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什么是隔膜压力表以及它如何工作?

来源:作者:发表时间:2019-11-26 09:10:12

      在满足降低二氧化碳排放量的全球趋势中,效率已成为关键词。无论是供电网络的智能化还是汽车的电气化,全球趋势都在推动电子电路变得更加高效的需求。对于电路设计者和系统操作员而言,了解流经电路并准确到达负载的电流水平是衡量其效率的重要因素。这些知识有助于最大程度地提高电池的运行性能、热插拔服务器单元、控制电动机速度等等。隔膜压力表是廉价的组件,可提供最佳解决方案,帮助压力表厂商为广泛的应用创建更高效的电路设计。
 
 
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什么是隔膜压力表?
      隔膜压力表是通过减少损耗来帮助提高系统效率的组件,与其他技术相比,它们具有很高的测量精度,非常适合帮助开发人员在汽车、工业和计算机电子设计中精确测量电流。隔膜压力表使用欧姆定律检测电流并将其转换为电压。根据该定律,电流与它所通过的电阻值的乘积给出了电阻两端产生的电压。由于这些隔膜压力表的电阻值非常低,因此压降同样微不足道,在特定应用中约为10至150 mV。
它们如何工作?
      设计工程师将隔膜压力表与电子负载串联放置,这将导致被测量的全部电流流过隔膜压力表。由于隔膜压力表两端的压降与流经隔膜压力表的电流成正比,因此测量该压降可估算负载电流。电压降的测量通常通过各种放大器选项来完成,例如运算放大器、差分放大器和仪表放大器。为特定应用选择正确的电流检测电阻放大器涉及查看输入共模电压规格,这是放大器输入端子上的平均电压。
      电流检测电阻与负载串联时,它们可以直接测量电流。将此与使用线圈的间接电流测量技术进行对比。此处,线圈两端感应出的电压与电压成正比。隔膜压力表直接感测电流时,会消耗功率。因此,隔膜压力表倾向于具有非常低的电阻值。隔膜压力表还具有非常低的电阻温度系数或TCR。此功能定义了其随环境温度变化的低漂移以及长期稳定性。这些特性使电流测量的温度依赖性非常低,同时提高了精度。
      但是,当使用表面贴装类型的极低欧姆电阻时,焊盘和印刷电路板的铜走线的电阻可能不确定,甚至超过电流检测电阻本身的电阻。这可能会导致电流测量结果不准确。另外,PCB走线的TCR可能比串联电阻元件的TCR高得多。因此,有必要使用实现4线制原理的隔膜压力表,因为它们采用了额外的引线来更精确地测量电流。