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测量电流的设备称为安培计。大多数现代安培计测量已知电阻的精密电阻上的电压降。电流的计算使用欧姆定律#xff1a;我五R
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测量电流的设备称为安培计。大多数现代安培计测量已知电阻的精密电阻上的电压降。电流的计算使用欧姆定律我五R
大多数电流表都内置电阻器来测量电流。但是当电流对于电流表来说太高时需要不同的设置。解决方案是将电流表与的分流电阻器并联。有时用于此类电阻器的另一个术语是电流表分流器。
通常这是一个具有低电阻值的高精度锰铜电阻器。电流在分流电阻器和电流表之间分配这样只有一小部分已知流过电流表。其余电流绕过电流表并流过分流电阻器。这样仍然可以测量大电流。通过正确缩放电流表可以测量实际安培数。使用这种配置理论上可以测量的安培数是无限的。但是不能超过测量设备的电压额定值。这意味着电流乘以电流表电阻值不能高于电压额定值。此外电流表电阻值应尽可能低以限制对电路的干扰。但是较小的电流表产生的电压降也较小从而导致分辨率较低。
计算示例
例如将电阻为 1 mΩ 的分流电阻用作电流表中的串联电阻。将电阻置于电路中测量电阻两端的电压降为 30 mV。这意味着电流等于电压除以电阻即I V / R 0.030 / 0.001 30 A。可以进行相同的计算但现在电阻值未知电压和电流已知。这用于校准分流电阻。
分流器在测量电流电路中的位置 电流测量电路中分流电阻的位置A. 通常将分流器放置在接地侧以消除共模电压。但是还存在其他缺点。B. 在这种配置中共模电压对于电流表来说可能太高。
仔细选择分流电阻在电路中的位置非常重要。当电路与测量设备共用一个接地点时分流电阻通常放置在尽可能靠近地面的位置。这样做是为了保护电流表免受共模电压的影响因为共模电压可能过高从而损坏设备或产生错误结果。这种设置的缺点是可能无法检测到绕过分流电阻的漏电流。如果将分流电阻放置在未接地的支路中则必须将其与地面隔离或者包括分压器或隔离放大器以保护仪器。还有其他方法包括使用霍尔效应传感器来避免将测量仪器直接连接到高压电路。但是电流分流器通常更便宜。
指定分流电阻
指定分流电阻时有几个参数很重要。分流电阻具有电流额定值。电阻值由电流额定值下的电压降给出。例如额定电流为 100 A 和 50 mV 的分流电阻的电阻为 50 / 100 0.5 mΩ。电流下的电压降通常额定为 50、75 或 100 mV。
其他重要参数包括电阻公差、电阻温度系数和额定功率。额定功率表示电阻器在给定环境温度下可以耗散的电功率而不会损坏或改变电阻器参数。产生的功率可以用焦耳定律计算。分流电阻器的连续运行降额系数通常为 66%。这是针对超过两分钟的运行时间定义的。高温会对分流器的精度产生负面影响。超过 80°C 时热漂移开始。随着温度升高这种情况会变得更糟超过 140°C 时电阻器可能会损坏电阻值可能会改变。
电子技术中的分流器是什么
本文重点介绍分流电阻器其主要目的是测量电流。然而电子学中分流器一词的含义远不止于此。分流器是电路中用于将电流重新定向到另一部分的元件。应用领域多种多样。对于某些应用可以使用电阻器以外的电气设备。下面给出了几个示例来说明分流器的多样性。
保护电路免受过压
保护电路免受过高电压影响的一种方法是使用短路电路。当电压过高时设备会短路。这会导致电流与电路并联流动。这会立即导致电路电压下降。通过分流器的高电流应触发断路器或保险丝。
绕过有缺陷的设备
当串联电路中的一个元件发生故障时整个电路就会断开。可以使用分流器来解决这个问题。由于故障而产生的较高电压将导致分流器短路。电流将绕过有缺陷的元件。圣诞灯饰就是一个很好的例子。
绕过电气噪声
在存在高频噪声问题的电路中有时会使用带电容器的分流器。在干扰信号到达电路元件之前电容器会将噪声重新导向地面。
