【導讀】jinnianlai，duishiyongdianliuceliangjishudejuyouduogongnengyijigaoanquanxingdedianzidianludexuqiuriyizengjia。womenjiangzaibenwenjieshaoyizhongshiyongfenliudianzujiancedianliudefangfa，bingshijiyunxinggaidianliujiancedianlulaizhakanqijiancexiaoguo。

目錄

‧ 測量電流值以保證電路安全運行

‧ 電流檢測電路和分流電阻基礎知識

‧ 將分流電阻連接至差分放大電路

‧ 製作電流檢測電路並測量電流

‧ 用示波器觀察電流值

‧ 通過改變分流電阻實現更高精度以及更大範圍的電流檢測

‧ 總結

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於其配置的更新的電子電路的電流測量技術。

例(li)如(ru)，用(yong)於(yu)檢(jian)測(ce)過(guo)流(liu)和(he)電(dian)路(lu)運(yun)行(xing)異(yi)常(chang)並(bing)安(an)全(quan)停(ting)止(zhi)運(yun)行(xing)的(de)監(jian)控(kong)電(dian)路(lu)
，用(yong)於(yu)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)和(he)電(dian)池(chi)容(rong)量(liang)檢(jian)測(ce)的(de)功(gong)能(neng)電(dian)路(lu)，以(yi)及(ji)同(tong)樣(yang)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)用(yong)於(yu)電(dian)機(ji)控(kong)製(zhi)的(de)電(dian)流(liu)監(jian)控(kong)電(dian)路(lu)，因(yin)此(ci)電(dian)流(liu)監(jian)控(kong)技(ji)術(shu)對(dui)於(yu)現(xian)代(dai)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)來(lai)說(shuo)是(shi)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)。

接下來我們將會介紹一種檢測電流的方法，並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複雜，但從原理上來說
，其本身隻是一個利用了“歐姆定律”的(de)簡(jian)單(dan)電(dian)路(lu)，而(er)歐(ou)姆(mu)定(ding)律(lv)是(shi)電(dian)子(zi)電(dian)路(lu)領(ling)域(yu)中(zhong)非(fei)常(chang)基(ji)礎(chu)的(de)理(li)論(lun)知(zhi)識(shi)。串(chuan)聯(lian)一(yi)個(ge)用(yong)於(yu)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)的(de)電(dian)阻(zu)
，通(tong)過(guo)歐(ou)姆(mu)定(ding)律(lv)將(jiang)電(dian)阻(zu)的(de)壓(ya)降(jiang)轉(zhuan)換(huan)為(wei)電(dian)流(liu)值(zhi)來(lai)實(shi)現(xian)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)。

用於電流檢測的電阻稱為“分流電阻”。

分流電阻是一種用於測量和檢測電流的電子元件。電阻值範圍為100μΩ 到幾百mΩ。理li想xiang情qing況kuang下xia
，您nin應ying該gai使shi用yong阻zu值zhi盡jin可ke能neng低di的de分fen流liu電dian阻zu，但dan在zai實shi際ji操cao作zuo中zhong，您nin應ying根gen據ju運yun算suan放fang大da器qi的de放fang大da係xi數shu和he檢jian測ce目mu標biao範fan圍wei來lai選xuan擇ze合he適shi的de阻zu值zhi。

erruguoshiyongdizuzhidianzu，yajiangliangpianxiao
，weikongzhiqijianghuihennanjiancedaodianya，suoyizheshihouyinggaishiyongjuyoudishurupianyidianyadegaojingduyunsuanfangdaqilaiduidianliujinxingjiance。

使用分流電阻和運算放大器的電流檢測電路被稱為“電流檢測放大器”。

還有
，分流電阻的“分流”指的是“避開，轉走”。最(zui)開(kai)始(shi)指(zhi)的(de)是(shi)並(bing)聯(lian)接(jie)入(ru)電(dian)阻(zu)，從(cong)而(er)擴(kuo)大(da)模(mo)擬(ni)電(dian)流(liu)表(biao)的(de)測(ce)量(liang)範(fan)圍(wei)。最(zui)近(jin)將(jiang)用(yong)於(yu)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)的(de)貼(tie)片(pian)電(dian)阻(zu)稱(cheng)為(wei)分(fen)流(liu)電(dian)阻(zu)。雖(sui)然(ran)用(yong)法(fa)已(yi)經(jing)發(fa)生(sheng)了(le)變(bian)化(hua)，但(dan)是(shi)這(zhe)種(zhong)名(ming)稱(cheng)保(bao)持(chi)不(bu)變(bian)的(de)現(xian)象(xiang)也(ye)是(shi)很(hen)常(chang)見(jian)的(de)。

將分流電阻連接至差分放大電路

從cong原yuan理li上shang來lai說shuo
，使shi用yong分fen流liu電dian阻zu的de電dian流liu檢jian測ce電dian路lu是shi僅jin測ce量liang電dian壓ya的de簡jian單dan電dian路lu。但dan是shi，由you於yu分fen流liu電dian阻zu的de壓ya降jiang很hen小xiao，所suo以yi需xu要yao製zhi作zuo可ke以yi高gao精jing度du放fang大da電dian壓ya的de電dian路lu。因yin此ci，我wo們men使shi用yong帶dai有you運yun算suan放fang大da器qi的de差cha分fen放fang大da電dian路lu。

duiyuyongyudianliujiancedeyunsuanfangdaqi，qingxuanzeshiyongjuyoudishurupianyidianyadegaojingduyunsuanfangdaqi。youyupianyidianyazaijiancexiaodianyazhishihuizaochengceliangwucha，yinciqingshiyongpianyidianyajinkenengdide“高精度運算放大器”，或可以自動調整輸入偏移電壓的“零漂移放大器”。

使用電流檢測電路檢測電路電流值

我們使用分流電阻和運算放大器製作一個電流檢測電路，並查看該電路是如何檢測電流的。電流檢測電路如下：

圖為所要製作的電流檢測電路。差分放大電路檢測分流電阻的電壓
，然後將其放大為15倍以上的電壓信號並輸出

62mΩ貼片電阻用作分流電阻。可測量的最大電流值由貼片電阻的功率決定。我們目前使用的是1W的電阻，所以由W = I2R

，1W = 4A × 4A × 62mΩ，最後計算得出最大電流為4A。

ROHM電流檢測貼片電阻LRT18係列，62mΩ 1W貼片電阻

ruguoceliangdianliudianludefangdabeishuguoda，huichaoguoyunsuanfangdaqidegongzuodianya，suoyixuyaogenjugujidezuidadianliuzhitiaozhengfangdabeishu。womenbencishezhidefangdabeishuwei15倍

，因此當流過分流電阻的電流為最大值4A時，運算放大器輸出電壓為3V。

ROHM運算放大器LMR1802G-LB。是具有低噪聲
、低輸入偏移電壓以及低輸入偏置電流的傳感器放大器

ROHM采用的是業界最低噪聲運算放大器。

EMARMOUR “LMR1802G-LB”運算放大器具有低輸入偏移電壓5uV（Typ），用於傳感設備。

安an裝zhuang在zai通tong用yong板ban上shang的de運yun算suan放fang大da器qi和he分fen流liu電dian阻zu。因yin為wei在zai實shi驗yan環huan境jing中zhong這zhe些xie設she備bei安an裝zhuang在zai通tong用yong板ban上shang
，所suo以yi易yi於yu焊han接jie
，但dan在zai實shi際ji電dian路lu設she計ji中zhong
，會hui根gen據ju分fen流liu電dian阻zu技ji術shu規gui格ge書shu進jin行xing適shi當dang的de圖tu形xing設she計ji。

既然電流是由分流電阻檢測的，現在就讓我們來探索一下如何使用連接在通用板上的簡單電路來檢測電流。

用示波器測量電壓值並觀察電流動向

將(jiang)負(fu)載(zai)連(lian)接(jie)到(dao)完(wan)成(cheng)的(de)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)電(dian)路(lu)中(zhong)

，並(bing)觀(guan)察(cha)檢(jian)測(ce)波(bo)形(xing)。把(ba)一(yi)個(ge)直(zhi)流(liu)有(you)刷(shua)電(dian)機(ji)連(lian)接(jie)到(dao)負(fu)載(zai)。如(ru)果(guo)可(ke)以(yi)成(cheng)功(gong)檢(jian)測(ce)到(dao)電(dian)流(liu)，應(ying)該(gai)就(jiu)能(neng)夠(gou)檢(jian)測(ce)到(dao)在(zai)電(dian)機(ji)線(xian)圈(quan)切(qie)換(huan)時(shi)的(de)電(dian)流(liu)波(bo)形(xing)以(yi)及(ji)施(shi)加(jia)負(fu)載(zai)後(hou)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)變(bian)化(hua)情(qing)況(kuang)了(le)。

分流電阻與電機和電源串聯。電機工作電壓為5V。

電機空載電流為0.32A。運算放大器輸出的波形有效值為202mV，計算得到檢測值為0.3A。示波器和探頭帶寬均為50MHz。

電dian機ji運yun轉zhuan時shi
，您nin可ke以yi看kan到dao電dian流liu隨sui著zhe換huan向xiang器qi的de切qie換huan而er發fa生sheng變bian化hua。隨sui著zhe負fu載zai的de增zeng加jia，電dian機ji轉zhuan速su下xia降jiang，分fen流liu電dian阻zu檢jian測ce到dao的de電dian流liu值zhi變bian化hua會hui以yi電dian壓ya信xin號hao變bian化hua的de形xing式shi呈cheng現xian出chu來lai。

如果將運算放大器的電流檢測輸出連接到微控製器板
，例如Arduino，就可以實時檢測電機電流，從而幫助您發現電機鎖定和線圈短路等異常情況

如果能夠對電流進行檢測，就可以在電路中添加多種功能，例如避免電機主體/驅動電路過載

，以及檢測電機鎖定等。

通過改變分流電阻實現更高精度以及更大範圍的電流檢測

在實際使用電流檢測電路來保護電路時
，會選擇阻值低、電流大（不超過分流電阻最大功率）的設備。

我們使用通用貼片電阻，而現有的高性能分流電阻中，有可消耗高達5W功率值的大功率型號電阻

，以及具有0.1mΩ超低電阻值的高精度分流電阻。您可以根據自己的需求選擇相應的分流電阻。

參考鏈接：電流檢測用貼片電阻（分流電阻）| ROHM

https://www.rohm.com.cn/products/resistors/current-detection-resistors

總結

這種使用分流電阻和運算放大器來檢測電流的方法已被廣泛使用，因為該方法成本低
、精度高且易於操作。但是，有時候添加一個電阻會對電路造成不利影響，所以該方法存在一個顯著缺點：不能用於高負載，因為在這種情況下分流電阻功率損耗過大。

congyuanlishanglaishuo，keyitongguojiangdifenliudianzudezuzhilaijiangdisunhao，danshizheyangdehuafenliudianzudeyajiangyehuijiangdi，jiancedianyahuibiandegengjiakunnan，yinciyaozaixuanzegengxiaozuzhidefenliudianzuhedadaojiancejingduzhijianjinxingquanheng。

特別是用於控製無刷電機和DCDC轉(zhuan)換(huan)器(qi)以(yi)及(ji)檢(jian)測(ce)電(dian)池(chi)剩(sheng)餘(yu)電(dian)量(liang)的(de)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)電(dian)路(lu)

，需(xu)要(yao)大(da)電(dian)流(liu)量(liang)和(he)高(gao)檢(jian)測(ce)精(jing)度(du)。因(yin)此(ci)，我(wo)們(men)不(bu)僅(jin)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)小(xiao)阻(zu)值(zhi)分(fen)流(liu)電(dian)阻(zu)
，還(hai)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)高(gao)精(jing)度(du)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)。

在(zai)使(shi)用(yong)分(fen)流(liu)電(dian)阻(zu)進(jin)行(xing)實(shi)際(ji)測(ce)量(liang)時(shi)，請(qing)基(ji)於(yu)所(suo)檢(jian)測(ce)負(fu)載(zai)的(de)最(zui)大(da)電(dian)流(liu)和(he)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)進(jin)行(xing)考(kao)量(liang)。也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)您(nin)需(xu)要(yao)估(gu)計(ji)所(suo)要(yao)檢(jian)測(ce)的(de)最(zui)大(da)電(dian)流(liu)以(yi)及(ji)需(xu)要(yao)的(de)精(jing)度(du)和(he)能(neng)夠(gou)承(cheng)受(shou)的(de)損(sun)耗(hao)。還(hai)有(you)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)點(dian)是(shi)，在(zai)進(jin)行(xing)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)和(he)組(zu)件(jian)選(xuan)擇(ze)時(shi)，您(nin)還(hai)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)製(zhi)造(zao)成(cheng)本(ben)。

請qing注zhu意yi，使shi用yong電dian流liu檢jian測ce電dian路lu來lai保bao護hu電dian路lu時shi，由you於yu電dian流liu檢jian測ce電dian路lu本ben身shen隻zhi用yong於yu檢jian測ce電dian流liu
，所suo以yi需xu要yao增zeng加jia保bao護hu和he控kong製zhi功gong能neng。比bi如ru，您nin需xu要yao增zeng加jia一yi個ge繼ji電dian器qi或huo一yi個ge負fu載zai開kai關guan才cai能neng切qie斷duan電dian路lu，同tong時shi，您nin還hai需xu要yao確que定ding用yong於yu操cao作zuo的de程cheng序xu或huo電dian路lu，以yi及ji在zai什shen麼me情qing況kuang下xia啟qi用yong保bao護hu功gong能neng。

如ru果guo安an裝zhuang了le電dian流liu檢jian測ce電dian路lu，電dian路lu和he控kong製zhi會hui變bian得de更geng複fu雜za，閾yu值zhi也ye會hui略lve微wei升sheng高gao，但dan是shi該gai電dian路lu對dui於yu提ti高gao電dian子zi套tao件jian的de安an全quan性xing和he功gong能neng性xing來lai說shuo是shi必bi不bu可ke少shao的de。

本文來源於DevicePlus.com英語網站的翻譯稿。

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