一文看懂取樣電阻的工作原理

一，電流檢測(cè)電阻的基本原理

根據(jù)歐姆定律，當(dāng)被測(cè)電流流過電阻時(shí)，電阻兩端的電壓與電流成正比。當(dāng)1W的電阻通過的電流為幾百毫安時(shí)，這種設(shè)計(jì)是沒有問題的。然而如果電流達(dá)到10-20A，情況就完全不同，因?yàn)樵陔娮枭蠐p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(huì)相應(yīng)降低，所以基于取樣分辨率的考慮，電阻的阻值也不允許太低。

二，長(zhǎng)期穩(wěn)定性

對(duì)于任何傳感器來說，長(zhǎng)期穩(wěn)定性都非常重要。甚至在使用了一些年后，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(nèi)一定要抗腐蝕，并且合金成分不能改變。要使測(cè)量元件滿足這些要求，可以使用同質(zhì)復(fù)合晶體組成的合金，通過退火和穩(wěn)定處理的生產(chǎn)制程，以達(dá)到基本熱力學(xué)狀態(tài)。這樣的合金的穩(wěn)定性可以達(dá)到ppm/年的數(shù)量級(jí)，使其能用于標(biāo)準(zhǔn)電阻。

表面貼裝電阻在140℃下老化1000小時(shí)后阻值只有大約-0.2%的輕微漂移，這是由于生產(chǎn)過程中輕微變形而導(dǎo)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(shí)際是檢測(cè)不出來的。

三，端子連接

在低阻值電阻中，端子的阻值和溫度系數(shù)的影響往往是不能忽略的，實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮這些因素，可以使用附加的取樣端子直接測(cè)量金屬材料兩端的電壓。由電子束焊接的銅-錳鎳銅電阻實(shí)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(shè)計(jì)時(shí)一定要注意取樣電壓的信號(hào)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面連接到電流端子并設(shè)計(jì)成微帶線。

四，低阻值

四引線設(shè)計(jì)推薦用于大電流和低阻值應(yīng)用。通常的做法使用錳鎳銅合金帶直接沖壓成電阻器，但這不是最好的辦法。盡管四引線電阻有利于改進(jìn)溫度特性和熱電壓，但總阻值有時(shí)高出實(shí)際阻值2到3倍，這會(huì)導(dǎo)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(huì)增加接觸電阻以及造成更大的損耗.