影響分流器采樣精度的阻值因素分析

還有十幾天今年就過去了，感覺今年過得特別快，自己也特別地忙，單說公眾號就更新了將近40篇，對于我來講挺不容易的，給自己點個贊了；同時也希望某一篇發(fā)文對大家實際工作有些幫助。

把上文收尾一下，介紹影響分流器采樣精度的阻值因素。分流器的初始阻值偏差：電阻的初始阻值偏差，這個大家熟悉，像常用的厚膜電阻（例如0603封裝）一般精度為1％或5％，它是指在常溫下的阻值偏差，出廠后初始阻值偏差就固定了，例如標稱阻值為100Ω的電阻，常溫下實際測量為101Ω，初始偏差為1％。這里插一句，關(guān)于電阻精度，規(guī)格書中一般會給一個精度，其實這個是初始的偏差，或者是狹義的精度；而實際電阻阻值會受到許多因素的影響，例如下圖（來自KOA官網(wǎng)）中各個測試項目，把這些影響因素都考慮進來后才是真正廣義上面的精度概念。

對于分流器來講，當然初始偏差越小越好，但是初始偏差可以通過標定來進行補償，所以分流器的初始精度不需要特別高；某一款分流器的初始偏差如下（下圖來自ISA）。

電阻溫度系數(shù)TCR：電阻溫度系數(shù)（temperature coefficient of resistance），表示當溫度改變1℃時，電阻阻值的相對變化，單位為ppm／℃或ppm／K；電阻阻值不是一個常量，它隨著溫度變化而變化，即溫度漂移，TCR就是用來描述溫漂程度的一個量。但是由于TCR是非線性的，為了更加明確溫漂的量值，通常采用平均TCR，其計算公式如下（圖片來源于KOA）；T0通常選取25℃（也有選取20℃），而T可正可負。

某一款分流器的TCR曲線如下圖（來自于BOURNS），它根據(jù)最大平均TCR（50ppm／K），畫出了兩條直線，實際的分流器TCR就在兩條直線之間變化。

參見某一型號的分流器規(guī)格書如下（來自于BOURNS官網(wǎng)），它又包括了兩部分，一個是電阻合金的，另外一個是采樣點的；我們發(fā)現(xiàn)采樣點的TCR要比合金大很多，這是因為采樣點處包含合金、焊接點和小部分銅，是三者綜合在一起后的TCR。

不幸的是，我們使用分流器時，真實的TCR是就是采樣點處的；所以通常為了修正TCR的影響，我們也會使用標定的方法，將TCR的曲線提前獲取并補償?shù)綄嶋H的計算中。分流器發(fā)熱問題：為了降低溫漂等負面影響，直接措施就是增加散熱、選取功率大的分流器；除此之外，有些因素也不能忽略。例如分流器與銅排之間的接觸電阻也會影響熱量的積累（圖片來自于睿思官網(wǎng)）；這個接觸電阻與安裝扭矩有關(guān)，一般在一定范圍內(nèi)，扭矩越大，接觸電阻就越??；另外還與分流器表面的鍍層有關(guān)，鍍錫相比鍍鎳、OSP來講，接觸阻抗會小些。

另外補充一點，前文介紹過EMF的機理，理論上講EMF越小越好；這里談到了發(fā)熱問題，就把EMF對分流器的真實影響再總結(jié)下：真實的分流器大家知道，是銅－合金－銅三者的結(jié)合，那么其實在分流器上會同時產(chǎn)生兩個熱電勢，而且方向相反。

如果分流器兩端的溫度一致，那么這兩個熱電勢會抵消掉，這樣EMF就不會有影響；但如果分流器兩端的溫度有差異，那么兩個熱電勢抵消后就不為0V，就會疊加到合金的壓降上面；原理見下圖（圖片來自于睿思官網(wǎng)）。

總結(jié)：BMS中應(yīng)用的電阻傳感器，一個是NTC，另外一個就是分流器，目前都已經(jīng)把基礎(chǔ)的知識總結(jié)過了；對比一下，二者有一些有趣的差異，例如NTC中就沒有用TCR，而是用B值，因為就是需要阻值變化；以上所有，僅供參考。