汽車(chē)電子系統中的電流傳感：選擇合適的電阻器

長(cháng)期穩定性對于任何傳感器都極為重要，因為即使在使用數年之后，用戶(hù)仍希望它能夠保持最初校準的精度。這意味著(zhù)電阻材料必須耐腐蝕，而且在使用壽命周期內不得發(fā)生任何合金成分變化。介質(zhì)均勻的復合合金Manganin、Zeranin和Isaohm經(jīng)過(guò)嚴謹的鍛燒和穩定處理從而達到熱力學(xué)基本狀態(tài)。這類(lèi)的合金的穩定性可以保持在ppm/年范圍內，就像百余年來(lái)Isabellenhütte（伊薩公司）憑借其作為國際檢測定標的標準電阻器向世人所展示和證實(shí)的一樣。

圖表中展示了在140°C溫度下工作超過(guò)1000小時(shí)的貼片電阻器的穩定性曲線(xiàn)。大約-0.2%的輕微漂移是由于生產(chǎn)過(guò)程中微小變形所導致的柵格缺損的所引起的，并且說(shuō)明元件進(jìn)一步趨于穩定，也就是說(shuō)穩定性將變得更好。阻值漂移速度很大程度取決于溫度，因此溫度在+100℃時(shí)，這種漂移實(shí)際是檢測不出來(lái)的。



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。