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模拟技术相关技术文章基于INA210电流检测放大器实现优化电流检测信号链电阻应变式传感器?

模拟技术相关技术文章基于INA210电流检测放大器实现优化电流检测信号链

集成电流检测信号路径 在电子系统中,电流测量可提供反馈,以验证操作是否处于可接受的范围内并检测任何潜在的故障情况。

分析系统的电流电平可以诊断意外的运行模式,从而 实现可以提高可靠性或保护系统组件免受损坏的调整。 电流是一种难以直接测量的信号。

不过,可以采用多种测量方法来测量电流的效应。流经导线的电流会产生磁场,可以通过磁传感器(例如霍尔效应 传感器和磁通门传感器)检测到(例如)。当电流通过时,还可以通过测量电阻器上产生的电压来测量电流。这种类型的电阻器称为电流检测电阻器或分流电阻器。 对于低于 100V 的电压轨上最高 100A 的电流,通常首选 分流电阻器进行测量。与磁解决方案相比,分流电阻器测 量方法物理尺寸更小、精度更高并且具有温度稳定性。 要评估和分析系统的电流信息,必须将测量结果数字化并将其发送到系统控制器。用于测量并转换在分流电阻上产生的信号的方法有多种。最常见的方法是采用模拟前端将电流检测电阻器的差分信号转换为单端信号。然后将该单端信号连接到一个模数转换器 (ADC),该ADC连接到一个微控制器。图 1 说明了一个电流检测信号链。

基于INA210电流检测放大器实现优化电流检测信号链

要优化电流检测信号链,必须针对ADC的电流范围和满 量程输入范围选择适当的分流电阻器值和放大器产品增益。选 择分流电阻器时,需要基于测量精度与分流电阻器功率耗 散之间的折衷进行考虑。电阻器值越大,电流流过时产生的差分电压就越大。由于放大器产品偏移电压固定不变,因此 测量误差会比较小。然而,分流电阻上的信号越大,其功耗 (P = I2R) 就越大。分流电阻器越小,分流电阻器上产生的压降就越小,从而降低功率耗散要求,但由于放大器产品的固定偏移误差在信号中所占的百分比变大,因此也会增大测量误差。

通过选择支持所需放大器产品增益的相应器件,可确保放大器的输出信号在满量程输入电流电平下不会超过 ADC 的满量程输入范围。