電流檢測(cè)電阻的要求及特點(diǎn)

電流檢測(cè)電阻是隨電流測(cè)量、電流控制的要求開發(fā)出來(lái)的一種特殊電阻。電流的測(cè)量范圍很廣，從幾毫安到幾十安；測(cè)量的精度要求不同，電流檢測(cè)電阻也有不同的規(guī)格以滿足不同的需要。本文主要介紹高精度電流檢測(cè)電阻，其主要要求及特點(diǎn)如下。

1、RS的阻值小于10Ω

為減少在RS上的電壓降及減小在RS上的功率損耗，RS的阻值要求小。一般在大電流測(cè)量時(shí)（幾安到幾十安）要采用毫歐級(jí)的RS。例如，檢測(cè)電流為12A，若RS=0.1Ω（100mΩ），則在RS上的壓降VRS=1.2V，其功耗為14.4W。如果電源電壓為12V，則在負(fù)載上的工作電壓已降到10.8V；并且在檢測(cè)電阻RS上的損耗也太大。若采用5mΩ的RS，則RS上的壓降減小到0.075V，其功耗減少為0.72W。測(cè)量電流小時(shí)（如幾十毫安到幾百毫安），RS值可取零點(diǎn)幾歐姆到幾歐姆。所以電流檢測(cè)電阻RS的阻值是小于10Ω的。目前已開發(fā)出超小阻值的系列，有1mΩ、0.5mΩ、及0.3mΩ系列的電流檢測(cè)電阻。

內(nèi)部電流檢測(cè)電路產(chǎn)生振蕩

2、四引線結(jié)構(gòu)

當(dāng)電流檢測(cè)電阻值已小到幾毫歐時(shí)，其引線的電阻造成的誤差則不能忽略，為此開發(fā)出四引線結(jié)構(gòu)，如圖4所示。接近電阻根部的兩引線為測(cè)量VRS端，另兩根引線為電流的通路。在電阻根部測(cè)量RS上的電壓（消除了引線電阻的測(cè)量誤差）是精密測(cè)量方法，也稱為凱爾文（Kelvin）測(cè)量法。

四引線結(jié)構(gòu)

3、RS的允差要求小

為保證電流測(cè)量的精度，RS的允差要求小。一般精密電阻的允差可達(dá)±0.01%，但電流檢測(cè)電阻值很小時(shí)（如RS=2mΩ），其允差達(dá)不到±0.01%，目前其允差可做到±0.1%。一般允差為±0.1%～±1%，RS的阻值≥5mΩ時(shí)，可達(dá)到±0.05%。

70℃時(shí)降功耗使用

4、溫度系數(shù)（TCR）要求小

在測(cè)量大電流時(shí)，RS的功耗可達(dá)1W以上，自身會(huì)發(fā)熱，若Rs自身溫度系數(shù)大，則電阻值發(fā)生變化而引起測(cè)量誤差。另外，環(huán)境溫度TA也會(huì)影響Rs的阻值變化，所以要求RS的溫度系數(shù)小。目前典型的電流檢測(cè)電阻的TCR為±1～±15×10-6/℃（在TA=0～60℃時(shí)，RS＜1Ω）。除要求其TCR小外，還要求有長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

5、額定功率大

為滿足大電流的測(cè)量，其額定功率一般為1～3W，某些功率電流檢測(cè)電阻在加散熱片的條件下可達(dá)10W（允許測(cè)更大的電流）。

6、允許環(huán)境溫度（TA）寬

電流檢測(cè)電阻的工作溫度范圍寬，一般為-55～+125℃。有一些可達(dá)150℃。但大部分RS在25℃后要降功耗使用，個(gè)別的RS可在70℃后才降功耗使用。例如，某電流檢測(cè)電阻在25℃時(shí)的額定功耗為1W，在100℃的工作溫度時(shí)，其允許的功耗已降到50%即0.5W；若在150℃工作溫度條件下，則允許功耗降到20%即0.2W。這一點(diǎn)在實(shí)際使用時(shí)十分重要。

7、熱電動(dòng)勢(shì)要小

典型值為0.05μV/℃，典型的電流檢測(cè)電阻。電流檢測(cè)電阻的生產(chǎn)廠家很多，同一生產(chǎn)廠家也會(huì)生產(chǎn)出幾種或幾十種不同的電流檢測(cè)電阻（如不同的電流測(cè)量范圍、不同的精度、不同的封裝等）。