測量電流時取樣電阻的選擇

測量電流時取樣電阻的選擇

測量電流一般采用的方法是測量電流流經(jīng)電阻兩端的電壓進行間接計算得到。因此在產(chǎn)生電流或測量電流值時，取樣電阻的選擇非常重要。

方案一：采用普通電阻

在電流比較小的情況下，普通的1/4w或1/8w電阻可以被用作電流測量，但是本題需要測量的是電流源的輸出電流，最大需要達到2a。即使是比較小的電阻，如1ω電阻，通過2a電流時功率也已經(jīng)達到4w，大大超過普通電阻的額定功率，電阻將被燒斷。因此在本系統(tǒng)中，測量電流的取樣電阻不能使用普通電阻。

方案二：采用大功率電阻

為了滿足流過大電流的要求，可以采用大功率電阻，如1q/10w的電阻，通過2a電流時一定不會被燒斷。但是此時流過的大電流將會使電阻大量發(fā)熱，導致電阻溫度急劇上升。一般的大功率電阻在溫度很高時將產(chǎn)生比較嚴重的阻值溫度漂移。在產(chǎn)生電流的情況下，由于電壓值與實際的電流值并非——對應，會產(chǎn)生錯誤的電流；測量電流也會隨著阻值的溫度漂移而產(chǎn)生嚴重的變化，將產(chǎn)生很大的測量誤差。因此用于這種情況下的取樣電阻也不能使用溫度漂移嚴重的普通大功率電阻。

方案三：采用康錳銅電阻絲

康錳銅電阻絲是電流測量中常用的取樣電阻，其特點在于溫度漂移量非常小，溫度系數(shù)約為5ppm/℃。經(jīng)過測試，在1ω的康錳銅電阻絲上通過約2a電流，由于產(chǎn)生的熱量引起的升溫，只會引起0.02q左右的阻值變化，對電流的穩(wěn)定起了很重要的作用。另一方面，1q的康錳銅電阻絲約長1m，由于和外界接觸面積大，即使通過大電流也能很快地散熱，進一步減小溫度漂移帶來的影響。

在恒流的設計中，取樣電阻的選取十分重要，要求噪聲低、溫度特性好，所以最好選擇低溫度系數(shù)的高精度采樣電阻。鑒于上面的分析，本設計采用方案三。另一方面，由于采樣電阻與負載串聯(lián)時流過采樣電阻的電流通常比較大，因而溫度也會隨之上升，可以通過減小電流密度和增加散熱面積來避免因溫度過高導致采樣電阻阻值發(fā)生變化，防止采樣電阻過熱損壞。