注意电流检测用电阻的频率特性

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检测流过的电流时，要使用电阻。将高电压转换成适于测量的低电压时，要使用电阻分压器。但是，当信号为交流时，特别是频率很高时，会产生各种各样的危害。让我们用实验来加以证实。

　　在电源电路中，经常要检测负载中流过的电流，因此需要过电流限制、过电流保护的电路。此时，将检测出的电流转换成电压，如图1所示，简单的方法是将对电路无影响的低电阻直接串联插人到电路中。此方法常被用于电源、电力电子电路中。

　　图1 检测电子电路中流过的电流的情况很多

　　在必须进行非接触、高绝缘时的电流检测时，如图2所示，如果是直流信号，应用霍尔元仵组成的电流传感器；如果是交流信号，使用电流互感器（CT）的例子很多。图1所示的电路是不需要绝缘的电路的电流检测电阻的使用例子。一般地，为了变成低电阻值，常使用照片1所示的绕线型的渗碳电阻，这是因为检测大电流的情况很多，消耗功率变大。

　　在图1所示的电路中的检测电压Vs，由电路中流过的电流I0和检测电阻RE1或Rs决定。因此要提高电流检测的，变成了提高所使用的电阻的的问题。

　　图2 非接触式测量电流的使用霍尔传感器和电流变压器

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　　当流过的电流为直流信号且低频时，几乎没有问题；但当流过的电流为交流信号或是脉冲信号时，必须要注意电阻的电阻值会随频率变化。因渗碳阻抗、釉线阻抗是绕线结构，故电感L，大，低电阻值时不能忽视。

　　电阻器的端子间的阻抗值用表示，在高频段使用时，当然要选择电感Ls小的品种。

　　图2是实测容许电力5W、0.47Ω的渗碳电阻端子间的阻抗值Ls的例子。在F＝100kHz附近，阻抗值开始上升，在F＝1MHz附近时，阻抗值达到约1Ω。测定串联阻抗Ls时，也存在0.14 μH。

　　图 3 0.47Ω，5W渗碳电阻的电阻－频率特性(F＝10k～1OMHz)

　　绕线构造的电阻，从高频上看，与RL串联电路等价。因此在100kHz以上的正弦波或处理脉冲的开关电路中使用时会产生很多的问题。

　　如果RL串联电路上流过一定电流，用示波器观测其两端产生的感应电压时，需研究电阻具有的电感成分所带来的影响。

　　图4 是脉冲发生器上升时间为20ns，经由50Ω终端用串联电阻，测定0.47Ω的端子间电压的例子。电阻上流过的电流为I＝5÷50＝100(mA)，0.47Ω两端所产生的电压应该约为47mV，而在电流上升时，却出现了大的电压。实际检测的电压是用线光标表示的48mV。

　　图4  0.47Ω电阻，流过脉冲电流时的端子电压波形…注意峰值波形
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　　要想不产生上述问题，应使用等价的串联电感Ls小的电阻，即氧化金属薄膜型电阻或金属板电阻。图5就是表示电流检测用的金属板电阻的例子。

　　图5 金属板电阻(2W，0.05Ω)

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因此要提高电流检测的，变成了提高所使用的电阻的的问题。