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控制分流器的表面溫度遠(yuǎn)比你想象的要重要

來(lái)源:昆二晶發(fā)布日期:2019-11-12關(guān)注:-
安培(A)是國(guó)際單位制中表示電流的基本單位。國(guó)際計(jì)量委員會(huì)給出的定義是:真空中相距1米的兩根無(wú)限長(zhǎng)且圓截面可忽略的平行直導(dǎo)線內(nèi)通過(guò)一恒定電流,當(dāng)兩導(dǎo)線每米長(zhǎng)度之間產(chǎn)生的力等于2×10-7牛頓時(shí),則規(guī)定導(dǎo)線中通過(guò)的電流為一安培。但是定義中兩根無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,在實(shí)際操作中,通過(guò)測(cè)量分流器的電壓降并結(jié)合歐姆定律計(jì)算出電流。


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       如下圖所示,直流分流器由兩個(gè)銅接頭和中間的電阻合金接合制成,采用四端接線法可以精確測(cè)量出流經(jīng)分流器的電流大小。
 分流器需要在一個(gè)大的電流下工作,由于自熱會(huì)導(dǎo)致分流器的表面溫度升高。尤其是在環(huán)境溫度較高和散熱環(huán)境差的情況下,分流器的表面溫度會(huì)進(jìn)一步升高。依據(jù)IEEE的標(biāo)準(zhǔn),在正常工作條件下分流器的建議工作電流不應(yīng)超過(guò)額定電流的2/3。但實(shí)際應(yīng)用中往往需要測(cè)量一個(gè)較大范圍的電流,即我們要求分流器可以在10%-100%的額定電流下正常工作,有時(shí)甚至?xí)卸虝r(shí)過(guò)載的情況發(fā)生。無(wú)論是何種工作條件,控制分流器的表面溫度非常重要,在30-70℃時(shí)其工作狀態(tài)最佳,且在任何情況下其表面溫度不能超過(guò)145℃,否則會(huì)導(dǎo)致電阻合金的阻值發(fā)生不可逆的變化。需要特別指出的是,應(yīng)從電阻合金的中心點(diǎn)測(cè)量分流器的表面溫度。 

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       需要測(cè)量一個(gè)較寬范圍的電流,會(huì)導(dǎo)致直流分流器的發(fā)熱情況差異巨大。電阻的阻值因加載而產(chǎn)生的自熱會(huì)導(dǎo)致阻值發(fā)生變化,加載不同的電流,電阻的阻值變化情況也不同。這種由于自熱而導(dǎo)致的阻值變化我們用功率系數(shù)(PCR)來(lái)描述,單位為PPM/A, 利用以下的公式計(jì)算:

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       功率系數(shù)越小,由于自熱導(dǎo)致的阻值變化越小,在低電流和高電流下工作的精度差異越小。如下表數(shù)據(jù)所示,我們對(duì)一款宣稱的0.5級(jí)100A,75mV的分流器進(jìn)行測(cè)試,在10%額定電流室溫環(huán)境下其精度大于0.6%,嚴(yán)重超差。
    

功率系數(shù)(PCR)的大小和電阻合金的溫度系數(shù)(TCR)大小是相關(guān)的,要制作低功率系數(shù)的分流器必須使用低溫飄的電阻合金,我們對(duì)開(kāi)步電子的一款分流器進(jìn)行了同樣的測(cè)量,其測(cè)量結(jié)果如下


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  目前浙江昆二晶整流器生產(chǎn)的分流器額定電流從10A-50KA,最高精度為0.5級(jí),具有非常好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。以下為部分產(chǎn)品圖片供欣賞:


未標(biāo)題-1

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