电流测量的原理和产品

1电流测量的原理和产品://(2021/4/213:44)在电路设计中电流测量应用十分普遍，主要领域分为3大类：测量中，电表会用来进行电流的测量；保护中，电流往往与功率形成直接的关系，如果电流过大代表系统中有短路情况出现而需要保护，因此用到电流测量；控制中，如马达控制、电池充放电等都需要电流测量。测量电流的方法一般分成直接式和非直接式两种。直接式一般通过电阻进行，根据欧姆定律电流的大小和电压成正比，因此可以通过测量一个小电阻的电压差得到所经过电流的大小。非直接式测量一般通过监控电流产生的磁场得到，由于电流周围本身会产生磁场，电流的大小和磁场成正比，因此可以通过测量磁场的大小得到经过电流的大小。直接式用于测量相对较小的电流以及电压不高的情况，非直接式不带有任何导电关系，因此可用于测量相对较大的电流以及相对较高的电压。非直接式电流测量非直接式电流测量比拟常用的是霍尔传感器，通过霍尔现象测出电流的大小，输出为模拟输出；另外一种新的技术是利用VAC传感器，它是德国Vacuumschmelze公司开发的较新的电流传感器，与霍尔传感器不同之处是TI与VAC有一款专门的配套传感器芯片DRV401，其系统框图如图1所示，输出电流通过DRV401和积分滤波器产生一定的电流源作为反应到达磁平衡，利用闭环控制保证整个铁氧体不受饱和影响，从而保证输出的精度能够提高。HTMLCONTROLForms.HTML:Image.1直接式电流测量直接式电流测量手段分为两类：模拟输出和数字输出。营模拟桥输出领直接蛛电流重测量惭模拟唤输出再分为逝低压赌〔L滴ow搜S耗id这e〕坝和高掩压〔菠Hi站gh副S篇id户e〕的，数基字输都出可叛分为姜隔离股式和留非隔进离式帽。低签压是拖指用痛低压瞧电流与传感疫器进点行电袄流测找量，忌高压企即用于高压磁电流屈传感省器进份行电扒流测悄量。另直接屠式电栏流测挎量用屿小电伶阻电茅流传逢感器额，这移一电社阻有谨较高兰精度籍与温挤漂特耀性的族要求否。绝衔对值晒改变哲可以龙通过况后面狂的简玩单补堪偿实均现，店但是唇温度追漂移始却不肢可以栗预测钉，因痕此梯补偿省相对减比拟板困难太。对星于电巾流传槽感器软而言鞋，温郊漂特愉性是辛最主导要的故。如疑：1邪个电育阻R泪=1俭mΩ街，精荡度为鲜±1旬%，贴TC没R=智±2效00需pp末m/围℃，张输出察电流疗I=剖33带A，谁输质出功老率P口=1平W。痰当最馅大电观流为骨45吼A时胆输出级功率克为2届W，香这种狸情况腹下温导度会亡有所枕改变裳。假闹设温梨度漂岁移是哗75电℃，谦如果甲TC那么R=辞20们pp雁m/闸℃，授输出尚精度逢改变比为灵TC梅R=渣〔7辉5℃肆〕×捐〔2好0p挂pm宋/℃假〕×款〔0吓.0郊00污1%互/p去pm仍〕=匠0.开15勺%；舌如果妙是普喜通电脚阻，差温漂为特性以达8茶00趣pp段m/橡℃，兴那么有病TC尤R=业〔芬75电℃〕命×〔认80居0p盒pm阻/℃厨〕×摄〔0捎.0唉00巡1%骡/p穿pm庸〕=数6%席。根宪据系肠统精允度要依求不蝇同，慕可以各选择缝不同壤温漂锹特性添的电归流传损感器板。辜由于其通过穗电阻亲之后税输出暖为电笋压信蝴号，予该信蝶号往洞往比梨较小代，需授用那么放大鹿器吩放大哑。图颤2中处列出阻了几跳个放织大器路的基可本特绢性，史假设石使用双OP蜓A3榆50姑，其唯温漂义特性焦为±围4。HTMLCONTROLForms.HTML:Image.1HTMLCONTROLForms.HTML:Image.1汁如果着以同殿样的韵75耀℃温蜘漂加存上本乎身的非偏置逃电压藏误差指，计匀算出踢80柏0μ妇V的斥误差旁幅度倒，相循比于尤45精mV拳，其在误差纲为1逆.8蛇%。锁如果柿电阻数本身钞20扮个p聪pm廊温漂飞、误询差0桂.1纤5%炮，放看大器政的误退差远慕远大劳于电震流传垒感器犁的误羡差，堵因此馅不能喜接收且，如黎OP圆A3范35的和O佛PA失33奴3误闭差大谁幅度叼减剖小到步0.宵02两%和篮0.袋03岗%误费差范毅围，副相对边而言肝，主气要的程误差挥来源碰在于吹电阻染而不气是放棒大器腾，因市此配灰套电吃路必胡须选稳择本荒身误肚差幅燕度小昼于传滚感器畜的误颈差幅品度。呼如果帖选择册O红PA乎33宿5，造电阻捏本身港的温辟度误花差远学远大洒于放棉大器益本身豆的输病出误尸差，装从而姓可以珠保证工系统恩精度蛋能有挎所提本高；尝如果榆选择执温度蛙性能唉更高刺的电掏阻，起那么可毙以保甩证电半路能躲准确屋放酬大输运出信栋号。挺此外男还有核其它像不同险的误受差源护，如凤焊点秩、P杆CB字迹线西、连雹接器百等的射寄生浴特性葵导致崖的误殿差也陆会影洋响系锈统精耳度。碎使用绿差分补输入休方式逢可以休提高嚷系统高的整天体精哗度，赌排除适寄忘生特吐性对啦电路耀的影躺响。火然而挺这种顽精度散的提错高必圈须要随保证涌所用急电阻红的匹端配，仰如果钓单纯起选择户分立端器件剃很难馅保证较电阻既的匹轰配性系，因重此要产把所千有电本阻集谢成到爱一个雅芯片夺中。鹊如笛IN暖A1狂32盟集成原了四清个电浸阻，监既保固证了谦电阻很之间缠的匹涉配性亦，又旅保证斥了温拉漂特练性一闲致。视此外寸还可居以选督择仪豆表放鼻大器冈产品纳，直驻接把虾信号可放大哨，如仰IN隶A3搞26加。照以上兽讨论揉了电泳流传讨感器乳高压沫和低港压的叔差异瘦，即固利用宽仪表看放大舞器在弟低压引端测惧量电嫌流，婶利用涛差分门放大增器内砖在分俭压的错形式今可以漆做高迷压端厕的电丘流测岗量。染差分息输入店中会援用到毫共模右电压售，其鸽定义省是正慢负输娃入端托加起狡来除旋以2担。如央果差哥分电印路电篇流通希过电拉阻流盼向地吐那么整塌个共荷模电冲压是闯正，沾反之饿如果剪电流铃从地裙流进关差分络电路走，那么间共模凯电压蛾为负序。诊图4搬中列起出了悲TI固公司谅用于扯电流错测量似的一善些产熄品，亲可以柱看到锋不同括的共永模电培压范缠围。肠表中调列出怀了高双端和风低端趴最高德最低冷电压完承受州范围誓，最映高可革达7漆5V稿，如炮果是鲁单电浪源供会电I前NA悉32遭6，锤那么只号能达市到5段V。挨此外领，T黄I公现司具议有I郑NA问16静8/闻9以类及I迎NA呜13年8/贴9产设品，蓄可以捡用外机部电熔阻控流制其浊增益恒。I醉NA序19部X系怨列的横共模突范围天非常于宽，禾使用耳较为受方便遣，由禁于奔内部幸带有煎缓冲聪驱动垮能力皱，因旋此外黄部无役需缓斑冲，迅但是殿IN旬A1裳9X倍系列薯增益屯是芯纱片内候部固于定好挎的，术如图子5所扰示。引可以窜看到傲，在益增益找局部辉IN长A1垫9X巴系列悔有2发0、哗5误0、任10呀0倍饭增益洞可供雕选择专。HTMLCONTROLForms.HTML:Image.1低还有罢一个州较新谎的I衫NA泻27稻0和花IN唇A2坡71炉产品既系列咐，其加根本虹结构络与I魂NA在19悉X系佩列类岂似，牵唯一拖的差惩别在追于缓膨冲输驰出在那么芯片驴外，咳用户孩可以饰通过抖在中征间加党以滤燕波以熊减小问噪声丽输出老。联然而辽，为赔了进刷一步环提高丸系统蛋整体涝精度制，新苗产品对中引浙入了迁“零注温漂写〞技顷术。以由于驼采集艘电流出时温析度很纤重要笼，而桨电阻渗本身绕会发喷热导许致出另现温解漂，把因此繁引入弱了“刃零温罚漂〞香技术命以达茂到进头一步郊提高羽总体逝精度块的目瓣的。没IN煌A2级09匙是基佳于零扯温漂雅技术爽的第颈一代身产品答。HTMLCONTROLForms.HTML:Image.1年图6旅显示莲了T祥I的泽所有妻电流勾采集研产品信，其独中包鬼括了管共模抛电压仰范围镇和供设电范疤围。恨可以姐看到唤IN粪A1抱9X呀、I棵NA驻27绍X产类品以解及I睬NA井20想3-东20肢6产少品都肚提供谊了较织宽的仙共模歼电压马范围应，I涂NA岁20畜9是嫁最新次的“朽零温煤漂〞冒双向搜电流础采集晶器。HTMLCONTROLForms.HTML:Image.1赶数字遮输出盛直接彩电流喜测量聋对于破数字能输出腊电流然采集净器那么圾必定液需要营隔离侍或A晋D转漠换。慧由于候AD斥S8楼36践1带绸有两涂路A晶D转磁换，辩可同剧时进论行两粗路同卸步采欠样，晋因此耳应用余非常影普遍父。其膏前端画有一册个二铲选一祸的开货关，疾可以娘允许奴四路欣输入决，两送路A雅D对欣其同证步采蕉样。贿因为脸电流遣必须以要两朵路同哨步采纤集以堪保证夫三相交电机窜的工泳作，疤因此虎同步损采集柱在电筛流测训量中崖至关歼重要赶。卡除了市传统甜的A赔D转概换外谅，T妄I还牲开发忘了一授系列淘专门终针对往电流辱采集堵应用蜡的A蜜D转常换器唯。A奔DS咐12旧0X析系列谣是专专门为饮数字悦化电挑流开窃发的怎产品碗，针礼对不畏同电尿流传贩感激器还盏有不砖同的抢产品枯系列由，如另非接述触性际的A后DS港12批04视/5夫/8凶等。舞这些懂产品蹄不是射传统步的串政口或史并口序的输余出，由而是扬∑?佛Δ壶输出倍，它螺们利截用∑近?Δ原工作亿原理堂完成额AD碎转换弱，其掏输出颜类似晓PW疮M询，地但是完频率典是可棉变的唱，通吉过脉辽冲密携度形叉式进断行A触D转侦换。掏AD浑S1取20腥8是贞针对欠霍尔培传感蒜器开盘发的宋产品执，本埋身有红一个凑可编全程电牛流源鲁。原攀因在岭于霍在尔传筝感器提需要集有电柴流源嘴驱余动以武进行身平衡蚁使用唯，因欢此将肥可编血程电找流源贯集成到达芯谨片中贷。A理DS假设12毫05林是专宇门针嫩对需鼠要两范路同凤步采扎集开念发的夏产品珠，具护有两权个差心分输索入，扛如用陶于马求达控肥制。循A所DS话12农04摧具有李四路勺差分福输入乱，不屠仅可孩以监翁控三鱼相电攻流，种还可字以对炒其它躲环境牲的不道同参岩数进失行采梅样。掉此外展，T健I公珍司还净有专古门针战对单许路相基电流测采样鼠产品数，如脾A蜡DS族12业02绍和A袋DS梢12迈03您，还功提供你IS汤O7悔2X首X系共列专计门用纹于高帖速数趋据流饮的数敏字隔级离，枣它使鲜用电辫容隔课离方象式，晓不受夜外界胃磁场倡影响腥。T壶I还照将推王出一表款将柳数好据采鼓集前党端和症隔离铺集成滥在一艺起的晕产品造，从头而在共单芯谅片楼上实调现数纱据采弦集与耐信号煮隔离属的功歼能，异如A况MC没12抹03范。开上文做提到刷的产徐品系城列输道出是半∑?询Δ数盆据流晕，可裙以使收用专话用芯亏片A更MC再12投10沸将其糠复原位成一凤个串戒口或闯并口岸的输仅出。裳它不揉仅集改成了畜∑?亲Δ后饼端数渔据率滤波领器伯，还颜参加顶了一锐些比漂较器婚，因恐此可追以实经现非立常多碰的数团字功寨能。须更多汁详细叉内容改，敬遗请登世录中闲电网到在线赚座谈挺网址替：视ht品tp凳:/阴/s块em义in摘ar滚.e宣cc劲n.但co馆m/许07逗12迷19博/j环ch草f.劫as酷p耍问答漂选编杰问：令常用育的电聋流测奏量方予法是熔什么劝？各巧有什惩么特汽点？江嚷答：丝一般阀来说孕电流巷测量矩分为干直接敞式测午量和今间接扮式测歪量。慕直接壁式测寒量是悦串一挽个检杯测电秘阻在餐电路蒸上，忌根据薄I=趴V/军R，唇只要洲检测驰电压柏，知标道R昼，就观可计著算出立电流念。挪间接典式测评量是黑根据呈霍尔劳效应揪，实注现磁蒸场，刺电场渴的转坝换，谁最终舱还是爪要根歌据I阔=V弦/R蚂来计野算。爸采用蚕检测锤电阻泻直接我测量减，比苏较简耕洁，挤本钱嫁较低结，但识检测再电流涝比拟耍小，常一般科不自超过升10荡A。顽采用教霍尔恢元件昂进行晌间接屡测量邻，比帮较复夫杂，滨本钱查较高维，但霜检测材电流内可以摔很大劝，如雁几十潮A都辛可以掉。诞问：校测量研电流床的原抖理是雄什么啊？饰答：并1，私通过阻采样搏电阻醉转换卡为电迈压，从然后级用A扇DC视转换待为数戴字信芬号，江或用郑比拟铁器产爽生中袋断信点号。爹2，利间接碧测试让是利微用零酬磁通部的原舱理。西混问：锯电流膀测量乒中，肾是直傍接测忧量精肆确还详是间石接测皮量精心确？蚕答：峡因素另很多走，很需难简斤单地握说，辰但一骆般情诚况是致直接狮测量腔较简底单而燃精确槐。般问：啊TI泼目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