电流检测电阻工作原理详解，电流检测电阻选择、电流检测电阻更换

发布时间: 2024-10-08 16:32:14

来源: 电子工程师笔记

这篇文章主要是关于： 电流检测电阻工作原理 、 电流检测电阻选择 、 电流检测电阻类型 、 电流检测电阻设计案例 相关的知识。

一、什么是电流检测电阻？

在许多通用电子应用中，通常都需要电流感应来监控和控制应用。例如：电池充电器电路需要电流感应技术从驱动器、控制器的角度确定充电电流。

不同类型的电流传感器具有不同的电流传感技术，用来测量或者检测电流。 电流检测最常用且最具成本效益的解决方案是分流电流传感器，也就是检测电阻。

电流检测电阻 类似于普通电阻，但 具有非常低的电阻额定值和高额定功率 。这些具有已知电阻值 (R) 的分流电阻放置在电流传导路径中，可以让要测量的全部电流 (I) 流过电阻。

电流检测电阻

二、电流检测电阻工作原理

分流意味着为电路提供不同的路径， 电流检测电阻 也是一样的， 为电流从一个电路部分流向另一个电路的另一个部分，创建一个非常低的路径 。在这条路径上，每当电流通过低电阻区域时，无论电流量大小，都可以测量流过电路的电流量。

电路检测电阻

现在通过测量电阻两端的电压降 (V) ，使用简单的欧姆定律 (I=V/R)，我们可以计算流过 电路的电流量 。

V = I x R

其中 V 是分流电阻上出现的电压降， I 是电流流动速率， R 是分流电阻值，单位为欧姆。因此，如果电阻是静态的，例如所有情况下为 1 ohm，则 V 取决于 I。

三、电流检测电阻选择-需要考虑哪些参数？

电流检测电阻是一种特殊类型的电阻。它不同于电子电路中传统使用的电阻。通用电阻用于非常低的工作电流，通常用于标准环境温度，例如 0-85 摄氏度。但是，由于流过的电流很大，电流检测电阻的温度系数范围很广。

标准电阻和电流检测电阻之间的主要区别在于热电动势的温度系数。在普通电阻中，热电动势被忽略，但在电流检测电阻中，根据温度，两种不同的导电材料会产生可变电压。

因此，元件材料电流检测电阻的选择很重要。大多数时候，锰铜（-3.0 uV / o C 热电动势，具有出色的温度系数范围）用于制造外露刀片分流电阻。

下面是选择电流检测电阻需要注意的几个重要参数。

1、分流电阻的阻值和额定功率

电阻值是电流检测电阻的重要参数，该值将决定在电流流动期间电压会下降多少。

电路检测电阻值可以从电流检测放大器的角度来确定。 根据电流检测放大器的最大电流和最大输入电压，可以选择分流电阻的值。 但是，较大的值会影响分流电阻的额定功率并增加散热量。

电流检测电阻电路图

上述 电流检测电阻电路显示了如何将分流电阻放置在载流路径中，以及如何使用电流检测放大器计算电阻器两端的电压降。

分流电阻的功耗可以使用以下公式确定：

P = V x I

其中 V 是电压，I 是电流。由于可以使用欧姆定律确定分流电阻上的压降。分流电阻的功耗可以通过以下方式确定：

P = I 2 R

因此，具有较小值的分流电阻器将产生较少的热量，并否决使用额外的散热器。

分流电阻值通常为毫欧额定值，通常是合适的，并且在大电流中产生的功率耗散较小。电阻的瓦数会更低，尺寸会非常小，有助于更小的 PCB 面积。

但是，分流电阻的功耗也可以使用电阻器的PCR 值来确定。PCR 代表电阻功率系数（ppm/W），表征不同阻值电阻的不同功耗值。

2、分流电阻容差

电子产品中没有什么是理想的，分流电阻也不例外。因此， 分流电阻的容差是影响分流电阻传感精度的重要参数 。普通通用电阻的容差为 10%、5% 甚至 1%。因此，额定值为 10 欧姆且容差为 10% 的电阻将具有从 9 欧姆到 11 欧姆的值。在正常操作期间，由于环境温度和其他附加依赖性，该值会发生变化。

然而，在大多数应用中，电阻容差并不重要，但对于应用输出高度依赖于感测值的应用，容差成为需要考虑的关键参数。

分流电阻容差范围从 1% 到 0.1%，但是， 需要多少精度完全取决于应用要求，需要根据此参数选择电阻 。