一，電流檢測電阻的基本原理：

 

根據歐姆定律，當被測電流流過電阻時，電阻兩端的電壓與電流成正比。當1W的電阻通過的電流為幾百毫安時
，這種設計是沒有問題的。

 

然而如果電流達到10-20A,情況就完全不同,因為在電阻上損耗的功率(P=I2xR)就不容忽視了.

 

我們可以通過降低電阻阻值來降低功率損耗,但電阻兩端的電壓也會相應降低,所以基於取樣分辨率的考慮,電阻的阻值也不允許太低.

 

 

二，長期穩定性

 

對於任何傳感器來說,長期穩定性都非常重要.甚至在使用了一些年後,人們都希望還能維持早期的精度.

 

這就意味著電阻材料在壽命周期內一定要抗腐蝕,並且合金成分不能改變.

 

要使測量元件滿足這些要求,可以使用同質複合晶體組成的合金,通過退火和穩定處理的生產製程,以達到基本熱力學狀態.

 

這樣的合金的穩定性可以達到ppm/年的數量級,使其能用於標準電阻.

 

表麵貼裝電阻 在140℃下老化1000小時後阻值隻有大約-0.2%的輕微漂移,這是由於生產過程中輕微變形而導致的晶格缺損造成的.

 

阻值漂移很大程度上由高溫決定,因此在較低的溫度下比如+100℃,這種漂移實際是檢測不出來的.

 

 

三，端子連接

 

在低阻值電阻中,端子的阻值和溫度係數的影響往往是不能忽略的,實際設計中應充分考慮這些因素,可以使用附加的取樣端子直接測量金屬材料兩端的電壓.

 

由電子束焊接的銅-錳鎳銅電阻實際上具有這樣低的端子阻值,通過合理的布線可以作為兩端子電阻使用而接近四端子連接的性能.

 

但是在設計時一定要注意取樣電壓的信號連線不能直接連接取樣電阻的電流通道上,如果可能的話,最好能夠從取樣電阻下麵連接到電流端子並設計成微帶線.

 

四，低阻值

 

四引線設計推薦用於大電流和低阻值應用.通常的做法使用錳鎳銅合金帶直接衝壓成電阻器,但這不是最好的辦法.

 

盡管四引線電阻有利於改進溫度特性和熱電壓,但總阻值有時高出實際阻值2到3倍,這會導致難以接受的功率損耗和溫升.

 

此外,電阻材料很難通過螺絲或焊接與銅連接,也會增加接觸電阻以及造成更大的損耗.

 

 

康銅絲電阻 

 

說到電流/電壓的采樣電路，就像上圖中萬用表中所使用的那樣，那麼，什麼是康銅絲電阻呢？

 

簡單地說，康銅絲電阻是選用高精密合金絲並經過特殊工藝處理

，其阻值低，精度高，溫度係數低，具有無電感
，高過載能力。

 

正zheng是shi因yin為wei康kang銅tong絲si具ju備bei以yi上shang這zhe些xie優you良liang的de電dian氣qi特te性xing，所suo以yi它ta被bei廣guang泛fan用yong於yu通tong訊xun係xi統tong，電dian子zi整zheng機ji，自zi動dong化hua控kong製zhi的de電dian源yuan等deng回hui路lu作zuo限xian流liu，均jun流liu或huo取qu樣yang檢jian測ce電dian路lu連lian接jie等deng。

 

 

康銅絲具有較低的電阻溫度係數，較寬的使用溫度範圍（500℃以下）
，加工性能良好，具有良好的焊接性能（這很重要！）。

 

此外還有一種新康銅電阻合金，為銅鐵基同合金，它具有與康銅一樣的電阻率，基本相近似的電阻溫度係數，和相同的使用溫度。

 

錳銅絲電阻 

 

錳銅絲電阻和康銅絲電阻一樣
，同樣是選用精密合金絲經過特殊工藝處理，使其阻值低

，精度高，溫度係數低
，穩定性好；具有無電感，高過載能力。

 

錳銅絲電阻同樣被廣泛用於通訊係統
，電子整機，自動化控製的電源等回路作限流，均流或取樣檢測電路連接等。

 

看過描述我們發現，貌似錳銅絲和康銅絲其實差不多，二者的電阻率也相差不多。

 

采樣電阻誰更好

？ 

 

兩種電阻的性能用途無本質區別，但如果作為取樣電阻更趨向於錳銅絲電阻，它的穩定性較好。

 

康銅絲電阻阻值從0.1毫歐至100毫歐之間
，功率從1瓦至30瓦，產品精度最高可達0.5%。

 

錳銅絲電阻阻值從2毫歐至1歐之間，功率從1瓦至10瓦可選，精度為1%和5%。

 

 

從這張表中我們得出結論：康銅的電阻溫度係數卻是錳銅的4倍以上；康銅對銅的熱電勢比錳銅的參數大20-40倍以上；

 

另外由於康銅的鎳含量較高

，所以在錫焊時
，采用普通助焊劑的情況下，康銅不如錳銅易於焊接。

 

總體而言，二者均可用做製造精密電阻的材料，但各有優勢：錳銅的精密級別更高；康銅還可用於一定精度的大功率電阻的製造。

 

簡單采樣電路的實現 

 

簡約而不簡單的三個公式：R=U/I；既ji然ran是shi采cai樣yang電dian路lu，那na麼me無wu非fei分fen為wei兩liang種zhong實shi際ji的de應ying用yong，一yi種zhong是shi電dian流liu采cai樣yang

，另ling一yi種zhong則ze是shi電dian壓ya采cai樣yang
，有you時shi這zhe僅jin僅jin是shi兩liang種zhong不bu同tong的de叫jiao法fa而er已yi
，實shi現xian方fang式shi則ze大da同tong小xiao異yi，隻zhi是shi特te定ding的de應ying用yong中zhong，需xu要yao得de到dao的de量liang不bu同tong罷ba了le。

 

即使這樣，根據不同的電路參數和需求，相應的采樣電路也可能是大不相同，所以
，我們在這裏隻說采樣電阻的應用思路，不再講那些“枯燥”的電路原理。

 

對於普通愛好者來說，可能用到最多的
，應該是小電流或者小電壓的采樣，對於這種電路而言。

 

通俗地說
，要想使用采樣電阻實現電流或者電壓的采樣
，常用的另外一種重要器件便是帶有A/D轉換功能的芯片，必要時還需要先將被采樣電流或者電壓進行放大，這裏就用到了運放等功能芯片。

 

如下圖：

 

 

是(shi)的(de)，基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)就(jiu)是(shi)這(zhe)樣(yang)的(de)，通(tong)過(guo)將(jiang)采(cai)樣(yang)電(dian)阻(zu)串(chuan)接(jie)到(dao)電(dian)路(lu)中(zhong)，由(you)於(yu)采(cai)樣(yang)電(dian)阻(zu)的(de)阻(zu)值(zhi)非(fei)常(chang)小(xiao)
，所(suo)以(yi)基(ji)本(ben)上(shang)不(bu)會(hui)對(dui)原(yuan)有(you)電(dian)路(lu)造(zao)成(cheng)影(ying)響(xiang)，因(yin)為(wei)流(liu)過(guo)的(de)電(dian)流(liu)會(hui)在(zai)采(cai)樣(yang)電(dian)阻(zu)上(shang)形(xing)成(cheng)相(xiang)應(ying)的(de)電(dian)壓(ya)。

 

那麼，隻要把電路中的電流轉換為電壓信號
，然後用ADC量化轉化為相應的數字信號
，我們就可以成功得到這個量值，從而實現采樣過程。

 

AD的差分與單端輸入

 

當輸入電壓變化較大時，差分的兩條信號線之間的電壓差變化不大，而單端輸入的一條線的電壓變化時，GND不變，所以電壓差變化較大，綜上，差分輸入比單端輸入的抗幹擾性強得多。

 

另外
，差分輸入方式還可以有效抑製EMI

，這是因為兩條信號線極性相反，所以對外輻射的電磁場相互抵消
，兩條信號線耦合越緊密
，泄露到外界的電磁能量就越少。

 

 

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