电流检测模块的要求及特点
更新时间:2020-11-10
1、RS的阻值小于10Ω
为减少在RS上的电压降及减小在RS上的功率损耗，RS的阻值要求小。一般在大电流测量时（几安到几十安）要采用毫欧级的RS。例如，检测电流为12A，若RS=0.1Ω（100mΩ），则在RS上的压降VRS=1.2V，其功耗为14.4W。如果电源电压为12V，则在负载上的工作电压已降到10.8V；并且在检测电阻RS上的损耗也太大。若采用5mΩ的RS，则RS上的压降减小到0.075V，其功耗减少为0.72W。测量电流小时（如几十毫安到几百毫安），RS值可取零点几欧姆到几欧姆。所以电流检测电阻RS的阻值是小于10Ω的。目前已开发出超小阻值的系列，有1mΩ、0.5mΩ、及0.3mΩ系列的电流检测模块。
2、四引线结构
当电流检测电阻值已小到几毫欧时，其引线的电阻造成的误差则不能忽略，为此开发出四引线结构，如图4所示。接近电阻根部的两引线为测量VRS端，另两根引线为电流的通路。在电阻根部测量RS上的电压（消除了引线电阻的测量误差）是精密测量方法，也称为凯尔文（Kelvin）测量法。
3、RS的允差要求小
为保证电流测量的精度，RS的允差要求小。一般精密电阻的允差可达±0.01%，但电流检测电阻值很小时（如RS=2mΩ），其允差达不到±0.01%，目前其允差可做到±0.1%。一般允差为±0.1%～±1%，RS的阻值≥5mΩ时，可达到±0.05%。
4、温度系数（TCR）要求小
在测量大电流时，RS的功耗可达1W以上，自身会发热，若Rs自身温度系数大，则电阻值发生变化而引起测量误差。另外，环境温度TA也会影响Rs的阻值变化，所以要求RS的温度系数小。目前典型的电流检测电阻的TCR为±1～±15×10-6/℃（在TA=0～60℃时，RS＜1Ω）。除要求其TCR小外，还要求有长期稳定性。
5、额定功率大
为满足大电流的测量，其额定功率一般为1～3W，某些功率电流检测电阻在加散热片的条件下可达10W（允许测更大的电流）。