電阻電流檢測的基本原理

四端子連接技術(shù)

在低阻值電阻器的情況下端子及引線(xiàn)的影響是不能被忽略的，因此必須直接連接電阻材料兩端的附加端子來(lái)進(jìn)行電壓檢測。

示例說(shuō)明有缺陷的電阻結構和不恰當的布線(xiàn)設計會(huì )引起非常大的誤差。一個(gè)10mOhm兩端子繞線(xiàn)電阻，銅引線(xiàn)的電阻占據了總電阻的20%，而僅一小段4mm的銅引線(xiàn)便可使電阻產(chǎn)生100%的偏差。

盡管端子和引線(xiàn)的冗余電阻可以通過(guò)補償校準來(lái)消除，但它對總電阻的溫度系數有著(zhù)極大的影響。（如下圖所示）

盡管在本示例中，銅的比例極小，僅占2%（與上述示例中24%形成鮮明對比，TCR還是從接近零增至大約+80ppm/K。這意味著(zhù)在產(chǎn)品規格書(shū)中給出所使用電阻材料TCR值的做法是絕對沒(méi)有價(jià)值的。

由電子束焊接的合成材料Cu-Manganin-Cu制造的電阻器實(shí)際上具有非常低的端子電阻，并且通過(guò)合適的布線(xiàn)設計，可以重新使用兩端子結構電阻器，通過(guò)合理布板設計、焊接等實(shí)現四端子連接性能。但是，在設計布局過(guò)程中，務(wù)必注意電阻器中的電流通路不能觸及電壓連接線(xiàn)（電壓傳感線(xiàn)路）。如果可能，應將傳感線(xiàn)路從電阻器內部以微帶線(xiàn)的形式連接到端子。

高功率負荷

由于與銅相比，電阻材料的熱導性相對較弱，而且電阻器大多數使用厚度介于20-150μm之間的蝕刻結構的合金箔，因此不可能通過(guò)電阻材料將功耗轉化成的熱量傳導到端子中。所以Isa-Plan系列電阻采用一種很薄的、導熱性強的粘合劑來(lái)將電阻合金箔粘在一種同樣具有良好導熱性的基板上（銅或鋁）。通過(guò)這種方式可以非常有效地將熱量通過(guò)基板和端子散發(fā)到外部，最終實(shí)現相對很低的熱內阻（通常為10-30K/W）。

反過(guò)來(lái)，這種結構的電阻可以在非常高的端子溫度下滿(mǎn)負荷工作，也就是說(shuō)功率折減點(diǎn)在很高的溫度下才出現；同時(shí)電阻材料的最高溫度可以維持在較低水平，這就可以有效改善電阻的長(cháng)期穩定性和因溫度而引起的阻值變化。

使用復合材料的極低阻值電阻器，Manganin橫截面積及機械強度非常之大，以至于無(wú)需使用任何基板，這也就意味著(zhù)電阻材料具有非常好的導熱性及相對低的熱內阻。例如對于1毫歐的電阻，熱內阻大約10K/W，對于100微歐的電阻，熱內阻甚至只有1K/W。

低電感

目前的許多應用中需要檢測和控制開(kāi)關(guān)調制電流，因此分流器的寄生電感參數非常重要。表面貼裝電阻器的生產(chǎn)中采用特殊的低電感平面設計并選擇具有或不具有緊密相鄰的波形紋結構。上面所提到的精密合金的抗磁性，金屬底板結構以及四端子連接又進(jìn)一步實(shí)現了低電感。

但是，由于電壓取樣連接線(xiàn)和電阻器構成了環(huán)狀的天線(xiàn)結構，為了避免其間因電流通過(guò)產(chǎn)生的磁場(chǎng)和外圍磁場(chǎng)而形成的感應電壓，需要特別強調要使電壓取樣的信號線(xiàn)圍成的區域越小越好，最理想的是條狀線(xiàn)設計。與放大器連接的兩條取樣信號線(xiàn)要設計得盡量靠近或者最好在PCB的不同層面之間平行布線(xiàn)，不合適的布局（紅線(xiàn)所示）的后果是，這種天線(xiàn)效應會(huì )遠遠加大電阻的實(shí)際電感。