电流检测器件分析_1
运算放大器电压、电流检测电路分析
运算放大器电压、电流信号检测电路分析作者：linxiyiran 日期：09.09.13/ARM-A VR嵌入式开发论坛1、运放实现电流检测：原理：将电流信号转化为电压信号，然后送ADC处理。
很多控制器接受来自各种检测仪表的0~20mA或4~20mA电流，电路将此电流转换成电压后再送ADC转换成数字信号，图九就是这样一个典型电路。
如图4~20mA电流流过采样100Ω电阻R1，在R1上会产生0.4~2V的电压差。
由虚断知，运放输入端没有电流流过，则流过R3和R5的电流相等，流过R2和R4的电流相等。
故：(V2-Vy)/R3 = Vy/R5 ……a(V1-Vx)/R2 = (Vx-Vout)/R4 ……b由虚短知： Vx = Vy ……c电流从0~20mA变化，则V1 = V2 + (0.4~2) ……d由cd式代入b式得(V2 + (0.4~2)-Vy)/R2 = (Vy-Vout)/R4 ……e如果R3=R2，R4=R5，则由e-a得Vout = -(0.4~2)R4/R2 ……f图九中R4/R2=22k/10k=2.2，则f式Vout = -(0.88~4.4)V，即是说，将4~20mA电流转换成了-0.88 ~ -4.4V电压，此电压可以送ADC去处理。
2、运放实现电压检测：原理：电压信号转化为电流信息，此处的运放没有比较器的功能。
电流可以转换成电压，电压也可以转换成电流。
图十就是这样一个电路。
上图的负反馈没有通过电阻直接反馈，而是串联了三极管Q1的发射结，大家可不要以为是一个比较器就是了。
只要是放大电路，虚短虚断的规律仍然是符合的！由虚断知，运放输入端没有电流流过，则 (Vi – V1)/R2 = (V1 – V4)/R6 ……a同理 (V3 – V2)/R5 = V2/R4 ……b由虚短知 V1 = V2 ……c如果R2=R6，R4=R5，则由abc式得V3-V4=Vi上式说明R7两端的电压和输入电压Vi相等，则通过R7的电流I=Vi/R7，如果负载RL<<100KΩ，则通过Rl和通过R7的电流基本相同。
电流检测电阻工作原理
电流检测电阻工作原理
电流检测电阻是一种用于检测电路中电流的电阻器件。
它的工作原理基于欧姆定律，即电流与电压成正比，与电阻成反比。
电流检测电阻通常由两个电阻分支组成，一个用于测量电路中的电流，另一个用于测量电阻本身。
电流检测电阻的工作原理如下：
1. 当电路中有电流通过时，电流检测电阻中的一个分支（通常是较小电阻）会受到电流的影响，产生一个电压降。
2. 这个电压降会通过另一个分支（通常是较大电阻）进行测量，从而计算出电路中的电流值。
3. 通过读取电流检测电阻上的电压降，可以确定电路中的电流大小。
4. 电流检测电阻还可以与电压源配合使用，测量电路中的电压分布。
总结起来，电流检测电阻的工作原理基于欧姆定律，通过测量电阻上的电压降来确定电路中的电流大小。
这种技术在电路设计、电子测量
和故障诊断等领域得到了广泛应用。
电压、电流检测电路分析
电压检测电路
电压检测电路 是用来检测室外机供电的交
流电源的。若室外供电电压过低或过高， 则系统会进行保护。如工作电压是否在允 许的范围之内，或着在运行时电压是否出 现异常的波动等。
1、利用电压互感器进行检测的电路 分析
：室外交流220V 电压检测电路原理分析：室外交流220V 电压经电压互感器T01输入，电压互感器便 电压经电压互感器T01输入，电压互感器便 输出一交流低电压，经D08、D09、D10、 输出一交流低电压，经D08、D09、D10、 D11桥式整流，再经R26、R28、C10滤波之 D11桥式整流，再经R26、R28、C10滤波之 后，输出一直流电平，此电平与输入的交 流电成一定的函数关系。
电流检测电路
电流检测电路
电流检测电路是用来检测压机 供电电流的。 供电电流的。保护压机不致在 电流异常时，而损坏压机。 电流异常时，而损坏压机。
1、采用集成运算放大器进行电流检测电路
电流检测电路原理分析
电阻R1、R56采样，信号经LM358放大 电阻R1、R56采样，信号经LM358放大 后送到CPU的第18脚 后送到CPU的第18脚
电 压 检 测 电 路
电压检测电路的电气参数
2、通过直流电利用电阻降压进行检 测的电路分析
.室外交流220V电压通过硅桥整流、
滤波电路滤波后输出到IPM模块的P、 N端，电压检测电路从直流母线的P 端通过电阻进行分压，检测直流电 压进而对交流供电电压进行判断
电路图： 电路图：
电压பைடு நூலகம்测电路
电流检测电路
LM358内部电路 LM358内部电路
电流检测电路
电路的电气参数
LM358输出电压： LM358输出电压：
电流检测电路
电流检测电路摘要：MAX471/MAX472是MAXIM公司生产的周密高端电流检测放大器，利用该器件可以完成以地为参考的电流/电压的转换，本文介绍了用MAX471/472高端双向电流检测技术来完成对电源电流的监测和爱护的方法，并给出了直流电源监测与爱护的完成电路1 电源电流检测长期以来，电源电流的检测都是利用串联的方法来完成的。
而对于磁电仪表，一般都必须外加分流电阻以完成对大电流的测量，在量程范围不统一时，分流电阻的选择也不标准，从而影响到测量精度。
对于互逆电源，由于测量必须利用转换开并来完成，因而不能随机地跟踪测量和自动识别。
在教学和实验室使用的稳压电源中，为了能够进行电流/电压的适时测量，可用两种方法来完成。
一种方法是彩双表法显示，此法虽好，但本钱较高，同时体积也较大；另一种方法是采纳V/I复用转换结构，这种方法本钱低，体积小，因而为大多数电源所采纳，但它在测量中需要对电压/电流进行转换显示，也不方便。
那么，如何对电源进行自动监测呢？笔者在使用中发觉，稳压电源的电压在初始调节状态时，往往显示出空载，而在接入负载后，则需要适时显示负载电流，因此，利用负载电流作为监测信号来完成I/V的测量转换，可完成一种电量用两种方法表示，并可完成自动监测转换功能。
为了完成I/V的转换，笔者利用MAX271/MAX472集成电路优良的I/V转换特性、完善的高端双向电流灵敏放大器和内置检流电阻来完成对稳压电流电流的检测。
2 MAX471/MAX472的特点、功能美国美信公司生产的周密高端电流检测放大器是一个系列化产品，有MAX471/MAX472、MAX4172/MAX4173等。
它们均有一个电流输出端，可以用一个电阻来简单地完成以地为参考点的电流/电压的转换，并可工作在较宽的电压和较大的电流范围内。
MAX471/MAX472具有如下特点：●具有完美的高端电流检测功能；●内含周密的内部检测电阻〔MAX471〕；●在工作温度范围内，其精度为2%；●具有双向检测指示，可监控充电和放电状态；●内部检测电阻和检测能力为3A，并联使用时还可扩大检测电流范围；●使用外部检测电阻可任意扩展检测电流范围〔MAX472〕；●最大电源电流为100μA；●关闭方法时的电流仅为5μA；●电压范围为3～36V；●采纳8脚DIP/SO/STO三种封装形式。
浅谈电流检测方式(Allegro电流传感器简介)
一、检测电阻+运放优势：成本低、精度较高、体积小劣势：温漂较大，精密电阻的选择较难，无隔离效果。
分析：这两种拓扑结构，都存在一定的风险性，低端检测电路易对地线造成干扰；高端检测，电阻与运放的选择要求高。
检测电阻，成本低廉的一般精度较低，温漂大，而如果要选用精度高的，温漂小的，则需要用到合金电阻，成本将大大提高。
运放成本低的，钳位电压低，而特殊工艺的，则成本上升很多。
二、电流互感器CT/电压互感器 PT在变压器理论中，一、二次电压比等于匝数比，电流比为匝数比的倒数。
而CT 和PT就是特殊的变压器。
基本构造上，CT的一次侧匝数少，二次侧匝数多，如果二次开路，则二次侧电压很高，会击穿绕阻和回路的绝缘，伤及设备和人身。
PT相反，一次侧匝数多，二次侧匝数少，如果二次短路，则二次侧电流很大，使回路发热，烧毁绕阻及负载回路电气。
CT,电流互感器，英文拼写Current Transformer，是将一次侧的大电流，按比例变为适合通过仪表或继电器使用的，额定电流为5A或1A的变换设备。
它的工作原理和变压器相似。
也称作TA或LH（旧符号）工作特点和要求：1、一次绕组与高压回路串联，只取决于所在高压回路电流，而与二次负荷大小无关。
2、二次回路不允许开路，否则会产生危险的高电压，危及人身及设备安全。
3、CT二次回路必须有一点直接接地，防止一、二次绕组绝缘击穿后产生对地高电压，但仅一点接地。
4、变换的准确性。
PT，电压互感器，英文拼写Phase voltage Transformers，是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为100V的变换设备。
电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。
也称作TV或YH（旧符号）。
工作特点和要求：1、一次绕组与高压电路并联。
2、二次绕组不允许短路（短路电流烧毁PT）,装有熔断器。
3、二次绕组有一点直接接地。
4、变换的准确性三、模块型霍尔电流传感器模块型霍尔电流传感器分开环模式与闭环模式。
微弱电流检测技术分析
微弱电流检测技术分析摘要：微弱电流有个广为人知的定义，即小于10-6安培的电流。
由于其极易为噪声淹没的特性，如何抵御噪声，如何把有用信号从噪声中提取就成为了微弱电流检测技术中克敌制胜的关键。
总体说来有两种检测方法，一是I-V变换法，另一是I-F变换法。
关键词：微弱电流；检测；噪声；I-V变换法；I-F变换法0 前言微弱电流即为小于10-6安培的电流[1]，在影响国计民生的半导体、微纳加工以及绝缘材料的生产和应用方面有着不可替代的作用。
由于其易被噪声掩盖的特性，如何抵御噪声的干扰并成功提取，就成为了重中之重。
因此，微弱电流检测本质上是一种抑制噪声的技术[2]。
上世纪50 年代，霍夫斯塔德（Hafstad）通过FP-54静电计管，用几分钟时间测出了3×10-19A 的电流[3]。
Chaplin 在1957 年完成了第一台晶体管的载波调制直流放大器，它具有10-9A 的微弱电流检测能力[3]。
在普通放大电路中，McCaslin也做到了把低泄露绝缘栅场效应管灵活运用，最终实测电流达到10-15A [3]。
随着集成电路技术的发展，现在微弱电流检测的仪器已经商业化。
1 微弱电流检测技术的方法在目前条件下，一般用两种方法检测微弱电流。
其一为先令微弱电流通过高值电阻，从而转化成电压，接着测量相对较大电压的电流，即I-V变换；其二是通过把微弱电流转化成频率的方法得到电流信息，即I-F变换。
1.1 I-V变换法由于转换方式的不同，本方法可以分为：其一高输入阻抗法，该方法是将输入电流转换成高值电阻两端的电压；另一种是积分法，该方法是将输入电流对放大器连接的电容充电，在放大器的输出端产生电压。
高输入阻抗法也被称为直放式。
此时运算放大器转换后，输出电压与输入电流的关系则为：V0=-Ii×Rf噪声和漂移问题影响着微弱电流检测的分辨率和灵敏度，为此降噪降漂是测量技术的核心。
众所周知再波放大线性组件技术虽然不能有效的降低噪声，但是解决漂移问题还是不错的。
各种电流检测方式的比较
ACS758的原理是一样的。与ACS712、ACS710相比，其特点是：量程大，分为50A、100A、150A、200A四个等级。内置路径内阻小，为100uΩ.温度等级，50A、100A量程的等级为L级，即-40~150℃；150A量程的为K级，即-40~125℃；200A量程的为E级，即-40~85℃.带宽为120KHz，响应时间为4us。25℃时，原边1200A大电流时，可承受时间为1秒。85℃时，原边900A大电流时，可承受时间为1秒。150℃时，原边600A大电流时，可承受时间为1秒。以上介绍的为Allegro的三颗代表型芯片级霍尔电流传感器，我介绍的均为双向的霍尔电流传感器（可测交直流），输出加载于0.5Vcc上。Allegro也有单向的霍尔传感器，其单向的霍尔电流传感器（可测正电流），输出加载于0.1Vcc上。芯片级的霍尔电流传感器，目前其最大量程为200A，对于大于200A的电流，可用Allegro线性霍尔做成塻块型霍尔电流传感器。事实上，国内有部份品牌的模块型霍尔电流传感器，就是应用Allegro的线性霍尔做为核心做成的。六．小结各种电流检测的方式原理各不同。检测电阻+运放与电流互感器属于低成本的方案，其可靠性与安全性较差，主要用于低端方案。模块式霍尔电流传感器，其体积较大，双电源供电，成本较高。隔离放大器，其原边，副边均需电源供电，在消除干扰方面的设计难度更大，成本比模块式霍尔电流传感器要低，比Allegro的成本高。外围电路较复杂，需加检测电阻。Allegro的霍尔电流传感器，量程相对于每一个型号来说，是固定的，最高量程为200A。小量程(50A以下)的霍尔电流传感器成本低，ACS758的成本比模块型霍尔电流传感器低。输出加载于0.5Vcc,输出信号为正电压。
闭环模式又称为零磁通模式或磁平衡模式，其输入与输出端均为电流信号。原理见下图
常用的电流互感器检测电路分析
常用的电流互感器检测电路分析在高频开关电源中，需要检测出开关管、电感等元器件的电流提供给控制、保护电路使用。
电流检测方法有电流互感器、霍尔元件和直接电阻取样。
采用霍尔元件取样，控制和主功率电路有隔离，可以检出直流信号，信号还原性好，但有μs级的延迟，并且价格比较贵；采用电阻取样价格非常便宜，信号还原性好，但是控制电路和主功率电路不隔离，功耗比较大。
电流互感器具有能耗小、频带宽、信号还原性好、价格便宜、控制和主功率电路隔离等诸多优点。
在Push-Pull、Bridge等双端变换器中，功率变压器原边流过正负对称的双极性电流脉冲，没有直流分量，电流互感器可以得到很好的应用。
但在Buck、Boost等单端应用场合，开关器件中流过单极性电流脉冲；原边包含的直流分量不能在副边检出信号中反映出来，还有可能造成电流互感器磁芯单向饱和；为此需要对电流互感器构成的检测电路进行一些改进。
2 电流互感器检测单极性电流脉冲的应用电路分析根据电流互感器磁芯复位方法的不同，可有两种电路形式：自复位与强迫复位。
自复位在电流互感器原边电流脉冲消失后，利用激磁电流通过电流互感器副边的开路阻抗产生的负向电压实现复位，复位电压大小与激磁电流和电流互感器开路阻抗有关。
强迫复位电路在原边直流脉冲消失期间，外加一个大的复位电压，实现磁芯短时间内快速复位。
2.1 电流互感器检测电路常用的电流互感器检测电路如图1(a)所示。
图1(b)表示原边有电流脉冲时的等效电路，电流互感器简化为理想变压器与励磁电感m模型，s为取样电阻。
当占空比<0.5时，在电流互感器原边电流脉冲消失后，磁芯依靠励磁电流流过采样电阻s产生负的伏秒值，实现自复位〔如图1（d1）～（i1）所示〕，由于采样电阻s很小，所以负向复位电压较小；当电流脉冲占空比很大时(>0.5)，复位时间很短，没有足够的复位伏秒值，使得磁芯中直流分量d增大，有可能造成磁芯逐渐正向偏磁饱和〔如图1（d2）～（i2）所示〕，失去检测的作用，所以自复位只能应用于电流脉冲占空比<0.5的场合。
电路分析实验报告(1)
电路分析实验报告(1)电路分析实验报告一、实验目的：本次实验旨在通过对电路的分析和实验验证，进一步掌握基本的直流电路分析原理和方法，提高学生的电路分析能力。
二、实验设备和器件：1. 直流稳压电源2. 万用表3. 电阻箱4. 电流表5. 线圈三、实验步骤和结果：1. 串联电路实验（1）将两个不同电阻的电阻器串联，经过万用表检测，记录电阻器的阻值为R1=200 ohm，R2=400 ohm。
（2）通过Ohm定律计算，串联电路的总电阻值为：R = R1 + R2 = 600 ohm（3）利用直流稳压电源，控制电流大小，以电流表测量串联电路中的电流大小，并进行记录。
（4）根据欧姆定律，I = U/R，其中U为电源输出电压，R为串联电路的总电阻，所以电流大小为I=5V/600 ohm=0.0083A。
2. 并联电路实验（1）将两个不同电阻的电阻器并联，经过万用表检测，记录电阻器的阻值为R1=100 ohm，R2=300 ohm。
（2）通过合并电流的公式1/R总 = 1/R1 + 1/R2，计算并联电路的总电阻值为：1/R总 = 1/100 + 1/300 = 0.01, R总 = 100 ohm（3）利用直流稳压电源，控制电压大小，以电流表测量并联电路中的电流大小，并进行记录。
（4）根据欧姆定律，I = U/R，其中U为电源输出电压，R为并联电路的总电阻，所以电流大小为I=5V/100 ohm=0.05A。
四、实验结论：通过本次实验的进行，我们得到了串联电路和并联电路的阻值、电流等重要基本参数，并进一步掌握了相关原理和方法，是我们深入学习电路分析相关知识的重要基础，同时也对提高我们的实验操作能力有着积极的作用。
各种电流检测方式的比较
浅谈电流检测方式一、检测电阻+运放优势：成本低、精度较高、体积小劣势：温漂较大，精密电阻的选择较难,无隔离效果。
分析：这两种拓扑结构，都存在一定的风险性，低端检测电路易对地线造成干扰；高端检测，电阻与运放的选择要求高。
检测电阻，成本低廉的一般精度较低，温漂大，而如果要选用精度高的,温漂小的，则需要用到合金电阻，成本将大大提高。
运放成本低的，钳位电压低，而特殊工艺的，则成本上升很多。
二、电流互感器CT/电压互感器PT在变压器理论中，一、二次电压比等于匝数比，电流比为匝数比的倒数。
而CT和PT就是特殊的变压器。
基本构造上，CT的一次侧匝数少,二次侧匝数多,如果二次开路,则二次侧电压很高，会击穿绕阻和回路的绝缘，伤及设备和人身。
PT相反，一次侧匝数多，二次侧匝数少，如果二次短路，则二次侧电流很大，使回路发热，烧毁绕阻及负载回路电气。
CT,电流互感器，英文拼写Current Transformer，是将一次侧的大电流，按比例变为适合通过仪表或继电器使用的，额定电流为5A或1A的变换设备。
它的工作原理和变压器相似。
也称作TA 或LH（旧符号）工作特点和要求:1、一次绕组与高压回路串联，只取决于所在高压回路电流，而与二次负荷大小无关。
2、二次回路不允许开路,否则会产生危险的高电压,危及人身及设备安全。
3、CT二次回路必须有一点直接接地，防止一、二次绕组绝缘击穿后产生对地高电压,但仅一点接地。
4、变换的准确性。
PT，电压互感器,英文拼写Phase voltage Transformers，是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为100V的变换设备。
电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。
也称作TV或YH（旧符号）。
工作特点和要求:1、一次绕组与高压电路并联。
2、二次绕组不允许短路（短路电流烧毁PT），装有熔断器。
3、二次绕组有一点直接接地。
4、变换的准确性模块型霍尔电流传感器模块型霍尔电流传感器分开环模式与闭环模式。
电感检测报告
电感检测报告一、检测目的本次电感检测旨在对某电子设备的电感元器件进行检测，评估其电感质量和性能，并根据检测结果提出改进措施，保障设备的正常运行和性能稳定。
二、检测方法使用专业的电感检测仪器进行检测，将电感元件分别安装在检测平台上，通过对其电流、电压、阻抗、电感值等参数进行测试和分析，快速准确地评估其质量和性能。
三、检测结果1. 电流测试：本次电感检测中，所有待检测的电感元件均达到或超过了预期的电流承载能力，均符合国家标准和技术要求。
2. 电压测试：通过对待检测电感元件的电压进行测试，发现其中有一部分元件存在电压泄漏问题，较高的电压下容易出现短路现象。
建议生产厂家进一步增强对元器件的电压稳定性测试和加强生产过程控制。
3. 阻抗测试：检测中发现，大部分电感元件的阻抗值略高，但在正常范围内，且对于设备的性能并无负面影响。
4. 电感测试：通过对电感元件的电感值进行测试和分析，发现其中有个别元件的电感值存在误差较大的情况。
建议生产厂家增强生产流程和质量控制，减少生产误差，保证产品的一致性和准确性。
四、改进建议根据检测结果，掌握电感元器件的质量和性能情况，提出以下改进建议：1. 建议生产厂家增强对元器件的电压稳定性测试和加强生产过程控制，以避免电压泄漏问题的再次出现。
2. 建议生产厂家提高生产过程中的质量控制水平，针对元件电感测试误差较大的情况，调整生产流程和工艺，缩小误差范围，保证产品的一致性和准确性。
五、结论本次电感检测结果显示，待检测的电感元器件绝大部分质量和性能均符合国家标准和技术要求，存在一定的优劣之分。
希望生产厂家能够针对检测结果提出的建议，加强产品的质量控制和生产过程管理，为用户提供更加优良的产品和服务。
高端电流检测放大器性能分析 MAX4372
高端电流检测放大器性能分析 MAX4372 MAX4173 MAX4080文章发布人：gxy 共193人阅读文字大小：[ 大中小 ] 文字背景色：在讨论器件功能时，检流放大器可以看作一个输入级浮空的仪表/差分放大器。
这意味着即使器件采用VCC=3.3V或5V单电源供电，在输入共模电压远高于电源电压的条件下，器件仍然能够正常放大差分输入信号。
检流放大器的共模电压可以很高，例如可以高达28V(MAX4372和MAX4173)或76V(MAX4080和MAX4081)。
检流放大器的这一特性使其非常适合高端电流检测应用，这类应用往往需要对高压侧检流电阻两端的微小电压进行放大，并馈入到低压ADC或低压模拟控制环路进行处理。
这种情况下，通常需要在信号源端(例如检流电阻两端)对电流检测信号进行滤波。
可以采用差分滤波器(图1)滤除负载电流和检流电压的“毛刺”，也可以采用共模滤波器(图2)以增强在出现共模电压尖峰或瞬时过压时的ESD 保护能力。
合理选择元件构建滤波器，如果元件选择不当，则会引入一些无法预知的失调电压和增益误差，降低电路性能。
滤波器的选择MAX4173检流放大器如图3所示，该器件的检流电阻可直接连接到芯片的RS+和RS-端。
器件内部的运算放大器将检流电阻两端的差分电压恢复成RG1两端的差分电压，即ILOAD×RSENSE=VSENSE=IRG1×RG1。
然后，内部电流镜对电流IRG1进行电平转换和放大，产生输出电流IRGD。
MAX4173的内部电路中RGD=12kΩ，而RG1=6kΩ。
因此，由于RGD和RG1为片上电阻，实际阻值会因不同的半导体工艺而产生多达±30%的差异。
但是，因为最终增益精度取决于RGD和RG1的比例，所以可以很好地控制增益，并在生产过程中灵活调整。
构建差分/共模滤波器(如图1和图2所示)时，需要在检流电阻的RSENSE+和RSENSE-端与器件的RS+和RS-引脚之间接入串联电阻，此时相当于改变了芯片的RG1和RG2。
电流测试
电流测量解决方案第一讲：AM503S&AM5030S电流测量系统Tektronix 提供了市场上最广泛、高性能的电流探头产品。
Tektronix电流测量系统可以以编程方式以及手动方式同时测量 AC/DC , 带宽范围DC到1GHz，幅度从mA到20,000A。
Tektronix为AC电流测量和AC/DC电流测量提供了多种解决方案，满足用户不同的测量需要。
原理：电流探头测量电子在导体中运动产生的感应场。
在范围规范内，电流探头将导体周围的感应场转化为线性电压输出。
从而可以在示波器或者其他测量仪器上显示和分析这些输出。
电流方向改变，由于感应场AC电流会在变压器上导致电压。
AC探头是无源的，不需要外部电源供给，分为分芯和实芯两种探芯结构。
DC电流不会在变压器中导致电压。
因而DC探头是通过霍尔效应，利用电流偏置半导体设备生成与DC感应场对应的电压输出。
DC探头是一种有源设备，要求有外部电源供给。
每类电流传感设备都会在某个数值点上滚降或者生成非线性输出。
AC探头会在最大电流振幅和频率以及最小振幅和低端频率上滚降；DC电流探头从DC 到最大频率呈线性，并且具有最大和最小灵敏度。
用户常常会遇到同时包含AC 分量和DC分量的信号，这种时候通过一个探头同时测量电流的AC分量和DC 分量就显得极为重要。
此外，有的信号看上去很像AC，例如方波开关信号，但是其并不会跌落到零振幅以下（即实际上具有明显的DC成分），通过变压器原理结构的AC探头是不可能精确地捕获这些信号的，Tektronix针对用户的这些使用要求提出了独有的解决方案。
关于分芯结构和实芯结构。
为了精确的测量感应场，我们需要在导体的周围完全包上探头芯。
Tektronix提供了两种结构――实芯和分芯。
分芯探头采用了精密的的设计和生产工艺，可以夹在导体上，测量时不必断开电路连接，使用很方便；实芯探头规格小，用以测量超高速低振幅电流脉冲和AC信号。
它是为了永久安装或者半永久安装而设计，可以简便的连接CT或断开的电缆。
电流检测芯片资料
电源电压
模拟输 入，V+IN，V-IN (2)
差分电压 ef2，输出
到任一引脚的输入电流
存储温度
结温
人体模型 (HBM)
额定 ESD：
充电器件模型 (CDM)
机器模型 (MM)
INA282，INA283， INA284，INA285，INA286
+18 -5 至 +5 -14 至 +80 GND-0.3 至 (V+)+0.3
引脚说明
说明 连接到分流电阻器的负输入一侧。 接地 基准电压连接-连接选项请见应用部分。 这个引脚不是内部连接。 NC 引脚应该保持悬空或者连接到 GND。 输出电压 电源 基准电压连接-连接选项请见应用部分。 连接到分流电阻器的正输入一侧。
Copyright © 2009–2012, Texas Instruments Incorporated
这些装置包含有限的内置 ESD 保护。
存储或装卸时，应将导线一起截短或将装置放置于导电泡棉中，以防止 MOS 门极遭受静电损伤。
产品 INA282 INA283 INA284 INA285 INA286
封装/订购信息 (1)
增益 50V/V 200V/V 500V/V 1000V/V 100V/V
封装 SOIC-8 SOIC-8 SOIC-8 SOIC-8 SOIC-8
50 200 500 1000 100
±0.4 ±0.4 0.0008
±0.01 1.5 1
±1.4 ±1.6 0.005
V/V V/V V/V V/V V/V
% % %/°C
% Ω nF
(1) RTI=以输入为基准。 (2) 请见典型特征图Figure 20。 (3) 引脚 REF1 和 REF2 上的电压平均值必须介于 VGND和 (VGND+9V) 的较小值以及 V+ 之间。 (4) 基准分频器精度指定了使用Figure 37中配置的基准分频电阻器间的匹配。 (5) 请见典型特征图Figure 25。
电流探测器原理
电流探测器原理
电流探测器原理是通过感应磁场或电势差的变化来检测电流的存在和大小。
一种常见的原理是基于电磁感应，在通过被测电路时，电流引起的磁场变化会导致感应线圈内的电压发生变化。
通过测量感应线圈的电压变化，就可以间接地了解电流的大小。
这种原理通常用于非接触式电流探测。
另一种原理是基于霍尔效应，霍尔传感器可以通过电流通过时产生的磁场来检测电流。
霍尔传感器内部有一个敏感的霍尔元件，当电流通过时，电荷的流动会引起横向磁场，在霍尔元件上产生电势差。
通过测量这个电势差，就可以间接地得知电流的存在和大小。
此外，还有一种原理是基于电阻，根据欧姆定律，电流通过电阻产生的电压与电阻值成正比。
通过测量电阻两端的电压，可以间接地计算出电流的大小。
总之，电流探测器通常利用电磁感应、霍尔效应或电阻来检测电流，通过测量感应线圈电压变化、霍尔元件产生的电势差或电阻两端的电压，就可以确定电流的存在和大小。
高精度的电流检测技术对比分析(差动放大器与电流检测放大器)
在电机控制、电磁阀控制以及电源管理（如DC/DC转换器与电池监控）等诸多应用中，高精度的高端电流检测都是必需的。
在这种应用中，对高压侧电流而非回路电流进行监控，可以提高诊断能力，如确定对地短路电流以及连续监控回流二级管电流，避免使用取样电阻，保持接地的完整性。
图1、图2和图3分别给出电磁阀控制及电机控制的典型高压侧电流取样配置。
在上述所有配置中，监控负载电流的取样电阻上的PWM共模电压在从地到电源的范围内摆动。
利用从电源级到FET的控制信号可以确定这个PWM输入信号的周期、频率和上升/下降时间。
因此，监控取样电阻上电压的差分测量电路应具有极高共模电压抑制与高压处理能力，以及高增益、高精度和低失调——其目的是为了反映真实的负载电流值。
在使用单一控制FET的电磁阀控制中(见图1)，电流始终沿同一方向流动，因此单向电流检测器就足够了。
在电机控制配置中(见图2与图3)，电机相位进行分流意味着取样电阻中的电流沿着两个方向流动，因此，需要双向电流检测器。
开关电源设计学习园地图1 典型电磁阀控制中的高压侧分流许多半导体供应商都为高压侧电流检测提供了多种方案。
研究这类应用的设计工程师发现，这些方案都可以遵循两个截然不同的高压结构来进行分类：电流检测放大器和差动放大器。
图2 典型H桥电机控制中的高压侧分流开关电源设计学习园地图3 典型三相电机控制中的高压侧分流接下来，我们将会详细介绍这两种架构的重要差异，以帮助高压侧电流检测设计工程师选择最适合应用的器件。
我们将比较两个高压器件：双向差动放大器AD8206和双向电流检测放大器AD8210。
这两个器件具有相同的引脚，都具备高端电流取样监控功能，但其性能指标与架构却不同。
那么，如何选择合适的器件呢？图4 AD8206内部结构示意图它们如何工作AD8206(见图4)是一款集成的高压差动放大器,通过内置输入电阻网络能够将输入电压削弱至1/16.7，可承受高达65V 的共模电压，以使共模电压保持在放大器A1的输入电压范围内。
微弱电流检测技术分析
微弱电流检测技术分析摘要：微弱电流有个广为人知的定义，即小于10-6安培的电流。
由于其极易为噪声淹没的特性，如何抵御噪声，如何把有用信号从噪声中提取就成为了微弱电流检测技术中克敌制胜的关键。
总体说来有两种检测方法，一是I-V变换法，另一是I-F变换法。
关键词：微弱电流；检测；噪声；I-V变换法；I-F变换法0 前言微弱电流即为小于10-6安培的电流[1]，在影响国计民生的半导体、微纳加工以及绝缘材料的生产和应用方面有着不可替代的作用。
由于其易被噪声掩盖的特性，如何抵御噪声的干扰并成功提取，就成为了重中之重。
因此，微弱电流检测本质上是一种抑制噪声的技术[2]。
上世纪50 年代，霍夫斯塔德（Hafstad）通过FP-54静电计管，用几分钟时间测出了3×10-19A 的电流[3]。
Chaplin 在1957 年完成了第一台晶体管的载波调制直流放大器，它具有10-9A 的微弱电流检测能力[3]。
在普通放大电路中，McCaslin也做到了把低泄露绝缘栅场效应管灵活运用，最终实测电流达到10-15A [3]。
随着集成电路技术的发展，现在微弱电流检测的仪器已经商业化。
1 微弱电流检测技术的方法在目前条件下，一般用两种方法检测微弱电流。
其一为先令微弱电流通过高值电阻，从而转化成电压，接着测量相对较大电压的电流，即I-V变换；其二是通过把微弱电流转化成频率的方法得到电流信息，即I-F变换。
1.1 I-V变换法由于转换方式的不同，本方法可以分为：其一高输入阻抗法，该方法是将输入电流转换成高值电阻两端的电压；另一种是积分法，该方法是将输入电流对放大器连接的电容充电，在放大器的输出端产生电压。
高输入阻抗法也被称为直放式。
此时运算放大器转换后，输出电压与输入电流的关系则为：V0=-Ii×Rf噪声和漂移问题影响着微弱电流检测的分辨率和灵敏度，为此降噪降漂是测量技术的核心。
众所周知再波放大线性组件技术虽然不能有效的降低噪声，但是解决漂移问题还是不错的。
电流检测方法
浅谈电流检测方法一、检测电阻+运放优势：本钱低、精度较高、体积小劣势：温漂较大，周密电阻的选择较难，无隔离效果。
分析：这两种拓扑结构，都存在肯定的风险性，低端检测电路易对地线造成干扰；高端检测，电阻与运放的选择要求高。
检测电阻，本钱低廉的一般精度较低，温漂大，而如果要选用精度高的，温漂小的，则需要用到合金电阻，本钱将大大提高。
运放本钱低的，钳位电压低，而特别工艺的，则本钱上升很多。
二、电流互感器CT/电压互感器PT在变压器理论中，一、二次电压比等于匝数比，电流比为匝数比的倒数。
而CT和PT就是特别的变压器。
根本构造上，CT的一次侧匝数少，二次侧匝数多，如果二次开路，则二次侧电压很高，会击穿绕阻和回路的绝缘，伤及设备和人身。
PT 相反，一次侧匝数多，二次侧匝数少，如果二次短路，则二次侧电流很大，使回路发热，烧毁绕阻及负载回路电气。
CT,电流互感器，英文拼写Current Transformer，是将一次侧的大电流，按比例变为合适通过仪表或继电器使用的，额定电流为5A或1A的变换设备。
它的工作原理和变压器相似。
也称作TA或LH〔旧符号〕工作特点和要求：1、一次绕组与高压回路串联，只取决于所在高压回路电流，而与二次负荷大小无关。
2、二次回路不同意开路，否则会产生危险的高电压，危及人身及设备平安。
3、CT二次回路必须有一点直接接地，预防一、二次绕组绝缘击穿后产生对地高电压，但仅一点接地。
4、变换的精确性。
PT，电压互感器，英文拼写Phase voltage Transformers，是将一次侧的高电压按比例变为合适仪表或继电器使用的额定电压为100V的变换设备。
电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。
也称作TV或YH〔旧符号〕。
工作特点和要求：1、一次绕组与高压电路并联。
2、二次绕组不同意短路〔短路电流烧毁PT〕,装有熔断器。
3、二次绕组有一点直接接地。
4、变换的精确性模块型霍尔电流传感器模块型霍尔电流传感器分开环模式与闭环模式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------电流检测器件分析电流检测器件分析一、检测电阻+运放优势：成本低、精度较高、体积小劣势：温漂较大，精密电阻的选择较难，无隔离效果。
分析：这两种拓扑结构，都存在一定的风险性，低端检测电路易对地线造成干扰；高端检测，电阻与运放的选择要求高。
检测电阻，成本低廉的一般精度较低，温漂大，而如果要选用精度高的，温漂小的，则需要用到合金电阻，成本将大大提高。
运放成本低的，钳位电压低，而特殊工艺的，则成本上升很多。
二、电流互感器 CT/电压互感器 PT 在变压器理论中，一、二次电压比等于匝数比，电流比为匝数比的倒数。
而 CT 和 PT就是特殊的变压器。
基本构造上， CT 的一次侧匝数少，二次侧匝数多，如果二次开路，则二次侧电压很高，会击穿绕阻和回路的绝缘，伤及设备和人身。
PT 相反，一次侧匝数多，二次侧匝数少，如果二次短路，则二次侧电流很大，使回路发热，烧毁绕阻及负载回路电气。
CT,电流互感器，英文拼写 Current Transformer，是将1 / 10一次侧的大电流，按比例变为适合通过仪表或继电器使用的，额定电流为 5A 或 1A 的变换设备。
它的工作原理和变压器相似。
也称作 TA 或 LH（旧符号）工作特点和要求：1、一次绕组与高压回路串联，只取决于所在高压回路电流，而与二次负荷大小无关。
2、二次回路不允许开路，否则会产生危险的高电压，危及人身及设备安全。
3、 CT 二次回路必须有一点直接接地，防止一、二次绕组绝缘击穿后产生对地高电压，但仅一点接地。
4、变换的准确性。
PT，电压互感器，英文拼写 Phase voltage Transformers，是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为 100V 的变换设备。
电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。
也称作 TV 或 YH（旧符号）。
工作特点和要求：1、一次绕组与高压电路并联。
2、二次绕组不允许短路（短路电流烧毁 PT） ,装有熔断器。
3、二次绕组有一点直接接地。
4、变换的准确性三、模块型霍尔电流传感器模块型---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 霍尔电流传感器分开环模式与闭环模式。
开环模式又称为直接测量式霍尔电流传感器，输入为电流，输出为电压。
这种方式的优点是结构简单，测量结果的精度和线性度都较高。
可测直流、交流和各种波形的电流。
但它的测量范围、带宽等受到一定的限制。
在这种应用中，霍尔器件是磁场检测器，它检测的是磁芯气隙中的磁感应强度。
电流增大后，磁芯可能达到饱和；随着频率升高，磁芯中的涡流损耗、磁滞损耗等也会随之升高。
这些都会对测量精度产生影响。
当然，也可采取一些改进措施来降低这些影响，例如选择饱和磁感应强度高的磁芯材料；制成多层磁芯；采用多个霍尔元件来进行检测等等。
开环模式的结构原理见下图根据检测量程的需求，一般分为以下两种绕线模式，左图为小量程的结构图，右图为大量程的结构图。
闭环模式又称为零磁通模式或磁平衡模式，其输入与输出端均为电流信号。
原理见下图将霍尔器件的输出电压进行放大，再经电流放3 / 10大后，让这个电流通过补偿线圈，并令补偿线圈产生的磁场和被测电流产生的磁场方向相反，最终达到磁平衡。
这个平衡过程是自动建立的，是一个动态平衡。
建立平衡所需的时间极短。
平衡时，霍尔器件处于零磁通状态。
磁芯中的磁感应强度极低（理想状态应为 0），不会使磁芯饱和，也不会产生大的磁滞损耗和涡流损耗。
恰当地选择磁芯材料和线路元件，可做出性能优良的零磁通电流传感器。
现在市场上的模块霍尔电流传感器，一般体积较大，为双电源供电，价格较高，闭环模式的霍尔电流传感器其性能要比开环模式好，但价格也比开环模式的贵许多。
四、其他的电流检测器件。
除以上介绍的几种电流检测方式外，还有其他几种测量方式，分别为：AVAGO 的光耦隔离放大器。
TI 的电容式隔离放大器 ADI 的西格玛德尔塔式隔离放大器。
这三种电流检测方式，芯片内部结构，原理是不一样的，但外围电路有许多共同点。
一、三种方式均是通过检测精密电阻两端的电压来判定其被检测电流的大小。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------二、原边与负边均需加电源供电。
三、输出为差分输出，需考虑共模抑制比，可做到零基准电压。
四、响应时间与精度差不多，均为 us 级，精度界于1%~5%。
五、 Allegro 电流传感器介绍完了其他的电流检测方式，接下来，重点介绍一下 Allegro 的电流传感器。
鄙人代理此条线的产品。
Allegro 电流传感器的共同点：一、芯片级霍尔电流传感器，串联在电流回路中，外围电路简单。
二、开环模式的霍尔电流传感器（因体积问题，芯片级霍尔电流传感器无法做到闭环模式。
）三、可测交直流电流。
四、无需检测电阻，内置毫欧级路径内阻。
五、单电源供电，原边无需供电。
六、 80~120KHz 的带宽，外围滤波电容可调整带宽与噪声的关系。
七、输出加载于 0. 5Vcc 上，非常稳定的斩波输出。
八、 us 级响应速度，精度在-40~85℃时小于 2% 九、带抑制干扰的特殊封装工艺。
5 / 10十、非常好的一致性与可靠性。
年出厂不合格率小于 1PPM。
常推的几颗 Allegro 霍尔电流传感器为：ACS712 从 ACS712 的内部框图与封装解剖图可以看出，原边电流只是从芯片内部流过，与副边电路并没有接触，原边与副边是隔离的，因为封装小，所以 ACS712的隔离电压为2100V。
因为电流的流过会产生一个磁场，霍尔元件根据磁场感应出一个线性的电压信号，经过内部的放大、滤波、与斩波电路，输出一个电压信号。
ACS712 根据尾缀的不一样，量程分为三个规格：5A、 20A、 30A，温度等级均为 E 级（-40~85℃）。
输入与输出在量程范围内为良好的线性关系，其系数Sensitivity 分别为， 185、 100、 66mV/A。
因为斩波电路的原因，其输出将加载于 0. 5Vcc 上。
ACS712 的 Vcc 电源一般建议采用 5V。
输出与输入的关系为Vout=0. 5Vcc+Ip*Sensitivity。
一般输出的电压信号介于 0. 5V~4. 5V 之间。
Ip+与 Ip-之间流经芯片内部的那一部份，我们称之为内置路径内阻，其阻值为 1. 2m . 当大电流流经它时，所产生的功耗很小，如 30A 满量程的电流流经它时，产生的功耗为 P=30*30*1. 2/1000=1. 08W。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ ACS 712 的全温度范围的精度为1. 5%。
在25~85℃时，精度特性更好。
输入与输出之间的响应时间为 5us。
带宽为 80KHz，通过调整滤波脚与地之间的滤波电容，可根据客户的要求来调整噪声与带宽的关系，电容取值大，带宽小，噪声小。
ACS710 与 ACS712 相比， ACS710 多了一个过流保护功能。
如上图所示，蓝色虚框为ACS710 的电流检测回路，红色虚框为 ACS710 的过流保护回路。
ACS710 与 ACS712 的电流检测原理是一样的，所不同的有以下几点：1. ACS710 因为封装 SOIC-16 体积比 ACS712 稍大，所以原边与副边的隔离电压也比 ACS712 大，为 3000V。
2. 内置路径内阻为 1. 0 m 。
3. 量程不一样，根据尾缀不同，分 12. 5A 与 25A 两种量程。
这里的 12. 5A量程与 25A 量程指的是优化量程，实际上，ACS710 有三倍过载能力，即，他们的实际量程分别为 37. 5A 与75A。
但考虑到电流过大，温升的效应，不建议将ACS710 长期工作于过载条件下。
7 / 104. ACS710 Vcc 可选用 5V 与 3. 3V 两种。
5V 与 3. 3V 时，其输入输出的线性系数（Sensitivity）也为线性。
如 ACS710 25A 量程的 IC， Vcc 为 5V 时， Sensitivity为28mV/A. 3. 3V 时， Sensitivity 为 28*3. 3/5=18. 5mV。
5. 温度等级不一样， ACS710 为 K 级， -40~125℃.6. ACS710 的带宽为 120KHZ，响应时间为 4us，过流保护响应时间为 2us。
ACS710 过流保护功能说明 1. 16 管脚为使能脚。
2. 调整 15 脚外围的两个分压电阻值，可设定过流保护的门限值。
Vcc 为 5V时， ACS710KLATR-12CB-T（12. 5A 量程的型号）其可设定的过流保护的门限范围为22. 3A~35. 7A；ACS710KLATR-25CB-T（25A 量程的型号）其可设定的过流保护的门限范围为 44. 6A~71. 5A。
3. 13 管脚为 Fault 输出脚，过流条件出现时， 13 管脚将在 2us 内输出一个低电平信号，其中外接电容 Coc 为缓冲电容，以防止因干扰而产生的误报情况。
4. 下图为过流保护过程的图解说明。
ACS758 ACS758 的原理是一样的。
与 ACS712、 ACS710 相比，其特点是：1. 量程大，分为 50A、 100A、 150A、 200A 四个等级。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 2. 内置路径内阻小，为 100u . 3. 温度等级， 50A、100A 量程的等级为 L 级，即-40~150℃； 150A 量程的为K 级，即-40~125℃； 200A 量程的为 E 级，即-40~85℃. 4. 带宽为120KHz，响应时间为 4us。