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采样电阻（电流检测电阻）基本原理、安装技术与选择方法一、电流检测电阻基本原理根据欧姆定律,当被测电流流过电阻时,电阻两端的电压与电流成正比。
当1W的电阻通过的电流为几百毫安时,这种设计是没有问题的。
然而如果电流达到10-20A,情况就完全不同,因为在电阻上损耗的功率(P=I2xR)就不容忽视了。
我们可以通过降低电阻阻值来降低功率损耗,但电阻两端的电压也会相应降低,所以基于取样分辨率的考虑,电阻的阻值也不允许太低.二、长期稳定性对于任何传感器来说,长期稳定性都非常重要.甚至在使用了一些年后,人们都希望还能维持早期的精度.这就意味着电阻材料在寿命周期内一定要抗腐蚀,并且合金成分不能改变。
要使测量元件满足这些要求,可以使用同质复合晶体组成的合金,通过退火和稳定处理的生产制程,以达到基本热力学状态。
这样的合金的稳定性可以达到ppm/年的数量级,使其能用于标准电阻。
表面贴装电阻在140℃下老化1000小时后阻值只有大约-0.2%的轻微漂移,这是由于生产过程中轻微变形而导致的晶格缺损造成的。
阻值漂移很大程度上由高温决定,因此在较低的温度下比如+100℃,这种漂移实际是检测不出来的。
三、端子连接在低阻值电阻中,端子的阻值和温度系数的影响往往是不能忽略的,实际设计中应充分考虑这些因素,可以使用附加的取样端子直接测量金属材料两端的电压。
由电子束焊接的铜-锰镍铜电阻实际上具有这样低的端子阻值,通过合理的布线可以作为两端子电阻使用而接近四端子连接的性能。
但是在设计时一定要注意取样电压的信号连线不能直接连接取样电阻的电流通道上,如果可能的话,最好能够从取样电阻下面连接到电流端子并设计成微带线。
四、低阻值四引线设计推荐用于大电流和低阻值应用。
通常的做法使用锰镍铜合金带直接冲压成电阻器,但这不是最好的办法。
尽管四引线电阻有利于改进温度特性和热电压,但总阻值有时高出实际阻值2到3倍,这会导致难以接受的功率损耗和温升。
此外,电阻材料很难通过螺丝或焊接与铜连接,也会增加接触电阻以及造成更大的损耗。
以下是关于ISAPlan采样电阻的信息：
ISAPlan采样电阻是一种用于电流检测的电阻器，具有高精度、低温漂、高稳定性和低噪声等特点。
它可以用于各种需要精确测量电流的场合，如电源管理、电机控制、功率转换等领域。
ISAPlan采样电阻采用精密电阻合金制造，具有优异的温度特性和稳定性，可以在宽温度范围内保持高精度的测量。
同时，它还具有低噪声和低电压系数等优点，可以有效地减小测量误差和提高系统的稳定性。
此外，ISAPlan采样电阻还具有小型化和集成化的特点，可以方便地集成到各种电路中，实现高精度的电流检测和控制。
需要注意的是，不同的采样电阻具有不同的规格和参数，使用时应根据具体的应用需求选择合适的采样电阻。
同时，在选择和使用采样电阻时，还需要考虑其他因素，如电路的电压、电流、功耗等。
电子线路课程设计报告设计课题：高精度智能电阻测量设计时间：2015年3月9日—2015年5月15日高精度智能电阻测量仪一．设计任务与设计指标要求设计说明：电阻是常用的电子元件，某些材料的直流电阻需要精确的测量。
利用欧姆定律设计一台电阻测量仪，显示被测量材料的直流电阻阻值。
基本部分1、测量电阻范围：2～20欧姆，20～200欧姆，200～2K，2K～20K，用按钮切换量程。
2、测量精度：1%3、要求测量结果显示稳定3位有效数字（可用数字万用表的电压档当作显示终端）发挥部分1、测量电阻范围：可测量最小1欧姆的电阻2、测量精度：0.5%3、要求测量结果显示稳定4位有效数字二．元器件清单元件类型型号主要参数数量备注基准稳压源TL431稳压值Uz=2.5V1个负载电流1—100mA集成运放LM358单电源（3—30V）1个偏置电流为45nA 限流电阻R12KΩ1个滑线变阻器1R2最大阻值为50KΩ1个滑线变阻器2R3最大阻值为10KΩ1个滑线变阻器3R4最大阻值为500Ω1个滑线变阻器4R5最大阻值为100Ω1个滑线变阻器5R6最大阻值为1KΩ1个定值电阻R7、R8470KΩ2个定值电阻R9—R12510Ω4个定值电组R13—R191KΩ7个电容C1、C20.1uF2个PNP三极管85501个用于恒流源NPN三极管80504个做驱动A/D转换芯片MC14433电源电压为±4.8V—±8V1片基准源MC1403输出电压值：2.475V～2.525V1片译码驱动器HEF4511BP 电源电压范围：5—15V1片译码驱动四位一体共阴数码管ARKSR420561N1个拨码开关S1—S44个导线电路板三．系统总体框图我们所设计的智能电阻测量仪主要由四个部分组成：集成运放芯片LM358及可控精密稳压源TL431构成了恒流源部分，高精度A/D转换芯片MC14433及基准电压源MC1403构成了电压采样转换部分，译码驱动器CD4511及以四个三极管组成的位驱动阵列形成了译码驱动部分，四位一体共阴数码管构成了显示部分。
电流检测电阻工作原理
电流检测电阻是一种用于检测电路中电流的电阻器件。
它的工作原理基于欧姆定律，即电流与电压成正比，与电阻成反比。
电流检测电阻通常由两个电阻分支组成，一个用于测量电路中的电流，另一个用于测量电阻本身。
电流检测电阻的工作原理如下：
1. 当电路中有电流通过时，电流检测电阻中的一个分支（通常是较小电阻）会受到电流的影响，产生一个电压降。
2. 这个电压降会通过另一个分支（通常是较大电阻）进行测量，从而计算出电路中的电流值。
3. 通过读取电流检测电阻上的电压降，可以确定电路中的电流大小。
4. 电流检测电阻还可以与电压源配合使用，测量电路中的电压分布。
总结起来，电流检测电阻的工作原理基于欧姆定律，通过测量电阻上的电压降来确定电路中的电流大小。
这种技术在电路设计、电子测量
和故障诊断等领域得到了广泛应用。
开尔文电阻一、前言开尔文电阻是一种高精度的电阻，也被称为四线电阻，它有效地解决了电阻中导线电阻和接触电阻的影响问题。
下面，我们将从什么是开尔文电阻、它的原理、应用以及优缺点等方面进行介绍。
二、开尔文电阻的定义开尔文电阻是一种特殊的电阻，它由两组导线构成，其中一组导线用于通电，另一组导线用于测量电阻。
正如它的名字所示，它有着清晰的四个端口，这些端口分别被用于接通电源和测量电流和电压。
开尔文电阻是一种精度较高的电阻，可广泛应用于各种场合。
三、开尔文电阻的原理在普通电阻中，由于导线的内阻和接触电阻的存在，导致电阻的实际值与理论值不同。
开尔文电阻通过分离电流输入和电压测量电路，有效地消除了导线电阻和接触电阻的影响。
它通过将电流输入线和电压电路分别绕过测量导线，利用差值运算来消除测量导线的电阻和接触电阻的影响。
四、开尔文电阻的应用1.电阻测量开尔文电阻是一种高精度的电阻，广泛应用于电阻测量中，特别是用于测试低电阻范围。
由于它可以消除导线电阻和接触电阻的影响，因此可以测量精度较高的电阻值。
2.温度测量开尔文电阻可以被用作温度传感器，因为它们的电阻值取决于相对温度。
它广泛应用于温度测量、环境监测和化学反应等领域中。
3.电力质量检测开尔文电阻可以用于电力质量的检测。
在质量测试时，差异用于测量实际电压和电流，以获得真正的电阻值，避免了其他因素的干扰，确保了电阻值的正确性。
五、开尔文电阻的优缺点1.优点开尔文电阻的主要优点是能够有效地减少导线电阻和接触电阻的影响，从而产生更准确、更精密的测量值。
此外，它通常是更稳定和可靠的，能够承受更高的电流和更高的温度。
2.缺点开尔文电阻的主要缺点是成本较高，需要更复杂的电路设计和更多的维护。
此外，它的尺寸通常比传统电阻更大，较难进行集成电路设计。
六、总结综上所述，开尔文电阻是一种高精度的电阻，具有广泛的应用价值。
它通过消除导线电阻和接触电阻的影响来提高电阻测量的精度，可以用于电阻测量、温度测量和电力质量检测。
高精密电阻器件在嵌入式系统中的应用研究进展摘要：随着科技的不断进步和电子产品的日益普及，嵌入式系统的应用范围越来越广泛。
高精密电阻器件作为嵌入式系统中的重要组成部分，在提高系统性能、调节电流和阻抗、实现信号传输和处理等方面发挥着至关重要的作用。
本文将探讨高精密电阻器件在嵌入式系统中的应用研究进展。
引言：嵌入式系统是一种以微处理器为核心的计算机系统，广泛应用于各个领域，如消费电子、工业自动化、医疗设备等。
随着嵌入式系统的功能和性能要求不断增加，对电阻器件的精度和可靠性提出了更高的要求。
高精密电阻器件是一种具有高稳定性和低温漂移的电阻器件，能够满足嵌入式系统对电阻器件性能的要求。
一、高精密电阻器件的种类及特点1. 金属薄膜电阻器件：金属薄膜电阻器件是一种常用的高精密电阻器件，其特点包括高精度、稳定性好、温度系数低，适用于要求高精度、高稳定性的嵌入式系统中。
2. 金属箔电阻器件：金属箔电阻器件是一种高精密、高可靠性的电阻器件，具有优良的温度稳定性和长时间使用稳定性，广泛应用于精密测量、精密仪器和仪表等领域。
3. 电阻网络：电阻网络是由多个电阻元件组成的网络，能够实现多种不同的电阻值组合，适用于嵌入式系统中对多种电阻值需求的场景。
二、高精密电阻器件在嵌入式系统中的应用1. 电流检测和测量：高精密电阻器件能够在电流检测和测量中提供准确的电流值，确保系统正常运行。
例如，在自动控制系统中，使用高精密电阻器件可以精确检测和测量电流大小，并及时作出相应的反馈控制。
2. 温度补偿和传感：高精密电阻器件具有良好的温度稳定性和温度系数特性，可以被用于温度补偿和传感器中。
在嵌入式系统中，温度传感器是非常重要的组成部分，高精密电阻器件的应用可以提高传感器的测量精度和稳定性。
3. 高精度分压：在嵌入式系统中，分压电路通常用于调节电压大小。
高精密电阻器件能够提供稳定的电阻值，确保在不同负载条件下电压始终保持在设定值，提高系统的稳定性和可靠性。
网站：/dm/elec/.pdf-MAX471／MAX472 是美国MAXIM 公司生产的双向、精密电流传感放大器。
MAX471 内置35mΩ精密传感电阻,可测量电流的上下限为±3A。
对于允许较大电流的场合,则可选用MAX472。
在这种情况下,用户可根据自己的需要配置外接的传感电阻与增益电阻。
MAX471／MAX472 都可通过一个输出电阻将电流输出转化为对地电压输出。
MAX471／MAX472 所需的供电电压VBR／VCC 为3～36V,所能跟踪的电流的变化频率可达到130kHz。
二者均采用8 脚封装. MAX471／MAX472 可广泛应用于电流供电系统、便携式设备、监控系统及能源管理系统等。
１引脚说明MAX471 引脚图如图１所示,MAX472 引脚图如图２所示。
各引脚功能说明如下：SHDN 为关闭信号,正常操作时接地;当它为高电平时,供电电流小于5μA。
RS+为内传感电阻的电源端。
N.C．表示无内部连接。
RG1 为增益电阻的连接端,增益电阻RG1 连接到传感电阻的电源端。
GND 为地端或电源负端。
SIGN 为集电极开路逻辑输出。
对于MAX471,SIGN 为低电平表示电流由RS-流向RS+;对于MAX472,SIGN为低电平表示Vsense（传感电阻两端的电压）为负。
当SIGN 为高电平时,SIGN 呈阻状态。
RS-为内传感电阻的负载端。
RG２为增益电阻的连接端,增益电阻RG２连接到传感电阻的负载端。
Vcc 为MAX472 的正电源连接端。
连接传感电阻与增益电阻。
OUT 为电流输出端,该电流的大小正比于流过传感电阻的电流。
２工作原理MAX471 的功能框图如图3 所示, MAX472 的功能框图如图4 所示。
MAX471和MAX472电流传感放大器的独特布局大大简化了电流监控的设计。
MAX471／MAX472 包含两个放大器,如图３和图４所示。
传感电流Isense通过传感电阻Rsense从RS+流向RS-（反之亦然）。
开关电源芯片中的电流采样电阻用于实现电流检测，并确保电源的精度和稳定性。
以下是关于电流采样电阻的一些要点：
1. 重要性: 电流采样电阻在开关电源设计中至关重要，它们允许芯片监测通过电源的电流，从而可以精确控制和调节输出电流，保证电源的稳定性和可靠性。
2. 选择标准: 选择电流采样电阻时，应注重其容差和温度系数。
通常建议使用容差为1%或更低、温度系数为100ppm/°C的高精度电阻，因为这样的电阻能够提高电流检测的准确性。
3. 电流检测方法: 除了使用采样电阻外，还有其他电流检测方法，包括利用MOSFET的导通电阻RDS(ON)和电感的直流电阻DCR。
每种方法都有其优缺点，应根据具体的应用需求来选择合适的检测方式。
4. 非隔离型电流采样电路: 非隔离型电流采样电路通常采用电流分压电路，其中串联的采样电阻Rs3两端的电压被接入运算放大器中，与差分电路配合工作以实现电流检测功能。
在设计开关电源时，选择合适的电流采样电阻对于整个系统的性能有着直接的影响。
正确的电流检测不仅可以优化电源效率，还能够提供过流保护，防止电源和负载损坏。
ina226 计算电阻（实用版）目录1.介绍 INA2262.INA226 的功能和特点3.如何使用 INA226 计算电阻4.使用 INA226 计算电阻的实例正文一、介绍 INA226INA226 是一款四路、12 位精度的电流检测传感器，广泛应用于工业、医疗和汽车等领域。
它能够测量电流范围为±200mA 至±5A 的电流，通过输出相应的电压信号，方便用户进行精确的电流检测和控制。
二、INA226 的功能和特点1.高精度：INA226 具有 12 位精度，能够输出高精度的电压信号，方便用户进行精确的电流检测和控制。
2.宽电流范围：INA226 能够测量电流范围为±200mA 至±5A 的电流，适用于多种应用场景。
3.四路输出：INA226 具有四路输出功能，用户可以根据需要选择不同的输出路数，提高系统的灵活性和可靠性。
4.响应速度快：INA226 具有较快的响应速度，能够实时测量电流变化，满足高速、高精度的电流检测需求。
5.抗干扰能力强：INA226 具有较强的抗电磁干扰和抗射频干扰能力，能够在复杂的电磁环境中保持稳定的工作性能。
三、如何使用 INA226 计算电阻在使用 INA226 计算电阻时，需要结合欧姆定律进行计算。
具体步骤如下：1.首先，需要测量电流 I，可以通过 INA226 的输出端获取相应的电压信号，然后根据欧姆定律计算出电流 I。
公式为：I = U/R，其中U为电压信号，R为待测电阻。
2.获取待测电阻两端的电压 U，根据欧姆定律，可以得到：R = U/I。
3.将获取到的电流 I 和电压 U 代入公式，即可计算出待测电阻的电阻值 R。
四、使用 INA226 计算电阻的实例假设待测电阻的电流 I 为 100mA，对应的电压 U 为 5V，则可以根据公式 R = U/I计算出电阻值R。
具体计算过程如下：1.电流 I = 100mA = 0.1A2.电压 U = 5V3.计算电阻值 R：R = U/I = 5V / 0.1A = 50Ω因此，待测电阻的电阻值为 50Ω。
高精度电流检测电阻作者去者日期 2008-1-20 11:15:00
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作者：北京航空航天大学方佩敏
在一些电子测量仪器、装置或产品中，经常有测量电路中直流电流的需要，因此研发人员开发出各种各样的电流检测集成电路。
它是一种I/V转换器，将测量的电流转换成相应的电压，即V=kI，其中k为比例常数。
另外，在一些电子产品中要限制输出电流，以防止有故障时（负载发生局部短路或输出端短路、电源输出电压升高等）产生过流而造成更大损失。
检测到有过流发生时，可以控制关断电源或负载开关，或以限制的电流输出。
图1 电流检测电路
图1是一种电流检测电路。
RS是电流检测电阻，RL是负载（通常为直流电机、电磁阀或加热器等）。
当电流流过电流检测电阻时产生一个电压降VRS，此电压输入电流检测IC，经放大器放大后输出与电流I成比例的电压V。
为减小在RS 上的电压降VR，检测电阻一般取很小阻值（几毫欧到几百毫欧）。
图2 过流保护的负载开关结构框图
图2是一种带过流保护的负载开关结构框图，图2中，RL是负载，RS是电流检测电阻。
流过RS的电压降VRS与电流I成比例，此电压VRS输入负载开关VI 端。
若内部电流检测电路检测出有过流状态，输出过流信号（电平信号）给通、断控制电路，关断负载开关。
一旦开关断开，RS上电压VRS=0，开关又接通，产生振荡，如图3所示。
输出电流将小于限制电流。
更好的办法是通过FLAG端输出过流信号给μC,使μC输出低电平给负载开关ON端，关断负载开关。
图2中未画出μC及μC与负载开关的连线。
从图1及图2可看出：无论电流测量或电流限制控制电路都需要外接电流检测电阻RS。
RS的选择是否正确及RS的质量好坏，对电流测量精度有很大的影响。
电流检测电阻的要求及特点
电流检测电阻是随电流测量、电流控制的要求开发出来的一种特殊电阻。
电流的测量范围很广，从几毫安到几十安；测量的精度要求不同，电流检测电阻也有不同的规格以满足不同的需要。
本文主要介绍高精度电流检测电阻，其主要要求及特点如下。
表1 CSM2512与CSM3637的主要性能参数
1.RS的阻值小于10Ω
为减少在RS上的电压降及减小在RS上的功率损耗，RS的阻值要求小。
一般在大电流测量时（几安到几十安）要采用毫欧级的RS。
例如，检测电流为12A，若RS=0.1Ω（100mΩ），则在RS上的压降VRS=1.2V，其功耗为14.4W。
如果电源电压为12V，则在负载上的工作电压已降到10.8V；并且在检测电阻RS上的损耗也太大。
若采用5mΩ的RS，则RS上的压降减小到0.075V，其功耗减少为
0.72W。
测量电流小时（如几十毫安到几百毫安），RS值可取零点几欧姆到几欧姆。
所以电流检测电阻RS的阻值是小于10Ω的。
目前已开发出超小阻值的系列，有1mΩ、0.5mΩ、及0.3mΩ系列的电流检测电阻。
图3 内部电流检测电路产生振荡
2.四引线结构
当电流检测电阻值已小到几毫欧时，其引线的电阻造成的误差则不能忽略，为此开发出四引线结构，如图4所示。
接近电阻根部的两引线为测量VRS端，另两根引线为电流的通路。
在电阻根部测量RS上的电压（消除了引线电阻的测量误差）是精密测量方法，也称为凯尔文（Kelvin）测量法。
图4 四引线结构
3.RS的允差要求小
为保证电流测量的精度，RS的允差要求小。
一般精密电阻的允差可达±0.01%，但电流检测电阻值很小时（如RS=2mΩ），其允差达不到±0.01%，目前其允差可做到±0.1%。
一般允差为±0.1%～±1%，RS的阻值≥5mΩ时，可达到±0.05%。
图5 70℃时降功耗使用
4.温度系数（TCR）要求小
在测量大电流时，RS的功耗可达1W以上，自身会发热，若Rs自身温度系数大，则电阻值发生变化而引起测量误差。
另外，环境温度TA也会影响Rs的阻值变化，所以要求RS的温度系数小。
目前典型的电流检测电阻的TCR为±1～±15×1 0-6/℃（在TA=0～60℃时，RS＜1Ω）。
除要求其TCR小外，还要求有长期稳定性。
图6 CSM系列外形图
5.额定功率大
为满足大电流的测量，其额定功率一般为1～3W，某些功率电流检测电阻在加散热片的条件下可达10W（允许测更大的电流）。
表2 RS的外廓尺寸及焊盘尺寸-允差
6.允许环境温度（TA）宽
电流检测电阻的工作温度范围宽，一般为-55～+125℃。
有一些可达150℃。
但大部分RS在25℃后要降功耗使用，个别的RS可在70℃后才降功耗使用。
例如，某电流检测电阻在25℃时的额定功耗为1W，在100℃的工作温度时，其允许的功耗已降到50%即0.5W；若在150℃工作温度条件下，则允许功耗降到20%即0. 2W。
这一点在实际使用时十分重要。
表3 几种典型的电流检测电阻
7.热电动势要小
典型值为0.05 μV/℃。
典型的电流检测电阻
电流检测电阻的生产厂家很多，同一生产厂家也会生产出几种或几十种不同的电流检测电阻（如不同的电流测量范围、不同的精度、不同的封装等）。
这里介绍VISHAY公司的高精电流检测电阻CSM系列，它们是CSM2512及CSM3637及一些同类产品。
1.主要特点
CSM系列高精度电流检测电阻的主要特点：
①温度系数最大值为±15×10-6/℃；
②额定功率为1～3W；
③阻值允差±0.1%；
④阻值范围2～200mΩ；
⑤最大检测电流可达38A；
⑥贴片式元件（SMD）；
⑦四端精密凯尔文结构，提高测量精度；
⑧有无铅产品；
⑨工作温度范围-55～+125℃。
2.主要性能参数
CSM2512与CSM3637的主要性能参数如表1所示。
在工作温度（环境温度TA下）大于70℃时，要降功耗使用，如图5所示。
3.尺寸及焊盘尺寸
该系列电流检测电阻的外廓尺寸及焊盘尺寸如表2所示，外形如图6所示。
表4 电流检测电阻的应用
其他同类产品简介
这里再介绍一些其他同类产品，这都是VISHAY公司的产品，它们都是精密电流
检测电阻，其型号是200系列、300系列及VCS101/3。
它们的外形如图7所示，主要参数如表3所示。
应用领域
电流检测电阻的应用领域极广。
主要应用与工业、消费类、汽车、通信、医疗、仪器及军用/航空和航天。
这方面的应用如表4所示。
