研制,....

的头像 无人机网 发表于 06-19 10:02 469次 阅读
加强应急救援领域无人机应用

运算放大器输入与输出电压范围

在输入端,适用于VIN的共模范围也有两个供电轨相关限制,即高电平(接近+VS)和低电平(接近–VS)....

的头像 电子工程专辑 发表于 06-19 09:19 266次 阅读
运算放大器输入与输出电压范围

亿航:成立业内第一个无人机编队试点,实现常态化表演

去年以来,亿航花了很长时间做各种业务的转变,如果说之前大家印象中的亿航是做GHOSTDRONE消费....

发表于 06-19 07:51 293次 阅读
亿航:成立业内第一个无人机编队试点,实现常态化表演

四旋翼无人机技术原理解读(通讯方式)

无人机就是不载人的飞行器,而说到飞行器,通常我们又可以把飞行器分为三类。今天来给大家介绍下四旋翼无人....

的头像 电子发烧友网 发表于 06-17 22:50 1021次 阅读
四旋翼无人机技术原理解读(通讯方式)

无人机中基于stm 32的电机拉力测试系统怎么编程呀?

发表于 06-15 11:26 256次 阅读
无人机中基于stm 32的电机拉力测试系统怎么编程呀?

电路板故障精选集TOP7

发表于 06-14 09:42 729次 阅读
电路板故障精选集TOP7

运算放大器权威指南(第3版)

发表于 06-12 08:07 271次 阅读
运算放大器权威指南(第3版)

AC耦合仪表放大器实例讲解

发表于 06-11 09:31 321次 阅读
AC耦合仪表放大器实例讲解

10分拜谢!求一个单脉冲方波信号发生器的电路图

发表于 06-03 15:46 260次 阅读
10分拜谢!求一个单脉冲方波信号发生器的电路图

AMEYA360设计方案丨无人机遥控手柄

发表于 05-11 17:20 465次 阅读
AMEYA360设计方案丨无人机遥控手柄

无人机超声波互相干扰问题

发表于 05-10 11:59 237次 阅读
无人机超声波互相干扰问题

无人机遥控方向控制问题

发表于 05-10 11:26 255次 阅读
无人机遥控方向控制问题

张飞老师答疑第一期:无人机四旋翼

发表于 05-09 19:27 1628次 阅读
张飞老师答疑第一期:无人机四旋翼