Premièrement, vous n'avez pas besoin d'une source de courant de précision. La raison en est que, au fond, une source de courant fonctionne en mesurant le courant à travers une résistance, puis ferme une boucle de rétroaction autour de la mesure de courant et d'une source de tension de précision. Puisque vous souhaitez uniquement mesurer le courant (et donc la charge) à travers votre charge, vous n'avez pas besoin de la tension de référence de précision. Vous pouvez utiliser une source assez bâclée, à condition de mesurer le courant avec précision.
Alors, comment mesurez-vous le courant? Eh bien, c'est (en principe) assez simple. Vous mesurez simplement la tension à travers une résistance en série avec votre charge, généralement appelée résistance shunt. Bien sûr, vous n'avez pas indiqué qu'une stabilité extrême du niveau actuel était requise, et si c'est le cas, vous devez vous en préoccuper.
Malheureusement, vous avez beaucoup mordu à vos exigences. Vous voulez un courant assez élevé pour votre stabilité. Cela jouera un joyeux enfer avec vos exigences, car l'auto-échauffement deviendra un acteur majeur. Commençons par un système de base. Imaginons que vous vouliez 1 volt sur votre shunt à plein courant. Ensuite, la puissance dissipée sera de 1/2 watt et la résistance cible sera de 2 ohms. Cela provoquera un auto-échauffement important de la résistance. Allez sur digikey.com et commencez à regarder les résistances basse température. Imaginons l'utilisation d'unités de 10 ppm / deg C. En limitant la recherche aux résistances en stock, vous remarquerez que les unités plus puissantes disponibles sont toujours inférieures à 1/2 watt, et qu'elles ne sont généralement pas en stock, avec des achats minimum de 4000 unités (certes, à 40 cents par pop, mais c'est encore environ 1600 dollars). Pire encore, ils ont des valeurs de résistance élevées.
Une fois que vous atteignez 1/8 watt, vous pouvez trouver des unités de 10 ohms. Si vous mettez 5 en parallèle, vous obtiendrez 2 ohms à 0,625 watts. Ceci, cependant, va être interdit. Les résistances individuelles sont conçues pour une température de 70 C, ou 50 degrés au-dessus de la température ambiante. Ceci, bien sûr, produira une dérive thermique de 500 ppm nominalement. En fait, si vous deviez les trouver, vous auriez besoin de tempcos individuels d'environ 0,2 ppm.
Dans cet esprit, consultez https://www.digikey.com/products/en/resistors/chip-resistor-surface-mount/52?k=&pkeyword=&pv2085=u10+Ohms&pv2=4&F = ffe00034% 2C4400c9&mnonly = 0&ColumnSort = 0&page = 1&stock = 1&quantity = 0&ptm = 0&fid = 0&pageSize = 25 et vous trouverez 0,2 ppm / °, 10 ohms, 1/4 W. vous pouvez obtenir 4 ou 5 pour mettre en parallèle, et vous devriez être OK. Non seulement le TCR est faible, mais la PCR est de 5 ppm à 70 ° C. Certes, avaler la moitié de votre budget d'erreur dans une seule source ne demande que des problèmes, mais cela fait généralement partie du jeu lorsque vous faites des choses à bon marché. Il y a une très bonne raison pour laquelle les sources actuelles que vous étudiez coûtent si cher. Bien sûr, ils (les résistances spécifiées) vous coûteront environ 50 à 60 dollars. Est-ce un problème? Est-ce que c'est «bon marché»?
Eh bien, c'est certainement beaucoup moins cher que le type de source actuelle que vous avez consultée. Et c'est certainement une bonne idée d'envisager un refroidissement approprié pour votre shunt, mais ce sera quand même une bonne idée.
Et tant que nous y sommes, sachez que les exigences de votre compteur sont en dehors des limites habituelles du bon marché. Vous avez besoin d'au moins 0,001% de linéarité et d'au moins 5 1/2 chiffres d'un multimètre numérique. Si vous voulez lancer votre propre A / N, vous avez besoin d'au moins 17 bits.
Et ce type de plage dynamique étendue et de haute précision implique une sensibilité au bruit d'entrée dont vous devez être conscient. Certes, si tout ce que vous voulez faire est d’additionner les échantillons, vous obtiendrez une moyenne considérable du bruit, même si dans ce cas, une fréquence d’échantillonnage plus élevée vaut mieux qu’une faible.
Dans aucun des cas, la raison pour laquelle vous voulez un taux d'acquisition de données aussi bas n'est claire. Bien sûr, c'est beaucoup de données, mais à moins que des équipes de travailleurs ne prennent des mesures, 200 heures de données ne représentent que 720 000 secondes. En supposant 10 octets par échantillon, c'est seulement une taille de fichier de 7,2 Mo. Même le modeste FAT32 peut contenir environ 500 fois ce montant. D'un autre côté, même en supposant 10 secondes par échantillon, allez-vous vraiment essayer de crunch 72 mille points de données à la main? pour plusieurs configurations? Il est difficile d'imaginer pourquoi il n'a pas de sens d'automatiser à la fois l'acquisition et la réduction des données. À tout le moins, vous pouvez faire un total simple dans Excel de manière presque triviale.
J'ai tendance à être d'accord avec Tony Stewart pour dire que ce n'est pas un projet pour un débutant. Si vous devez absolument le faire vous-même, je choisirais un shunt bien construit, puis je choisirais un DAQ commercial d'une société comme Measurement Computing. Vous pouvez obtenir un DAQ à 8 canaux et 24 bits avec un logiciel qui fera 2 échantillons / s pour un peu plus de 400 dollars. La température de décalage d'entrée est inférieure à 0,5 uV / deg, vous n'aurez donc peut-être pas besoin de penser à la climatisation pour votre instrumentation. Là encore, le tempco du gain est de l'ordre de 4 ppm / deg, donc c'est probablement le cas.
MODIFIER - Plutôt que d'utiliser des commentaires pour répondre aux commentaires, je prolonge cette réponse.
J'ai peut-être mal compris vos exigences. Si je comprends bien votre message, vous êtes intéressé par la charge totale qui traverse votre ou vos charges. Vous n'avez rien dit sur la distinction entre le courant dans la charge et le courant à travers la résistance shunt. En d'autres termes, vous avez donné l'impression que l'entrée de charge est égale au courant de sortie de charge, et si vous mesurez l'une, vous mesurez l'autre. Dans ces circonstances, il n'y a guère besoin d'une source de précision, du moins pas dans le sens où vous semblez le penser. Si vous mesurez le courant à 10 ppm, eh bien, c'est le mieux que vous puissiez faire. Si cela varie entre les échantillons, alors tant que cette variation n'est pas corrélée à l'intervalle d'échantillonnage, tout sortira dans le lavage.
D'une part, oui, la stabilité à un certain niveau est nécessaire. Mon point était, cependant, qu'il n'a pas besoin d'être aussi grand que vous pourriez le penser. Oui, si le niveau actuel change avec le temps, il est nécessaire de le suivre. Cependant, à moins que les changements (qui peuvent être considérés comme du bruit) ne soient corrélés avec le temps d'échantillonnage, de longues séries de données compenseront ce bruit. En d'autres termes, les problèmes de stabilité auront tendance à être filtrés sur les longues périodes considérées. En principe, il est toujours possible que vous obteniez des erreurs d'accumulation, mais cela ne devrait pas être un problème majeur. Et la stabilité dans ce cas signifie une stabilité sur 10 secondes, ce qui n'est pas difficile à faire.
Et je devrais quantifier mes conditions, en particulier la stabilité. 0,01% (100 ppm) dans une source de courant n'est pas si difficile ou coûteux, bien que 0,1% soit beaucoup plus facile. Et si vous utilisez le genre de shunt basse température que j'ai suggéré, vous pouvez utiliser cette tension pour contrôler votre source de courant, et la tension de référence devient le facteur limitant, suivi du décalage de l'amplificateur.
De plus, le contrôle de la température est, à tort, facile à qualifier de "simple", et à certains égards il l'est.Cependant, à moins de quantifier votre contrôle, vous n'avez aucun moyen de savoir s'il est adéquat.Vous ne pouvez pas simplement fournir un dissipateur de chaleur et être sûr que le problème est résolu.D'ailleurs, vous ne savez même pas s'il y a eu un problème en premier lieu.