采樣電阻的分類及參數(shù)

采樣電阻(Sampling resistor,Current sensing resistor)是一個(gè)阻值較小的電阻,串聯(lián)在電路中用于把電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。用以檢測(cè)電路的電流,在實(shí)際的電路中是與負(fù)載電阻串聯(lián)的。
采樣電阻又稱為電流檢測(cè)電阻,電流感測(cè)電阻,取樣電阻,電流感應(yīng)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(nèi),更高要求的用途時(shí)會(huì)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
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采樣電阻常用在反饋電路里用以檢測(cè)電路的電流,在實(shí)際的電路中是與負(fù)載電阻串聯(lián)的。以穩(wěn)壓電源電路為例,為使輸出的電壓保持恒定狀態(tài),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(dòng)降低電壓,使輸出減少;若輸出低了,則輸入端就自動(dòng)升高電壓,試輸出升高。一般使用在電源產(chǎn)品,或者電子,數(shù)碼,機(jī)電產(chǎn)品的電源部分,功能強(qiáng)大。
采樣電阻的連接
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采樣電阻的阻值會(huì)選在1歐姆以下,屬于毫歐級(jí)電阻,但是部分電阻,有個(gè)采樣電壓等要求,必須選擇大阻值電阻,但是這樣電阻基數(shù)大,產(chǎn)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(fù)端連接到Vin?,把實(shí)時(shí)的電機(jī)電流轉(zhuǎn)化為模擬電壓輸入芯片;同時(shí)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(fù)端,因?yàn)殡姍C(jī)在工作時(shí)有很大的電流流過(guò)采樣線路,電路中的寄生電感會(huì)產(chǎn)生很大的電流尖峰,而此種連接能把這些暫態(tài)噪聲視為共模信號(hào),不會(huì)對(duì)采樣電流信號(hào)形成干擾;另外,為消除采樣電流輸入信號(hào)中的高頻噪聲,采樣電阻上采集到的電壓信號(hào)必須經(jīng)過(guò)由R2
及C3組成的低通濾波器進(jìn)入芯片。
采樣電阻的選取
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采樣電阻的選取是根據(jù)伺服驅(qū)動(dòng)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(gè)輸入范圍,從而提高采樣電路的準(zhǔn)確性,但是過(guò)大的阻值也會(huì)帶來(lái)問(wèn)題:一方面可采集的電流范圍太小,不能發(fā)揮出功率器件的最大輸出能力;另一方面較大的阻值會(huì)使采樣電阻上功率損耗比較大,帶來(lái)嚴(yán)重的發(fā)熱問(wèn)題,從而影響電阻的精度和溫升系數(shù)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(jī)電流,但過(guò)小的采樣電阻會(huì)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(hào)幅度中所占比重過(guò)大,降低采樣精度。因此,采樣電阻的計(jì)算一般是用推薦的輸入電壓除以正常工作情況下流經(jīng)采樣電阻的峰值電流,然后再乘以一個(gè)0.8~0.9
的裕量系數(shù)。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(shù),可避免電阻發(fā)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(fā)熱,可考慮把幾個(gè)精密采樣電阻并聯(lián)或串聯(lián)以抵消阻值的正負(fù)誤差來(lái)提高精度。