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电阻、分流器在电流测量中的应用?

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  • 发布时间:2019/9/6 16:11:19
  • 作者:银河电气

  分流器在原理是一个电阻,《GB/T 2900.79-2008电工术语》对分流器的定义,分流器是与测量仪器仪表的电流电路并联,以扩大其测量范围的电阻器。但是在实际的电流测量中,分流器与电阻有很大的区别。

电阻、分流器在电流测量中的应用?

  传统上,将测量中小电流的称为电阻,测量大电流的电阻称为分流器。电阻、分流器是应用最广泛的电流测量方式,让电流通过电阻,测量电阻两端的电压降。它直接应用欧姆定律,将电流信号转换为电压信号。该方式应用简单,操作方便,成本低廉。

  这种测量方式的精度取决于电阻的精度、温度系数、时间稳定性。受限于电阻材料特性,电阻的阻值并不是一成不变的,而是随着温度、频率、时间等发生变化。比如普通电阻的温度系数约100ppm/℃,温度变化10℃,可导致电阻约1‰的变化,这是一个重要的误差来源。另一方面,电阻也会随着时间的推移,不断发生变化,这种变化是随机的,普通电阻的年变化率(老化率)也在1‰/年量级。

  高精度测量系统就需要高精度电阻或分流器,要求具备低温度系数、高时间稳定性(年老化率)。铜材料的温度系数约为4‰/℃,低温度系数的锰铜、康铜材料一般可以做到10~50ppm/℃,更好的德国Isabellenhuette公司或美国Vishay公司的电阻材料可以实现ppm/℃量级甚至低于1ppm/℃。用于计量的标准电阻则小于0.1ppm/℃。

  电阻或分流器需直接串入电流回路,只能是非隔离测量形式(不包括后级的电路隔离),一般情况下都没有问题,因为,后级的手持式或台式万用表都是隔离的。

  主要应用领域:低电压(不要求隔离)、中低电流场合。

  一般适用于10A及以下电流测量,10A以上分流器发热将对性能产生影响,分流器的最大测量能力约在1kA。

电阻、分流器测量的优缺点?

  优点:原理易懂,结构简单,易实现,成本低、高带宽

  缺点:被测电流回路和测量回路之间电气非隔离,两者之间会相互干扰,特别是高电压场合有严重影响,极易损坏测量回路;分流器电阻会损耗和发热,大电流场合尤其严重。电阻的值会随温度而变化,影响测量精度;分流器发热可能需要风冷、水冷等散热措施,体积大,使用不便;高性能分流器(高精度、低温度系数)价格昂贵;电阻上的压降一般较小,需要进一步放大后才便于使用,放大电路的零位、增益、温度特性等都影响最终的精度;大电流测量需要配套极小的电阻,本身的精度很难做高。


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