测量方法
有各种不同的测量方法能产生提示“多大”或“过大”的信号,如下:
电阻式(直接)
检流电阻。
磁(间接)
电流互感器;
罗氏线圈;
霍尔效应器件。
晶体管(直接)
RDS(ON);
比率式。
每种方法都有其优点,是有效的或可接受的电流测量方法,但也各有利弊,这一点对应用的可靠性至关重要。这些测量方法可分为两类:直接的,或间接的。直接方法的意思是直接连到被测电路里,测量元件会受到线电压的影响,间接方法的测量元件与线电压是隔离的,在产品的安全性有要求时有必要采用间接方法。
电阻式
检流电阻
用电阻测量电流是一种直接方法,优点是简单,线性度好。检流电阻与被测电流放在一个电路里,流经电阻的电流会使一小部分电能转化为热。这个能量转换过程产生了电压信号。除了简单易用和线性度好的特点,检流电阻的性价比也很好,温度系数(TCR)稳定,可以达到100 ppm/℃以下或0.01%/℃,不会受潜在的雪崩倍增或热失控的影响。还有,低阻(小于1mΩ)的金属合金检流电阻的抗浪涌能力非常好,在出现短路和过流情况时,能实现可靠的保护。
磁
电流互感器
电流互感器(图1)有三个突出优点:与线电压隔离,无损测量电流,大信号电压能很好地抵御噪声。这种间接测量电流的方法要求用到变化的电流,例如交流电,瞬变电流或开关式直流电,来产生一个磁耦合到次级绕组里的变化磁场。次级测量电压可以根据在初级和次级绕组间的匝数比实现缩放。这种测量方法被认为是“无损的”,因为电路电流通过铜绕组时的电阻损耗非常小。但是,如图2所示,由于负载电阻、芯损,以及初级和次级直流电阻的存在,互感器的损耗会导致失去一小部分能量。
图1,理想的电流互感器电路
图2,电流互感器损耗的组成
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