電流檢測的案例
電流檢測放大器：遠程電流檢測配置
通常，使用這種方法對精度和共模抑制的影響是最小的，但無論如何，如圖2所示，緩沖參考輸入將保持NCS21xR電流檢測放大器的高性能。
Output pin：輸出引腳
REF pin：REF引腳
Op Amp：運算放大器
圖2. NCS21xR輸出與讀取板之間的分壓電路的單位增益緩沖器
圖1的電路提供了一種簡單的方法，以將電流檢測放大器的輸出電壓轉換為電流用于遠程檢測，因此，下次當您的讀取板離監測電路很遠時，無需煩惱，只需使用幾個簡單的器件將輸出電壓轉換為電流。歡迎分享本文，
來源：http://www.eechina.com/thread-542577-1-1.html
展開 干貨｜6種常見電流檢測電路設計方案
MAXIM 的高端檢流運放中所使用的檢流電阻放置在電源的高端和被檢測電路的電源輸入端之間，檢流電阻放在高端不給地線回路增加額外阻抗，這項技術提高了整個電路的性能并簡化了布版要求。
MAXIM 推出了一系列雙向或單向電流檢測IC，有些雙向電流檢測IC 內置檢流電阻，可檢測流入或流出被檢電路的電流大小并通過一個極性指示引腳顯示電流方向。增益可調的電流檢測IC、固定增益（+20V/V，+50V/V，或+100V/V）電流檢測芯片或包括單雙比較器的固定增益電流檢測IC，都采用小體積封裝，如SOT23，可滿足對尺寸要求苛刻的應用。圖4 是用MAX4173 構成的高端電流檢測電路。
圖中輸出電壓與檢流電阻的關系式為：
o=RGD*（Iload*Rsense）/RG1）
*b 式中b 為鏡像電流系數
上式可進一步簡化為：
Vo=“Gain”*Rsense*Iload;Gain= b*RGD/RG1
Gain 分別為：20（MAX4173T），50（MAX4173F），100（MAX4173H）。
通過以上計算公式可看出，CMRR 由內部集成檢流電路的工藝決定（典型值》90dB），不再受外部電阻的影響。
采用集成檢流電路有以下優點：
1、器件的一致性好
2、極好的溫漂特性
3、體積小
4、低功耗
5、使用方便
選擇檢流電阻的注意事項
檢流電阻RSENSE 應根據以下幾條原則進行選擇：
1、電壓損耗：檢流電阻阻值過大會引起電源電壓以IR 的數值降低。為了減少電壓損耗，應選用小阻值的檢流電阻。
2、精度：較大的檢流電阻可以獲得更高的小電流的測量精度。
展開 低端電流檢測電路不"低端"，里面大有學問
電流檢測技術簡介：
電流檢測技術常用于高壓短路保護、電機控制、DC/DC換流器、系統功耗管理、二次電池的電流管理、蓄電池管理等電流檢測等場景。對于大部分應用，都是通過間接測量電阻兩端的壓降來獲取待測電路電流大小的，如下圖所示。在要求不高的情況下，電流檢測電路可以通過運放放大轉換成電壓，反推算負載的電流大小。
電流檢測技術分類：
測量電流時，電流檢測技術分為高端檢測和低端檢測。將測量電阻放在電源與負載之間的這種測量方法稱為高端檢測。將測量電阻放在負載和接地端之間的這種測量方法稱為低端電流檢測。這兩種用于感測負載中電流的方法如下圖所示。
兩種測量方法各有利弊。本文重點講解低端電流檢測技術。
低側電流測量的優點：
共模電壓，即測量輸入端的平均電壓接近于零。這樣更便于設計應用電路，也便于選擇適合這種測量的器件；
低側電流感測的缺點：
采用電源接地端和負載/系統接地端時，感測電阻兩端的壓降會有所不同。如果其他電路以電源接地端為基準，可能會出現問題。為最大限度地避免此問題，存在交互的所有電路均應以同一接地端為基準。降低電流感測電阻值有助于盡量減小接地漂移。
設計電路或選擇用于電流測量的器件時，低側電流感測是最簡單的方法。由于輸入端的共模電壓低，因此可使用差分放大器拓撲。下圖給出了采用運算放大器（運放）的經典差分放大器拓撲，輸入輸出關系可由理想運放的基本性質（虛短虛斷）來推導。
展開 低端電流檢測電路不"低端"，里面大有學問
電流檢測技術簡介：
電流檢測技術常用于高壓短路保護、電機控制、DC/DC換流器、系統功耗管理、二次電池的電流管理、蓄電池管理等電流檢測等場景。對于大部分應用，都是通過間接測量電阻兩端的壓降來獲取待測電路電流大小的，如下圖所示。在要求不高的情況下，電流檢測電路可以通過運放放大轉換成電壓，反推算負載的電流大小。
電流檢測技術分類：
測量電流時，電流檢測技術分為高端檢測和低端檢測。將測量電阻放在電源與負載之間的這種測量方法稱為高端檢測。將測量電阻放在負載和接地端之間的這種測量方法稱為低端電流檢測。這兩種用于感測負載中電流的方法如下圖所示。
兩種測量方法各有利弊。本文重點講解低端電流檢測技術。
低側電流測量的優點：
共模電壓，即測量輸入端的平均電壓接近于零。這樣更便于設計應用電路，也便于選擇適合這種測量的器件；
低側電流感測的缺點：
采用電源接地端和負載/系統接地端時，感測電阻兩端的壓降會有所不同。如果其他電路以電源接地端為基準，可能會出現問題。為最大限度地避免此問題，存在交互的所有電路均應以同一接地端為基準。降低電流感測電阻值有助于盡量減小接地漂移。
設計電路或選擇用于電流測量的器件時，低側電流感測是最簡單的方法。由于輸入端的共模電壓低，因此可使用差分放大器拓撲。下圖給出了采用運算放大器（運放）的經典差分放大器拓撲，輸入輸出關系可由理想運放的基本性質（虛短虛斷）來推導。
展開 
這個電流檢測電路，你大概還不知道！
電流檢測技術簡介：
電流檢測技術常用于高壓短路保護、電機控制、DC/DC換流器、系統功耗管理、二次電池的電流管理、蓄電池管理等電流檢測等場景。對于大部分應用，都是通過間接測量電阻兩端的壓降來獲取待測電路電流大小的，如下圖所示。在要求不高的情況下，電流檢測電路可以通過運放放大轉換成電壓，反推算負載的電流大小。
電流檢測技術分類：
測量電流時，電流檢測技術分為高端檢測和低端檢測。將測量電阻放在電源與負載之間的這種測量方法稱為高端檢測。將測量電阻放在負載和接地端之間的這種測量方法稱為低端電流檢測。這兩種用于感測負載中電流的方法如下圖所示。
兩種測量方法各有利弊。本文重點講解低端電流檢測技術。后續會寫關于高端檢測的文章。
低側電流測量的優點：
共模電壓，即測量輸入端的平均電壓接近于零。這樣更便于設計應用電路，也便于選擇適合這種測量的器件；
低側電流感測的缺點：
采用電源接地端和負載/系統接地端時，感測電阻兩端的壓降會有所不同。如果其他電路以電源接地端為基準，可能會出現問題。為最大限度地避免此問題，存在交互的所有電路均應以同一接地端為基準。降低電流感測電阻值有助于盡量減小接地漂移。
設計電路或選擇用于電流測量的器件時，低側電流感測是最簡單的方法。由于輸入端的共模電壓低，因此可使用差分放大器拓撲。下圖給出了采用運算放大器（運放）的經典差分放大器拓撲，輸入輸出關系可由理想運放的基本性質（虛短虛斷）來推導，此處不具體描述感興趣的兄弟，后臺回復“低端檢測”可獲取推導詳情過程。
應用場景：
由于電流感測電路測得的電壓接近于地，因此在處理非常高的電壓時、或者在電源電壓可能易于出現尖峰或浪涌的應用中，優先選擇這種方法測量電流。
展開 如何利用模擬乘法器提高高邊電流檢測的測量精度
如何利用模擬乘法器提高高邊電流檢測的測量精度
摘要：將模擬乘法器和高邊電流檢測放大器相結合，能夠在筆記本電腦或其他便攜儀器中實現電池充、放電電流的測量。本文討論將模/數轉換器(ADC)的基準電壓加到模擬乘法器的一個輸入端，以提高電流測量精度的方法。 引言 在對可靠性和精確性要求非常高的應用中，大量使用了高邊電流檢測放大器。筆記本電腦中，它被用來監測電池的充、放電電流，也可以用來監測USB口和其他電壓的電流。為了控制系統發熱和電源損耗，要求降低這些電壓的輸出功率。在便攜式消類產品中，高邊電流檢測放大器用來監測鋰電池的充、放電電流。汽車應用中，這樣的放大器不僅可以監測電池電流，也可以用來進行馬達控制和GPS天線檢測。在通信基站中，這樣的放大器也被用來監測功率放大器的電流。 ……
來源：http://www.autoelectronics.eet-c ... 001_TA_caf4ef6d.HTM
基于可靠性理論的交流接觸器可靠性試驗研究.doc
展開 如何使用分流電阻測量電路電流
近年來，對使用電流測量技術的具有多功能以及高安全性的電子電路的需求日益增加。我們將在本文介紹一種使用分流電阻檢測電流的方法，并實際運行該電流檢測電路來查看其檢測效果。
測量電流值以保證電路安全運行
目前，對多功能、高安全性設備的需求不斷增加，這些設備需要利用適用于其配置的更新的電子電路的電流測量技術。
例如，用于檢測過流和電路運行異常并安全停止運行的監控電路，用于電池充電和電池容量檢測的功能電路，以及同樣非常重要的用于電機控制的電流監控電路，因此電流監控技術對于現代電路設計來說是必不可少的。
接下來我們將會介紹一種檢測電流的方法，并實際運行該電流檢測電路來查看其效果。
電流檢測電路和分流電阻基礎知識
電流檢測用超低阻值貼片電阻（PMR）
電流檢測用超低阻值貼片電阻/長邊電極（PML）
您可能認為電流檢測電路很復雜，但從原理上來說，其本身只是一個利用了“歐姆定律”的簡單電路，而歐姆定律是電子電路領域中非常基礎的理論知識。串聯一個用于電流檢測的電阻，通過歐姆定律將電阻的壓降轉換為電流值來實現電流檢測。
用于電流檢測的電阻稱為“分流電阻”
分流電阻是一種用于測量和檢測電流的電子元件。電阻值范圍為100μΩ 到幾百mΩ。理想情況下，您應該使用阻值盡可能低的分流電阻，但在實際操作中，您應根據運算放大器的放大系數和檢測目標范圍來選擇合適的阻值。
而如果使用低阻值電阻，壓降量偏小，微控制器將會很難檢測到電壓，所以這時候應該使用具有低輸入偏移電壓的高精度運算放大器來對電流進行檢測。
展開 來了來了！電動汽車充電樁直流電能設計訣竅，快來看！
這意味著當電流很小的情況和電流很大的情況，受到電阻溫度系數影響，會有較大誤差。因此，需要超低的溫度漂移的電流檢測電阻。
電流檢測傳感器
分流電阻（Shunt Resistor）
電流較小的時候使用
由特定的金屬合金制成，如錳銅或鎳鉻合金，這些合金抵消了其成分的相反溫度漂移，從而導致幾十ppm/°C左右的整體漂移。
電動勢（EMF），即兩個不同的導電體或半導體之間的溫差會在兩者之間產生電位差。熱容量的任何差異，例如傳感器陰極連接到更大的銅質量（接地層），都會在溫度分布中產生不匹配，從而導致由熱電動勢效應引起的測量誤差。
因此，必須注意電流檢測器的連接和所產生熱量的分配。
圖5：溫度梯度導致電流檢測電阻熱電動勢 （圖片來源：ADI）
間接測量：通電導線周圍會產生磁場，電流傳感器可以通過檢測磁場，來得知電流的大小。從而實現間接測量。
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這意味著當電流很小的情況和電流很大的情況，受到電阻溫度系數影響，會有較大誤差。因此，需要超低的溫度漂移的電流檢測電阻。
電流檢測傳感器
分流電阻（Shunt Resistor）
電流較小的時候使用
由特定的金屬合金制成，如錳銅或鎳鉻合金，這些合金抵消了其成分的相反溫度漂移，從而導致幾十ppm/°C左右的整體漂移。
電動勢（EMF），即兩個不同的導電體或半導體之間的溫差會在兩者之間產生電位差。熱容量的任何差異，例如傳感器陰極連接到更大的銅質量（接地層），都會在溫度分布中產生不匹配，從而導致由熱電動勢效應引起的測量誤差。
因此，必須注意電流檢測器的連接和所產生熱量的分配。
圖5：溫度梯度導致電流檢測電阻熱電動勢 （圖片來源：ADI）
間接測量：通電導線周圍會產生磁場，電流傳感器可以通過檢測磁場，來得知電流的大小。從而實現間接測量。
Digi-Key電流傳感器主要有下面幾種類型：
圖6：Digi-Key電流傳感器
開環霍爾傳感器
vs
閉環霍爾傳感器
vs
磁通門
開環霍爾傳感器是由一個高磁導率磁環構成，被測電流線通過該磁環。
展開 分流電阻器 與 霍爾 對比
02
—
直接測量
直接測量：
分流電阻器（Shunt resistor）
，是
一種汽車用
低阻值
電流檢測電阻器，用來產生低阻通路，其原理是通過測量表面實際電壓降，
根據歐姆定律，電流通過一個已知阻值的電流檢測電阻，通過測量電流檢測電阻的電壓來精確計算電流值。
分流電阻屬于高精密、低阻值電阻器，其技術要求一般為毫歐級，必須能夠測量幾百安培（A）的大電流。
與標準電阻的顯著不同在于，分流電阻器電阻體采用了不同熱電動勢（thermal EMF）結金屬材料，電阻器的性能參數大致相同。用戶應用選型時，應選用高精密合金材料并經過特殊工藝處理的分流電阻器，具有阻值低、精度高、溫度系數低、穩定性好，具有無電感、高過載能力等。
這種方式經濟、準確、有效，理論上具有無限的帶寬。然而，對于大電流的情況，電流檢測電阻發熱嚴重。這意味著當電流很小的情況和電流很大的情況，受到電阻溫度系數影響，會有較大誤差。因此，需要超低的溫度漂移的電流檢測電阻。
03
—
屬性對比
工程師在進行器件選擇的時候肯定是根據各器件的特性與使用場景來綜合選
型的，所以要想知道電驅系統采用霍爾而沒有采用分流電阻的原因，就需要了解對比分流電阻器與霍爾傳感器的屬性差異。
展開 三種雙電源的配置方案（實用干貨）
由于N線和PE線結合點的不確定性，例如此點可安裝在兩進線回路的進線處，于是單相接地故障電流的非正規路徑可能是：
用電設備外殼→PE線→Ⅱ段進線PE線和N線結合點→Ⅱ段N線→Ⅱ段接地故障電流檢測→Ⅰ段N線→Ⅰ段接地故障電流檢測→Ⅰ段變壓器。
沿著這條路徑流過的電流就是非正規路徑的中性線電流，它可能引起Ⅱ段進線斷路器跳閘，使得事故擴大化。
解決的辦法就是將低壓進線回路和母聯回路均采用四極開關，切斷故障電流流過的非正規路徑，消除事故隱患。同理，若將其中一臺變壓器更換為發電機，則發電機的進線斷路器也必須采用四極開關。
結論：當兩套電源同處一室（共地），且共用同一套低壓配電柜，則低壓配電柜的進線和母聯回路需要使用四極開關。
（3）兩套電源同處一室（共地），但不共用低壓配電柜，則二級配電設備中的電源轉換開關可采用三極開關，如圖3所示。
圖3互為備用電源時ATSE可采用三級開關
從圖3中，我們看到變壓器與發電機在同一座低壓配電所內，但兩者不共用低壓配電柜。
我們看到二級配電設備的斷路器QF11的負載發生了三相不平衡，于是用電設備的中性線中出現了三相不平衡電流。三相不平衡電流的路徑是：用電設備中性線N極→二級配電設備N線→變壓器配電中性線→變壓器進線回路的接地故障電流檢測→變壓器中性點N。這條路徑是常規的路徑。
由于ATSE在轉換是單方向的，它只能在變壓器進線和發電機進線中單選一，因此中性線電流不會出現在非常規的路徑中。在此情況下，ATSE開關可以使用三極的產品。
（來源：網絡，版權歸原作者）
展開 
基于STC12C5A60S2的簡易直流電子負載設計
圖4 恒壓控制電路
2.4 電流電壓采集電路
為了能夠實時顯示直流電子負載接入被測電源后的輸入電壓和輸入電流的數值大小，須使用圖5所示的電流電壓檢測電路。
圖5 電流電壓檢測電路
因系統的輸出電流和電壓的精度主要取決于采樣電阻的精度和溫漂，如果是使用普通電阻，則溫漂大，阻值的大小受環境影響比較大，從而使電流、電壓的輸出精度和測量精度受到影響[7]。所以本設計中采用0.1Ω的康銅絲作采樣電阻，同時使用較低輸入偏置電流和較低輸入失調電壓的集成運放OP07C。
采樣電阻在設定電流范圍內采樣到的電壓只有0.01~0.3V，為了便于ADS7816模數轉換器轉換數據，首先把電流檢測電阻上的反饋電壓通過同相比例放大器10倍得到0.1~3V，即為送到ADS7816的電流檢測信號ADC+，如圖5中左圖所示。因為ADS7816的輸入參考電壓局限于100mV~5V，分辨率為12位，電壓高達24μV~1.22mV。
同時，本設計的恒定電壓范圍比較高，為1~20V，所以需要通過由OP07C組成的同相比例放大器縮小0.15倍，得到0.15~3V的電壓檢測信號ADV+，如圖5中右邊電路所示。在電壓檢測電路中，根據運放的虛短、虛斷分析，得到關系式[8]：
若
則
其中，為放大器的增益。
故通過上述電路可得到相應的電壓檢測信號ADV+或電流檢測信號ADC+，為ADS7816芯片提供模數轉換信號。
2.5 A/D模數轉換電路
模數轉換器采用ADS7816，它具有200kHz采樣頻率、低功耗運行、自動斷電、同步串行接口、差分輸入等特點。使用外部電壓4.096V輸入到參考端Vref，使其采樣電壓可以達到1mV分辨率。
展開 三種雙電源的配置方案（實用干貨）
由于N線和PE線結合點的不確定性，例如此點可安裝在兩進線回路的進線處，于是單相接地故障電流的非正規路徑可能是：
用電設備外殼→PE線→Ⅱ段進線PE線和N線結合點→Ⅱ段N線→Ⅱ段接地故障電流檢測→Ⅰ段N線→Ⅰ段接地故障電流檢測→Ⅰ段變壓器。
沿著這條路徑流過的電流就是非正規路徑的中性線電流，它可能引起Ⅱ段進線斷路器跳閘，使得事故擴大化。
解決的辦法就是將低壓進線回路和母聯回路均采用四極開關，切斷故障電流流過的非正規路徑，消除事故隱患。同理，若將其中一臺變壓器更換為發電機，則發電機的進線斷路器也必須采用四極開關。
結論：當兩套電源同處一室（共地），且共用同一套低壓配電柜，則低壓配電柜的進線和母聯回路需要使用四極開關。
（3）兩套電源同處一室（共地），但不共用低壓配電柜，則二級配電設備中的電源轉換開關可采用三極開關，如圖3所示。
圖3互為備用電源時ATSE可采用三級開關
從圖3中，我們看到變壓器與發電機在同一座低壓配電所內，但兩者不共用低壓配電柜。
我們看到二級配電設備的斷路器QF11的負載發生了三相不平衡，于是用電設備的中性線中出現了三相不平衡電流。三相不平衡電流的路徑是：用電設備中性線N極→二級配電設備N線→變壓器配電中性線→變壓器進線回路的接地故障電流檢測→變壓器中性點N。這條路徑是常規的路徑。
由于ATSE在轉換是單方向的，它只能在變壓器進線和發電機進線中單選一，因此中性線電流不會出現在非常規的路徑中。在此情況下，ATSE開關可以使用三極的產品。
（來源：網絡，版權歸原作者）
展開 三種雙電源的配置方案（實用干貨）
由于N線和PE線結合點的不確定性，例如此點可安裝在兩進線回路的進線處，于是單相接地故障電流的非正規路徑可能是：
用電設備外殼→PE線→Ⅱ段進線PE線和N線結合點→Ⅱ段N線→Ⅱ段接地故障電流檢測→Ⅰ段N線→Ⅰ段接地故障電流檢測→Ⅰ段變壓器。
沿著這條路徑流過的電流就是非正規路徑的中性線電流，它可能引起Ⅱ段進線斷路器跳閘，使得事故擴大化。
解決的辦法就是將低壓進線回路和母聯回路均采用四極開關，切斷故障電流流過的非正規路徑，消除事故隱患。同理，若將其中一臺變壓器更換為發電機，則發電機的進線斷路器也必須采用四極開關。
結論：當兩套電源同處一室（共地），且共用同一套低壓配電柜，則低壓配電柜的進線和母聯回路需要使用四極開關。
（3）兩套電源同處一室（共地），但不共用低壓配電柜，則二級配電設備中的電源轉換開關可采用三極開關，如圖3所示。
圖3互為備用電源時ATSE可采用三級開關
從圖3中，我們看到變壓器與發電機在同一座低壓配電所內，但兩者不共用低壓配電柜。
我們看到二級配電設備的斷路器QF11的負載發生了三相不平衡，于是用電設備的中性線中出現了三相不平衡電流。三相不平衡電流的路徑是：用電設備中性線N極→二級配電設備N線→變壓器配電中性線→變壓器進線回路的接地故障電流檢測→變壓器中性點N。這條路徑是常規的路徑。
由于ATSE在轉換是單方向的，它只能在變壓器進線和發電機進線中單選一，因此中性線電流不會出現在非常規的路徑中。在此情況下，ATSE開關可以使用三極的產品。
展開 低電流1路觸控單路觸控感應芯片VKD223EB家電觸摸檢測芯片
產品品牌：永嘉微電/VINKA
產品型號：VKD223EB
封裝形式：SOT23-6L
VKD223EB是單通道觸摸檢測芯片，功耗低、工作電壓范圍 寬以及穩定的觸摸檢測效果可以廣泛的滿足不同應用的需求, 此觸摸檢測芯片是專為取代傳統按鍵而設計，內建穩壓電路, 提供穩定電壓給觸摸檢測電路使用,觸摸檢測PAD的大小可依 不同的靈敏度設計在合理的范圍內。
