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(一)基本方法
检测电流的方法很多。常见的有霍尔传感器、罗氏线圈、电流互感器、光纤电流传感器、磁通门、分流电阻等。其中,电流互感器和罗氏线圈仅用于交流电流检测。 不同的测量方法,使用的测量原理不同,导致测量对象不同,测量精度也不同,且测量效率、测量成本、占用体积均有差异。有时,测量与被测之间还需要隔离。 在电力电子应用中,多数情况下需要检测较大电流——交流或者直流,此时使用霍尔传感器较为广泛。在小信号测量领域,多数情况下电流较小,但频率范围从直流到高频均有,此时使用分流电阻较为广泛。所谓分流电阻,就是将固定阻值的感应电阻(sense resistor)串联于被测支路中,采用不同的方法测量感应电阻两端的压差,以表征被测电流。 (二)常用的检测方法 分流电阻 2.1电流电压变送器 2.2,通用的运放搭建(仅供参考) 为了输入端存在偏置电流而设置的,其目的是让同相和反相 两个输入端看出去的阻抗相等, 以便“预定”两个输入端“相等”的 偏置电流在它们产生的压降也相等,起到相互抵消的作用 存在问题: 1.感应电阻两端对地都是高位,即其被测位置有较高的共模电压。(共地的情况下,隔离的话另说)运放的输入端不能承载超过他电源范围的电位,个别的在临界附近。同样仪表放大器也会遇到同样的问题。 解决方法:差分放大器 它可以检测共模电压超过供电电压很多的高侧负载电流。原因很简单,差动放大器输入管脚上的电压,并不直接加载到内部运放的输入端,而是经过两个电阻分压后加载,这样,较高的共模电压输入,在加载到差动放大器内部的运放真正输入端时,已经被衰减了。衰减比率,取决于差动放大器内部的电阻比例。ADI 的差动放大器,可以衰减1/2,也可以1/3,还有更厉害的,衰减1/11。衰减越厉害,它可以承载的共模电压也就越高。这就是差动放大器实施高侧电流检测中的好处,因此,高侧电流检测中,差动放大器是一种常见的选择。 2.3 专用的电流监测芯片(ADI官网查找) |
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