分流电阻器是一种拔出电路中丈量电流的精细元件。在应用敏锐表头丈量电流的电流表中，将分流电阻器与表头并联，就能够将局部电流从表头中“分流”出去。现在，个别经由过程将电阻器拔出电路来停止“分流”，电阻器会响应地小幅下降电路中的电流电压。而后能够应用电压表或示波器丈量该电压降，并应用欧姆定律将测得的电压除以电阻值，即可盘算得出流经电路的电流。本文援用地点：图 1 可将已知电阻值的分流电阻器]article_adlist-->与负载串联，用以丈量负载中的电流。经由过程丈量已知分流电阻器两头的电压降，即可应用公式I=V/R盘算出电流。分流电阻器的范例分流电阻器、电流感到电阻器跟电流察看电阻器的任务道理雷同，但其机能跟预期用处可能有所差别。CVR，即电流察看电阻器，是分流电阻器的另一种说法。平日是指低值分流电阻器，存在受控的频率呼应跟十分正确的电阻，实用于精细静态丈量利用。固然 CVR 能够用于产物计划，但更常用于原型计划或供给常设测试点。CVR 平日装备包括寄生元件的软件模子，便于停止准确模仿。如上所述，电流感到电阻器也可用作分流电阻器，但该术语平日指作为产物计划构成局部的电阻器。可与缩小器联合，用于丈量电阻器两头的电压降。可联合的缩小器既能够是自力的电流感到缩小器，也能够是处置旌旗灯号调理、断绝跟模数转换的完整集成的功率监测集成电路。分流电阻器的特征分流电阻器平日计划为低电阻，以最年夜限制地增加电压降，并尽可能增加经由过程焦耳效应散热而发生的 I2R 功率消耗。分流电阻器必需存在充足的额外功率来承载被测电路中的电流。与任何其余组件一样，分流电阻器并不是“最佳”抉择，由于电感会增加电流变更，因而串联电感是一个主要的斟酌要素。计划用于交换丈量的分流电阻器平日采取扁宽形状。因为趋肤效应，交换电重要在导体表面面活动。因而，计划职员平日抉择扁宽导体来优化名义积，坚持较小的交换阻抗。因为分流电阻的阻值可能十分小，甚至于与衔接线跟打仗电阻的阻值相称。因而，一些分流电阻器计划了四个端子，以实现开尔文衔接。这种计划在电流跟电压电极之间供给了物理分别，打消了衔接线跟打仗电阻对丈量的影响。现实上，分流电阻器的两个端子用于传输电流，别的两个端子用于衔接电压表。因为电压表存在较高的输入阻抗，以是可能无效地打消流过电压丈量端子的电流，最年夜限制地增加了电压衔接中任何电阻的影响。对计划工程师来说，为 PCB 计划抉择适合的分流电阻器是一项主要义务。在计划进程中，尤其是为年夜范围出产停止计划时，他们平日须要在电气机能、封装尺寸、功率品级乃至单价之间做出衡量。为辅助你抉择适合的分流电阻器，以下列出了一些要害斟酌要素。正确度跟公役：所需的丈量精度决议了组件抉择的详细范畴。对准确丈量，应抉择公役小（±0.1% 或更小）的电阻器。在敏感到用中，较年夜的公役可能会引入偏差。寄生电感：在高频电流或电流变更快的丈量中，必定要斟酌电感。低电感电阻器十分合适这种利用场景，由于它们最年夜限制地增加了可能的丈量偏差，确保旌旗灯号清洁、正确。温度系数：必需确保电阻用具有较低的温度系数 (TCR)，如许即便在温度稳定的前提下，也能坚持电阻器的稳固性。温度系数平日与功率耗散要素有关。电流范畴/额外功率：电流范畴跟功率额外值均需斟酌。最年夜电流范畴以及电阻值将决议最年夜功率耗散。别的，还必需斟酌要丈量的最小电流差，确保分流电阻器充足年夜，以发生可丈量的电压降。功率品级平日会决议电阻器的尺寸跟形状。物理尺寸跟形状：无论你须要的是名义贴装计划仍是通孔计划，你抉择的电阻器都应当满意上述前提，且合适你的体系可用空间。分流电阻器的利用分流电阻用具有计划简略、本钱低跟机能高的长处，因而实用于种种利用。它们普遍利用于以下范畴：• 惯例测试与丈量：分流电阻器能够嵌入电流表，也能够作为外部装备与被测负载串联。• 电源跟产业装备：用于电流监测跟毛病检测。• 电机驱动跟把持体系：用于丈量跟调理电流，优化机能。• 电动汽车：高精度监测充电跟放电电流。• 挪动装备：电流感到电阻器平日用于监测低电流装备的电流耗费。分流电阻器在电路中的放置地位在年夜少数利用中，应将分流电阻器的一个引脚放置在凑近地线一侧（平日称为“低边电流感到”）。这种做法将下降施加到用于丈量分流器的电压表的共模电压。计划职员必需留神，丈量的前往门路不克不及与交换旌旗灯号门路共享，也不克不及与交换旌旗灯号门路耦合，由于交换旌旗灯号会在丈量中引入噪声。在某些情形下，将分流电阻器接地可能无奈实现或许弗成取。比方，近来汽车电源计划师斟酌了将分流器直接衔接到电源的上风，这种设置能够使他们疾速检测卑鄙门路上的潜伏毛病，从而无机会维护电路。这固然象征着分流器必需拔出不接地的节点，因而应特殊留神察看用于丈量电压降的丈量体系的共模电压规格。图 2  假如可能，分流电阻器（比方该电路中的下方电流察看电阻器 (CVR)）应接地。这将最年夜限制地增加共模电压，同时容许衔接接地参考探头。丈量上方 CVR 时，须要停止存在高共模克制的差分丈量。丈量仪器以及应用分流电阻器丈量电流个别来说，分流电阻器经由过程发生较小的可丈量电压降来实现电流的正确丈量。要正确丈量电压降，须要应用电流表、数字万用表 (DMM) 跟示波器等仪器。电流表跟 DMM 是丈量直流电跟交换电的最佳抉择。它们是对交换跟直流电源停止疾速正确丈量的首选东西。用于电流丈量的仪表外部平日嵌入一个或多个分流电阻器。应用差别的电阻器能够实现多种电流范畴。某些丈量装备的丈量成果极端精准，比方，Keithley DMM7510 精细台式万用表能够丈量 pA (1x10-12 A) 级其余直流电跟 nA (1x10-9 A) 级别交换电。年夜少数 DDM 能够轻松地对 50/60 Hz 的旌旗灯号停止 RMS 丈量，有些乃至能够丈量高达多少千赫兹的旌旗灯号，然而丈量导线平日在低于 1 MHz的频率下就到达其丈量下限。图 3  DMM 存在内置分流电阻器，用于正确丈量电流。这款 Keithley DMM7510 能够丈量 pA (1x10-12 A) 级其余直流电。请留神右下角的 3 A 电流输入端口，该输入端口衔接到此中一个外部分流电阻器。此 DMM 的反面还供给 10 A 输入端口。从汗青上看，模仿电流表（或称为检流计）经由过程让电流流过一个线圈来感到电流，该线圈位于一个敏锐的仪表活动安装中。在这些仪器中，分流电阻器被用作分流器，经由过程将电流“分流”至阔别活动的处所，从而使仪表可能丈量更高的电流。只管年夜少数古代仪器丈量的是分流电阻器两头的电压降，但“分流”这个术语依然保存了上去。数字万用表 (DMM) 可能丈量电压、电阻跟电流。DMM 平日存在一个或多个内置分流器，用于丈量交换或直流电流。在交换或直流电压形式下，DMM 还能够丈量外局部流电阻器两头的电压降。应用带分流电阻器的 DMM 时，万用表衔接在两侧电阻端子上，用以丈量电压降并表现响应的电流值。DMM 十分实用于正确读取低电流跟高电流电路中的电流，因而利用十分普遍。电流表专为丈量电流而计划，十分合适须要持续监测电路电流的利用。电流表平日内置于电源或其余装备中，用于及时反应。应用示波器丈量电流对直流跟低频交换电流丈量，示波器平日不如 DMM 正确，但对丈量兆赫兹级频率的瞬态跟疾速变更电流，示波器十分有效。示波器还能够让工程师直不雅地看到被测装备中电流绝对于其余运动跟参数的情形，其余运动跟参数包含电压、开关变乱、传感器旌旗灯号跟把持旌旗灯号。该功效在测试高速数字体系、牵引逆变器跟电源等体系时特殊有效，由于这些体系中的电流会跟着负载的变更而敏捷回升或降落。要丈量电流，示波器必需装备可能将电流转换为电压的探头。电流转换能够基于磁传感器，也能够基于分流电阻器。两种方式均可为示波器供给电压旌旗灯号，且电压旌旗灯号可数字化并随时光变更停止表现。图 4  示波器能够应用钳式电流探头来丈量电流，也能够经由过程丈量分流电阻器两头的电压降来丈量电流。在此示例中，电阻器未接地，因而应用了分流电流探头。磁电流探头互感器、罗氏线圈跟霍尔效应探头与示波器协同任务，无需断开电路即可丈量电流。互感器跟罗氏线圈仅可用于丈量交换电。因而，示波器的交换/直流电流探头将互感器感化与霍尔效应传感器联合在一同。假如能够在待测装备中计划或作为常设测试点参加一段导线或母线，应用此类探头则便利且无效。但是，即便是 TCP0030A 等高机能钳式电流探头，也有丈量限度，最年夜可丈量 120 Mhz 的电流，最小可丈量 mA 级其余电流。只管采取磁探头丈量时不须要“断开电路”，但必定要记着，磁探头确切会给被测电路引入理性负载，这在高频丈量时尤为明显。在 120 Mhz 的频率下，TCP0030A 的拔出阻抗为 0.85 Ω。分流电阻器两头的电压降丈量已知电阻器两头的电压降是一种丈量电路电流的直接方式。被测装备内任何已知低值串联电阻均可用作电流丈量分流器。也能够经由过程拔出恰当额外值的电阻器与负载串联，以增加测试点。假如示波用具有丈量缩放功效（平日位于探头菜单中），则能够将电压读数除以恒定电阻值来换算出电流值。• 如上所述，幻想情形下，分流电阻器的一个引脚应接地。假如电阻器的一条引脚接地，则能够应用无源接地参考探头。假如电阻器的一个端子不克不及接地，则应应用差分电压探头。即便应用差分探头，也最好将分流电阻器放置在凑近接地的地位，以只管增加共模电压。• 分流器的电阻必需远小于示波器或探头的电阻。• 对高频丈量，分流电阻器的寄生电容跟电感将发生影响，因而，应应用专为高频利用而计划的感到电阻器或 CVR。固然无源探头跟差分电压探头可用于丈量分流电阻器两头的电压波形，但也有一些毛病：• 平日会衰减旌旗灯号，招致信噪比下降。• 高输入阻抗跟分流电容会影响噪声机能。• 对无奈接地的分流器• 不克不及应用无源探头• 差分探头可能无奈供给充足的共模电压制制• 共模克制平日缺乏以避免噪声图 5  TICP 系列 IsoVu 断绝电流探头计划用于对浮地分流电阻器停止高带宽、低噪声电流丈量。应用断绝电流探头在必需严厉把持噪声的情形下，能够应用特别电流分流探头。泰克 TICP 系列 IsoVu™断绝电流探头就是可能满意此类特别请求的系列探头。这些探头专门计划用于对分流电阻器两头停止低噪声、高带宽的电流丈量。全新 TICP 系列断绝电流探头包含以下重要特征：• 带宽分为 250 MHz、500 Mhz 跟 1 GHz• 与 1X 尖端一同应用时，衰减较低，输入阻抗为 50 Ω。可能最年夜限制地进步信噪比。• 存在超越 1000 V 的共模电压，实用于高压电源转换器。远高于惯例差分电压探头。• 1 MHz 时共模克制比为 90 dB，明显高于惯例差分探头。分流电阻器绝对于磁传感器跟霍尔效应传感器的优毛病与应用磁传感器跟霍尔效应传感器比拟，应用分流电阻器丈量电流存在以下长处：1)正确：分流电阻器供给高度正确的电流丈量，而且经由过程计划可最年夜限制地增加对被测电路的影响。因为分流电阻器实质上是电流电压转换器，因而丈量正确度取决于以下两个要素：用于丈量分流器两头电压降的仪器的精度，以及电阻值的稳固性。2)本钱低：与磁传感器跟霍尔效应传感器等其余电流丈量仪器比拟，分流电阻器本钱低且易于实现。3)多功效：同时实用于低电流跟高电流体系，详细取决于资料跟构造。应用分流电阻器丈量电流存在以下重要毛病：1)断路：与磁传感器跟霍尔效应传感器差别，分流电阻器必需拔出被测电路。对有线衔接，这很简略——电阻器能够直接串联在电路中。而对电路板，为了防止不得不堵截电路走线，必需计划有测试点。2)电压降：在电源跟负载之间放置分流电阻器会下降负载可用的电压。3)功率耗散：分流电阻器的功率耗散与电流的平方成正比 (P = I2R)。 　　申明：新浪网独家稿件，未经受权制止转载。 -->