取樣電阻的工作原理

我的沙發工廠電流總是不穩定,想用電阻測試一下,查一查工作原理。

一,電流檢測電阻的基本原理:

根據歐姆定律,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,長期穩定性

對于任何傳感器來說,長期穩定性都非常重要.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,可以使用同質復合晶體組成的合金,通過退火和穩定處理的生產制程,以達到基本熱力學狀態.這樣的合金的穩定性可以達到ppm/年的數量級,使其能用于標準電阻.

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+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.

什么是電阻

我們把導體對電流的阻礙作用稱為電阻。當自由電子在金屬導體里做定向有規則的移動時,要受到阻礙作用,如下圖筆者繪制的類比演示。這電阻也好比我們的水渠里面的石頭,阻礙了水(類比作電流)的流通。在電路圖及計算公式中電阻用大寫英文字母“R”或“r”表示(取電阻英文“Resistance”第一個字母)。

電阻是電路的基本參數之一,不僅電阻(常見的電子元件)有電阻外,幾乎所有的導體都有電阻,比如led天井燈、電燈泡、電烙鐵等用電設備都是具有電阻的元件(有的電阻就是直接用金屬導線繞成的)。

電阻的作用

電阻在電路中的作用:利用著名的歐姆定律可以利用電阻控制電路中的電壓、電流。

電阻的主要物理特征就是可以變電能為熱能,因此熱水器中的發熱元件、電燈泡、電燙斗就是利用了電阻的作用制成的。另外電阻有怕熱的特性,當導體材料溫度升高時材料的電阻率會增大(有些材料則表現為減小),因此利用電阻的這種特性可以制作溫度測量計(不知道你看見過沒,插一根“鐵絲”就能測量溫度的方法就是利用了這種電阻材料作用的)。

另外一些材料的電阻還會受到光線照射的印象,而利用這樣的材料可以制成光敏電阻,利用這點作用可以方便的設計光控電路以及光的測量和光電轉換等領域。