通過測量兩端產(chǎn)生的差分電壓來確定電流幅度。該電阻器被稱為電流感測電阻器或分流電阻器。該器件設(shè)計靈活,允許測量該電流感測電阻器兩端的寬輸入信號范圍。電流感測電阻器的理想選擇僅基于要測量的滿量程電流,即器件之后的電路的滿量程輸入范圍,以及所選的器件增益。最小電流感測電阻器是基于設(shè)計的決定,目的是最大化信號鏈電路的輸入范圍。未最大化到系統(tǒng)電路的整個輸入范圍的滿量程輸出信號限制了系統(tǒng)進行全動態(tài)范圍系統(tǒng)控制的能力。
最終確定電流感測電阻值時要考慮的兩個重要因素是:所需的電流測量精度和電阻上的最大功率耗散。較大的電阻器電壓可提供更準(zhǔn)確的測量,但會增加電阻器的功耗。增加的功耗會產(chǎn)生熱量,考慮到溫度系數(shù),這會降低感測電阻器的精度。當(dāng)輸入信號變大時,電壓信號測量的不確定性會降低,因為任何固定誤差在測量信號中所占的百分比都會變小。提高測量精度的設(shè)計權(quán)衡增大了電流感測電阻值。增大的電阻值會導(dǎo)致系統(tǒng)中的功率耗散增加,這會進一步降低整個系統(tǒng)的精度?;谶@些關(guān)系,測量精度與電阻值和分流選擇所導(dǎo)致的功率耗散成反比。
通過增加分流電阻,電阻兩端的差分電壓增加。較大的輸入差分電壓需要較小的放大器增益來實現(xiàn)滿量程放大器輸出電壓。需要較小的分流電阻器,但又需要較大的放大器增益設(shè)置。較大的增益設(shè)置通常會增加誤差和噪聲參數(shù),這對精密設(shè)計而言沒有吸引力。
一直以來,高性能測量的設(shè)計目標(biāo)迫使設(shè)計人員選擇更大的電流感測電阻器和更低的增益放大器設(shè)置。INA240 提供 100V/V 和 200V/V 增益選項,可提供高增益設(shè)置并在偏移值低于 25μV的情況下保持高性能水平。這些器件允許使用較低的分流電阻值來實現(xiàn)較低的功率耗散,同時仍能滿足高系統(tǒng)性能規(guī)范。