1、采樣電阻(電流檢測電阻)基本原理、安裝技術(shù)與選擇方法一、電流檢測電阻基本原理根據(jù)歐姆定律，當被測電流流過電阻時，電阻兩端的電壓與電 流成正比。當1W的電阻通過的電流為幾百毫安時，這種設計是沒有問題 的。然而如果電流達到10-20A,情況就完全不同，因為在電阻上 損耗的功率(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 電壓也會相應降低，所以基于取樣分辨率的考慮，電阻的阻值也不 允許太低.二、長期穩(wěn)定性對于任何傳感器來說，長期穩(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

2、變。要使測量元件滿足這些要求，可以使用同質(zhì)復合晶體組成的 合金，通過退火和穩(wěn)定處理的生產(chǎn)制程，以達到基本熱力學狀態(tài)。這樣的合金的穩(wěn)定性可以達到ppm/年的數(shù)量級，使其能用于 標準電阻。表面貼裝電阻 在140C下老化1000小時后阻值只有大約 -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 +100C，這種漂移實際是檢測不出來的。電流檢測電咀6尺寸功率-阻值9.溫漂Qppg1225-3阪3-SOOmR200-600:7520+-.2Wh35D mm3血3720:1g1 QmQ-13002512阪1 DmQ-1 皿50

3、-60020101/2W*11 QmQ-150-600:1206 .1/4W10mQ-1Q50-600121算1/2W10mQ-1Q50-6000S05+-1/8W2rimQ-1 Q550-600:0603-1/lOW1-WUmQ-1850-60004025UmA1350-600131211 DmQ-1800-1500三、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，實際設計中應充分考慮這些因素，可以使用附加的取樣端 子直接測量金屬材料兩端的電壓。由電子束焊接的銅-錳鎳銅電阻實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

4、在設計時一定要注意取樣電壓的信號連線不能直接連接 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計成微帶線。四、低阻值四引線設計推薦用于大電流和低阻值應用。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溫度特性和熱電壓，但總阻值有 時高出實際阻值2到3倍，這會導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，也會增加接觸 電阻以及造成更大的損耗。1、康銅絲電阻：說到電流/電壓的采樣電路，就像上圖中萬用表中所使用的那 樣，那么，什么是康銅絲電阻呢？簡單地說，康銅絲電阻是選用高精密合金絲并經(jīng)過特殊工藝

5、 處理，其阻值低，精度高，溫度系數(shù)低，具有無電感，高過載能 力。正是因為康銅絲具備以上這些優(yōu)良的電氣特性，所以它被廣 泛用于通訊系統(tǒng)，電子整機，自動化控制的電源等回路作限流， 均流或取樣檢測電路連接等?？点~絲具有較低的電阻溫度系數(shù)，較寬的使用溫度范圍（500C以下），加工性能良好，具有良好的焊接性能。此外還有一種新康銅電阻合金，為銅鐵基同合金，它具有與 康銅一樣的電阻率，基本相近似的電阻溫度系數(shù)，和相同的使用 溫度。2、錳銅絲電阻：錳銅絲電阻和康銅絲電阻一樣，同樣是選用精密合金絲經(jīng)過 特殊工藝處理，使其阻值低，精度高，溫度系數(shù)低，穩(wěn)定性好； 具有無電感，高過載能力。錳銅絲電阻同樣被廣泛用于通訊

6、系統(tǒng)，電子整機，自動化控 制的電源等回路作限流，均流或取樣檢測電路連接等。看過描述我們發(fā)現(xiàn)，貌似錳銅絲和康銅絲其實差不多，二者 的電阻率也相差不多。3、采樣電阻誰更好？兩種電阻的性能用途無本質(zhì)區(qū)別，但如果作為取樣電阻更趨 向于錳銅絲電阻，它的穩(wěn)定性較好?？点~絲電阻阻值從0.1毫歐至100毫歐之間，功率從1瓦至 30瓦，產(chǎn)品精度最高可達0.5%。錳銅絲電阻阻值從2毫歐至1歐之間，功率從1瓦至10瓦可 選，精度為1%和5%。曙件能康 K6J4O新康桐6JH翩6mF1 毓 6J8F2居斯6JB主剽獸 成例Ni（鐐）2%-3%2%-5%Mn（猛）10.5%42.5%8%40%Cu （銅）余量余量余雖余

7、量其他A|：2,S%45%FwL躋L6洗51： 1%-；%元件適用鼬5-5 叩 T5-50055DnC10-48010-480-C密度8.88 T/m38,00 T/mJS.44 T/m3870 T徊8.40 T/m3電阻率m 20c04B0.030.4810.030.4&0.0303510.050.44+0.04ailO-6/X：+40-40-80-SO+2041040橢452112延4例司1515151515虞曲t蛔奧廓非磁性非磁性非置性非磁性從這張表中我們得出結(jié)論：康銅的電阻溫度系數(shù)卻是錳銅的 4倍以上；康銅對銅的熱電勢比錳銅的參數(shù)大20-40倍以上；另外由于康銅的鎳含量較高，所以在錫焊

8、時，采用普通助焊 劑的情況下，康銅不如錳銅易于焊接。總體而言，二者均可用做制造精密電阻的材料，但各有優(yōu)勢: 錳銅的精密級別更高；康銅還可用于一定精度的大功率電阻的制 造。4、簡單采樣電路的實現(xiàn)：簡約而不簡單的三個公式：R=U/I ；既然是采樣電路，那么無非分為兩種實際的應用，一 種是電流采樣；另一種則是電壓采樣，有時這僅僅是兩種不同的叫法而已， 實現(xiàn)方式則大同小異，只是特定的應用中，需要得到的量不同罷 了。即使這樣，根據(jù)不同的電路參數(shù)和需求，相應的采樣電路也 可能是大不相同，所以，我們在這里只說采樣電阻的應用思路， 不再講那些“枯燥”的電路原理。對于普通愛好者來說，可能用到最多的，應該是小電流或者 小電壓的采樣，對于這種電路而言；通俗地說，要想使用采樣電阻實現(xiàn)電流或者電壓的采樣，常 用的另外一種重要器件便是帶有A/D轉(zhuǎn)換功能的芯片；必要時還需要先將被采樣電流或者電壓進行放大，這里就用 到了運放等功能芯片。如下圖：是的，基本原理就是這樣的，通過將采樣電阻串接到電路中， 由于采樣電阻的阻值非常小，所以基本上不會對原有電路造成影 響，因為流過的電流會在采樣電阻上形成相應的電壓；那么，只要把電路中的電流轉(zhuǎn)換為電壓信號，然后用 ADC量 化轉(zhuǎn)化為相應的數(shù)字信號，我們就可以成功得到這個量值，從而 實現(xiàn)采樣過程。5、AD的差分與單端輸入：當輸入電壓變化較大時，差分的兩條信號線之