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一、電流檢測電阻的基本原理:
根據(jù)歐姆定律,當(dāng)被測電流流過電阻時,電阻兩端的電壓與電流成正比.當(dāng)1W的電阻通過的電流為幾百毫安時,設(shè)計是沒有問題的.然而如果電流達(dá)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(yīng)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.特別在使用了一些年后,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變.要使測量元件滿足這些要求,可以使用同質(zhì)復(fù)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(dá)到基本熱力學(xué)狀態(tài).這樣的合金的穩(wěn)定性可以達(dá)到ppm/年的數(shù)量級,使其能用于標(biāo)準(zhǔn)電阻.
表面貼裝電阻在140℃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(dǎo)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+100℃,這種漂移實際是檢測不出來的.
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(shè)計中應(yīng)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.但是在設(shè)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,從取樣電阻下面連接到電流端子并設(shè)計成微帶線更好，
四、低阻值
引線設(shè)計推薦用于大電流和低阻值應(yīng)用.通常的做法使用錳鎳銅合金帶直接沖壓成電阻器,但這不是很好的辦法.盡管四引線電阻有利于改進(jìn)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(dǎo)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.
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