电流感测电阻的TCR系数

发布时间：2019-11-18

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电流感测电阻器的TCR系数
由于电流感应电阻不是那么简单，因此通过测量已知电阻的电压来确定电流（I = V / R，欧姆定律）非常重要。如何变得更简单？
原则上，用电阻（R）和相应的电压降（“V”，从b到c）测量电流（从a到d）非常简单，当电流高，电阻值在100 mΩ或更低时，我们采用四线高阻抗Kelvin传感器检测规则。
所以事情并不像看上去那么简单首先，问题是电阻值一方面，电阻值越大，电阻压降越大为了提高信噪比和分辨率精度，测量尺度也会变大。电压降的越大，功率消耗就越大，这可能影响整个回路的稳定性，因为在电源和负载之间存在太多的自由电阻，从而导致电阻器产生的热量增加，这样使得电阻越低，效果就越好。在实践中，许多设计者将以100mV的最大电阻下降作为断点，不管所选择的电阻值如何，加热是不可避免的问题，尤其是具有多个放大器的电路，尽管电阻值很小，通常只有几毫欧姆，这是不可避免的，在电流流动过程中会产生不同程度的加热。

这是不容忽视的现实。首先是热量会降低电阻的可靠性，而频繁的开关效果最大。这是一个合理而长期的问题。第二个问题最直接，就是发热或加热就会改变了感应电阻本身的电阻，导致电阻的电流值不准确。
我们需要做什么，除非我们能控制电阻的电流值在毫安或微安范围内，加热的效果会很小，但可以接受，但是在其他的情况下，责任工程师必须使用供应商指定提供的TCR（电阻温度系数）数据。值得注意的是，这可以是迭代过程，考虑到电阻的变化会直接影响电流（取决于驱动部分），这又会影响电阻的加热、电阻的值等。
TCR是一个参数，单位为ppm/℃（每℃温度变化引起的电阻值百万分之几变化）。电阻精度为1％的TCR系数在几千ppm /°C的范围内。电阻值的变化与电阻的材料，实际功率和物理尺寸有关。供应商提供的特殊精密金属箔电阻的TCR系数非常低。
他们之所以能够做到这一点，是因为他们在基础材质上使用铜、锰和其他元素制成的合金材料，从而确保了电阻非常低的TCR系数。例如，Berns CRL 2010-FW-R050ELF是一个50mΩ，1％参数器件，TCR系数约为200 ppm/°C，但也有一个低TCR系数的装置，对于需要非常精确测量的仪器应用，TCR系数的最小电阻也有一个完整的电阻/温度特性曲线，这是一个抛物线形状，取决于合金混合物材料，与一个非常复杂的计算公式相对应。例如，铜被添加到合金混合物材料中虽然它有很高的TCR系数（约4000ppm/℃），但这是为了改善整体散热效果和降低设备本身的热输出高精度分析必须考虑TCR阻力系数。

当然，一些应用可能不需要高精度，电阻器的加热和TCR系数可以容易地使得电流电流值变得极其异常。
因此，对于TCR系数较低的设备，应严格确定BOM如果您想使用TCR系数更高、成本更低的设备，您应该经过设计团队的分析和许可。如果系统中使用了一系列不正确的电流值，例如电动汽车（EV），混合电动汽车（HEV）（与大容量电池组集成），光伏阵列（PV）和电动发动机等，则该系列可能会发生无法解释的异常错误，导致无法接受的性能和效率，甚至潜在的危险。

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