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作为一个电流感应电阻并不是那么简单,通过测量已知电阻的电压来确定电流(I = V/R,欧姆定律,见图1)这一基本的功能是非常重要的,怎样才能变得更简单呢?
原则上借助电阻(“R”)和相应的压降(“V”,从B到C)来测量电流(I,从A到D)是非常简单的,但是有一些细小的问题要承认,当电流很高而且电阻阻值为100 mΩ或者更低时我们要采用四线高阻抗开尔文感应检测法则。 因此事情并不像看上去那么简单,首先是电阻阻值的问题,一方面较大的阻值会增加电阻压降,为了提高信噪比和分辨率精度,测量标尺也要变得更大。然而压降越大功耗就越大,可能会影响整个回路的稳定性,因为在电源和负载之间存在过多的空闲电阻,导致电阻发热量增加,因此阻值越低则效果越好。实际情况中很多设计人员会将电阻的最大压降100mV作为折中点,不管选择的电阻值是多少,发热都是必然存在的问题,尤其是存在多个放大器的电路,尽管它们的电阻值很小,通常只有几毫欧姆,这是不可避免的,电流流动过程中就会产生不同程度的发热。 这是一个不容忽视的事实,第一个问题是发热会降低电阻的可靠性,频繁的开关带来的影响是最坏的。这是合理且长期存在的问题。第二个问题也是最直接的问题,发热会改变感应电阻本身的阻值,从而造成电流数值的不准确。 我们需要做些什么?除非你的电流值在毫安或微安范围内,这时发热带来的影响是很小的,可以接受,但是对于其他情况一个负责的设计师必须采用供应商提供的TCR(电阻温度系数)数据。需要注意的是这可能是一个迭代的过程,考虑到电阻的变化可能会影响电流(取决于驱动部分),这反过来会影响电阻的发热、影响电阻值等等!
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