采樣電阻的分類及參數
采樣電阻(Sampling resistor,Current sensing resistor)是一個阻值較小的電阻,串聯在電路中用于把電流轉換為電壓信號進行測量。用以檢測電路的電流,在實際的電路中是與負載電阻串聯的。
采樣電阻又稱為電流檢測電阻,電流感測電阻,取樣電阻,電流感應電阻。
采樣電阻一般使用的都是精密電阻,阻值低,精密度高,一般在阻值精密度在±1%以內,更高要求的用途時會采用0.01%精度的電阻。
1、高精度焊腳型采樣電阻:1-50毫歐
功率:1W-5W
溫漂:±40PPM
精度:1%/5%
2、壓腳型采樣電阻:阻值:0.1-500毫歐
功率:1瓦-5瓦
溫漂:±40PPM
精度:1%/5%
3、跳線型采樣電阻:阻值:0-100毫歐
功率1-5W
溫漂:±40PPM
精度10%
4、大功率高精度分流電阻:0.5-5毫歐
功率:8瓦-12瓦
溫漂:±40PPM
精度:1%/5%
5、大功率仿貼片電阻:阻值:1-10毫歐
功率:5W-8W
溫漂:±40PPM
精度:3%
6、零阻值電阻:電流10-50A 可做成貼片或插件,尺寸形狀可以定做。
采樣電阻的作用
-
采樣電阻常用在反饋電路里用以檢測電路的電流,在實際的電路中是與負載電阻串聯的。以穩壓電源電路為例,為使輸出的電壓保持恒定狀態,要從輸出電壓取一部分電壓做參考(常用取樣電阻的形式),如果輸出高了,輸入端就自動降低電壓,使輸出減少;若輸出低了,則輸入端就自動升高電壓,試輸出升高。一般使用在電源產品,或者電子,數碼,機電產品的電源部分,功能強大。
采樣電阻的連接
-
采樣電阻的阻值會選在1歐姆以下,屬于毫歐級電阻,但是部分電阻,有個采樣電壓等要求,必須選擇大阻值電阻,但是這樣電阻基數大,產生的誤差大。
采樣電阻和HCPL-7840 的連接如圖
采樣電阻R1 的正端連接到Vin+
,采樣電阻的負端連接到Vin?,把實時的電機電流轉化為模擬電壓輸入芯片;同時Vin和GND1
連接,把供電電源的返回路徑又作為采樣線連接到采樣電阻的負端,因為電機在工作時有很大的電流流過采樣線路,電路中的寄生電感會產生很大的電流尖峰,而此種連接能把這些暫態噪聲視為共模信號,不會對采樣電流信號形成干擾;另外,為消除采樣電流輸入信號中的高頻噪聲,采樣電阻上采集到的電壓信號必須經過由R2
及C3組成的低通濾波器進入芯片。
采樣電阻的選取
-
采樣電阻的選取是根據伺服驅動器的功率范圍,選擇合適的阻值。采樣電阻較大,可使用HCPL-7840
的整個輸入范圍,從而提高采樣電路的準確性,但是過大的阻值也會帶來問題:一方面可采集的電流范圍太小,不能發揮出功率器件的最大輸出能力;另一方面較大的阻值會使采樣電阻上功率損耗比較大,帶來嚴重的發熱問題,從而影響電阻的精度和溫升系數的非線性,甚至燒毀采樣電阻;反之,采樣電阻較小,雖然可以提高采樣電路的采樣能力,采集到較大的電機電流,但過小的采樣電阻會使得采樣電阻上輸出電壓減小,從而使得誤差偏移量和干擾噪聲在信號幅度中所占比重過大,降低采樣精度。因此,采樣電阻的計算一般是用推薦的輸入電壓除以正常工作情況下流經采樣電阻的峰值電流,然后再乘以一個0.8~0.9
的裕量系數。為提高采樣電路的快速性和靈敏性,要求采樣電阻具有較小的電感值。較小的溫度系數,可避免電阻發熱影響采樣精度;為提高采樣電阻的精度及分散功率損耗減少發熱,可考慮把幾個精密采樣電阻并聯或串聯以抵消阻值的正負誤差來提高精度。