从小型分流电阻到体积庞大的电流互感器，工程师们采用了广泛的电流测量技术在他们的设计中测量和监测电路中的电流。但为什么它如此重要呢?因为在电子学中，电路主要有两种来源，电压(就是电位差)和当前的(即存在电位差的路径之间的电荷流动)。现在，为了读取传感器数据或了解电路的运行情况(正常运行或短路情况)，需要进行电流测量，这是至关重要的一步。

现在，在一个系统中，需要多大的精度电流传感完全取决于应用需求。在某些情况下，1%的读数误差可能是至关重要的，另一方面，在某些地方，读数公差并不重要。然而，在本文中，我们将描述当前三大传感技术并区分应用程序的特点、复杂性、实现成本和错误利润率。闲话少说，让我们进入正题。

使用电流感应电阻进行电流分流

当涉及到电流传感在美国，几乎所有的工程师都会同意，如果应用程序允许，他们会考虑在系统中应用电流感应分流电阻。一个电流感应电阻是一种串联的低值电阻，用于检测电流，这是因为简单，没有任何大量的组件计数，少数电阻和运放让这成为可能可能会更有益。它是测量电流最常见的方法，电流被感知感应并联电阻上的压降．

准确传感的成功在于两件事之间，检测电阻和电流检测放大器的参数值，这导致一个完美的组件选择和适当的PCB布局的连接，其中跟踪电阻，电容的运放跟踪是关键，以避免精度下降。

现在，在值、瓦数、ppm和公差非常关键的地方，首先需要选择感知电阻。当使用电流检测放大器时，最重要的设计决策之一是电流检测或分流电阻的选择，其中电阻值和瓦数是主要标准。一旦你选择了电阻，你就需要注意它印刷电路板(PCB)实现精确的布局测量结果。如果您想了解更多关于PCB设计的知识，请查看我们以前关于这个主题的文章。

电阻的值取决于在应用程序支持的最大电流下获得所需的最大电压降。它也可能取决于功率损耗预算，因为较大的值往往产生较大的功率损耗转换成比例的散热。一旦该值被确认，就该确定电流感应电阻所需的瓦数了。它应该比计算的典型值高。现在，下一个需要考虑电阻公差的参数，如果小于或等于0.01%，电流检测的精度就会很好，因为它将直接影响被检测电压的精度，而被检测电压将进一步转化为流经电阻的电流。然而，很明显，电阻的另一个重要参数经常被设计人员忽略——电阻温度系数或ppm。在电阻器中，温度系数被指定为每摄氏度百万分之一，这是一个非常重要的参数，因为电阻器的温度会因功耗而显著升高。在实际应用中，当温度漂移显著增加时，公差与此ppm值直接相关。

下面给出的图像是一个单电阻电流传感的例子，电压降是显著的，根据欧姆定律。

然而，即使在考虑了电阻之后，另一个重要的方面是差分放大器。一个设计良好的当前的读出放大器可在高侧或低侧电流感应中区分少量电压差。测量需要在PCB上适当的差分路由，以及补偿正负输入之间的电阻差异。开尔文传感技术在这方面是有帮助的。

电流传感放大器的几个例子- INA210, INA250等。

这种感觉的整体印象

1. 这是一个非常低的成本，成本意味着电流传感电阻的值和公差。它也依赖于运算放大器。它可以是简单的运算放大器，也可以是专为电流传感应用而设计的差分运算放大器。
2. 设计方面相当简单。
3. 如果设计时选用适当的零件，误差范围会小一些。
4. 直接检测需要隔离的交流电流是不合适的。
5. 不适合非常高的电流应用(20A或更高)，因为在这样的范围内有更好的选择。
6. 高侧和低侧电流传感需要仔细的结构。它可能需要不同的配置在运算放大器部分。

集成霍尔元件电流传感

电流传感中最常用的电流传感元件之一是霍尔元件电流传感集成电路在哪里使用霍尔效应传感器当电流通过端子时，在隔离状态下直接测量电流。它最适用于5A以上的大电流测量，量程可达30 - 50A。它利用霍耳效应将被测电流周围产生的磁场转换为电压的原理。

这种集成霍尔效应传感器可用于小型IC封装。它不需要额外的电路来运行，因为它们已经在单个包中有一个内置的运算放大器，在某些情况下可能需要一个简单的电压参考。它具有节省空间的特点，因为小的IC占用面积和没有额外的组件。

下面是一些容易找到的例子:

1. ACS712(有不同的变体为+/-5A， +/-10A， +/-20A)。
2. 来自德州仪器的TMCS1100(高达+/-25A)

这种类型的IC电隔离电流线，因此它没有任何电干扰之间的传感路径和传感电路。它具有低的误差，通常范围从+/-0.5%到+/-1%的公差。当输出电压不适合模拟和数字电路时，电流可以是单向的或双向的。

这种传感技术的总体印象:

1. 这是一个显著的低成本，但可以高于分流电阻传感方法。
2. 设计方面很简单
3. 直接适用于交流电流和直流电流的检测
4. 提供被感知元件和感知电路之间的隔离
5. 适用于大电流应用(20A或更高)

传统的霍尔效应电流传感

这是相同的电流传感技术集成霍尔效应电流传感技术．它还利用电流产生的磁场，通过放置在铁磁核心内的霍尔效应元件将电流转换为电压。它在任何IC包中都不可用;它使用的传感器可以放在电源线或总线排上。

它可以提供非常大的电流感应范围，例如200A - 400A等。然而，这种传感器的精度通常很低，并涉及多个组件，因为输出电压足够小，可以用作测量参考点。它需要一个带增益控制的差分放大器和一个温度补偿电路。要运行这些设备，还需要一个调节器。

它的特点是组件成本高，通常可在小导体通孔封装，可以很容易地焊接在PCB上，或作为CT变压器或钳形变压器，可以使用在PCB板外。

这种传感技术的总体印象:

1. 霍尔元件成本低，但附加电路的价格可能高于其他方法。
2. 设计方面有点复杂。
3. 直接适用于交流电流和直流电流的检测。
4. 提供被感知元件和感知电路之间的隔离。
5. 适用于高电流应用(100A或更高)。

因此，它是关于当前传感技术根据不同方面的简要信息。然而，技术的选择总是依赖于应用需求和应用的目标价格。

如果您对使用什么或如何使用或组件的选择有任何问题，请留言。我们将帮助您使电流传感尽可能简单。