微电流检测资料

目录

1、设计背景 (1)

2、设计方案选择 (1)

2.1典型的微电流测量方法 (1)

2.1.1开关电容积分法[1] (1)

2.1.2运算放大器法 (2)

2.1.3场效应管+运算放大器法 (2)

2.2总体设计方案 (3)

3、具体设计方案及元器件的选择 (4)

3.1稳流信号源问题 (4)

3.2I/V转换及信号滤波放大 (5)

3.2.1前级放大 (5)

3.2.2滤波及后级放大电路 (6)

3.2.3运算放大器的选取 (6)

3.3量程自动转换 (6)

3.4信号采集处理 (7)

4、软件仿真结果 (8)

5、参考资料 (9)

微电流测试电路设计

1、设计背景

微电流是指其值小于-6

10A的电流,微电流检测属于微弱信号检测的一个分支，是一门针对噪声的技术,它注重的是如何抑制噪声和提高信噪比。该技术在军事侦察、物理学、化学、电化学、生物医学、天文学、地学、磁学等许多领域具有广泛的应用。我们所研究的微电流检测主要针对电力系统中的绝缘材料，因为现代国民经济对电力供应的依赖性日益增大，电力系统的规模、容量也在不断扩大。而电气设备的绝缘材料往往是电力系统中的重要组成部分，绝缘材料的漏电流情况严重会造成电力系统的重大损失。微电流检测是通过对泄漏电流的测量来评估绝缘材料状况的有效方法。近年来,针对微弱电流的信噪改善比SNIR已能达到1了，目前国内做得比较好的单位是南京大学,其独家生产的ND-501型微弱信号检测实验综合装置己被国内至少76家高等院校使用。但其产品价格昂贵,少则几千元,多则几万元，例如HB-831型pA级电流放大器、HB-834型四通道pA级电流放大器、HB-838型八通道pA级电流放大器的售价分别为4100元/台、13000元/台、22000元/台。所以，研制高精度、寿命长、成本低、电路简单的微电流检测仪具有重要的现实意义及理论参考价值。为了达成目标，我们需要重点考虑以下几个问题：

10 A（本设计要求）的稳流信号源的实现（1）如何获得实验信号，即电流为12

问题；

（2）如何将微弱电流信号转换成易于操作的信号；

（3）怎样将微弱信号提取放大；

（4）如何实现量程的自动转换问题；

（5）将实际中的模拟信号转换成数字信号；

（6）实现对数字信号的处理和显示。

2、设计方案选择

2.1典型的微电流测量方法

2.1.1开关电容积分法[1]

开关电容式微电流测量方法的前级是在利用开关电容实现电流向电压转换的同时对电压信号进行调制和放大，达到微伏级；后级电路通过选频放大电路实

现微伏级电压的放大，再利用开关式相敏检波电路解调得到与被测微电流有一定比例关系的伏特级电压。

但文献[1]在选择器件时有以下不足之处：①目前开关的泄漏电流较大(作者所选用的MAX4052开关的泄漏电流为2pA)，致使开关电容式微电流测量方法的测量精度难以再提高；②所选用的运算放大器为普通运放F3140,其失调电压为5mV，偏置电流为l0pA，难以保证测量精度。

2.1.2运算放大器法

此类测量方法的前级都是运用较高精度的运算放大器直接进行I-V转换，其转换原理如图1所示。在图1中，R0为运算放大器的输入限流保护电阻：R1与Cl 组成反馈补偿网络，降低带宽，防止R1、R2、R3与Q移相产生自激振荡；R1与R2、R3组成T型电阻网络，用以对微电流进行进一步的放大，其放大系数表达式为(1+R3/R2)Rl；R4与C2组成低通滤波器，用以滤除运放的高频噪音；包含A/D 转换的电压放大单元，有用模拟电路放大的，也有用程控电压放大器(专用电压放大芯片)放大的，此时它受单片机的控制；单片机主要担任控制与计算任务，可以实现自换量程、自动校零等功能。此种方法可以放大的微电流的级别视运算放大器的综合性能而定，但一般不能精确放大pA级及更微弱的电流信号。

I i

图1 运算放大器法原理图

2.1.3场效应管+运算放大器法

通常的集成电路（IC）内部的半导体器件由于受制造条件的制约，其性能往往低于分立器件。因此，使用分立器件能够制造出比IC性能更优良的电路。

与晶体三极管相比，场效应管的低频噪声系数要小得多；场效应管的等效输入电流噪声也相对很小，而其等效输入电压噪声与晶体三极管相当或略高，这使得场效应管的最佳源电阻较大；而且，场效应管的低频1/f噪声只出现在等效输入电压噪声中，而不出现在等效输入电流噪声中。这些特点使得场效应管用作低噪声前置放大器比晶体三极管更为合适。

一般地，金属氧化物场效应管（M0SFET）的1/f噪声要大于结型场效应管（JFET），所以，微弱信号检测的前置放大器通常选用跨导高、输入电阻大、栅源电容小的结型场效应管。

前置放大器选用结型场效应管的电路，通常都是使用低噪声结型场效应管组成差动放大电路，并结合高精度运算放大器，实现前置级的I-V转换并有一定程度的放大。该类型的前置级放大电路如图2所示。

图2 结型场效应管测量微电流的前置级放大器原理图

2.2总体设计方案

综合考虑以上三种方法，本设计采用第二种测量方法，并对其做出简化和改进，总体设计方案如图3所示：

外屏蔽层

图3 微电流检测总体设计方案

3、具体设计方案及元器件的选择 3.1稳流信号源问题

信号源采用如图4所示的电阻分压原理。图中B 点悬空，接运算放大器的反相输入端，地线接运算放大器的同相输入端。若图中A 点电压为1mV(实验中在线检测仍为lmV)，则可得到lpA 的输入电流。同理，A 点电压为2mV ，则可得到2pA 的输入电流。分压电阻均采用普通电阻。

6V

B

图4 信号源电路图

本实验的信号源和电路板的供电电源均采用电池供电。检测电路所采用的运算放大器的最低供电电压均为5V ，实验采用6V 小型锌锰干电池。在实验前用万用表测量正负极电源电压绝对值基本相同，但在较长试验时间后发现运算放大器的正极消耗的电能比其负极要多一些，所以长时间运行后，运算放大器正负电源的电压绝对值差值增大，这将影响运算放大器的正常工作。因此改用8节1号干电池组成±6V 电池组，而且在使用一段时间后，将正负极各四节电池进行整体交换，这样可以减少运算放大器正负供电电源电压绝对值的差值，有利于提

高测量结果的准确度。

3.2I/V转换及信号滤波放大

电流信号极易受到干扰的影响且在传递过程中需要很多电容进行滤波，不便于操作。因此对微弱电流的检测，需要先将其转化为电压信号。为了实现从pA 量级到V级的高增益放大，本部分由前级放大电路、滤波和后级放大电路组成，电路原理图如图5所示。

C1

图5 I/V转换及信号滤波放大电路

3.2.1前级放大

由于被测量信号pA量级, 很容易淹没在噪声中, 因此前级放大成为整个放大电路的关键。本设计采用电阻反馈式电路, 原理图如图5前级放大电路所示。被测电流信号通过放大电路时, 转化为反馈电阻R1两端的电势。同时前级放大所用的电阻的精度和温漂性能也决定放大电路的可用性。由于放大倍数决定其阻值较大，这会带来温漂误差。采用T型电阻网既可以采用小阻值电阻减小漂移误差，又能获得较大的输入电阻和放大倍数以满足信号处理的要求，T型网络如图6所示。

图6 T型网络

在理想特性条件下，放大器增益：

(1)A f B

R G R R =-?+ （1）

由式（1）知：放大器增益仅与外部T 型电阻网络有关，而与放大器本身参数无关，选用不同T 型网络电阻比值，即可得到不同增益扩展。由于电阻比值精度较高、稳定性较好，闭环增益精度和稳定性也会很高。此外，与负反馈电流/电压转换原理相比较，由于因子(1+

A

B

R R )的放大作用，可适当降低f R 的放大作用，

从而使T 型电阻网络避免采用高值电阻，减少了电阻热噪声的影响。 3.2.2滤波及后级放大电路

由于前级放大电路的放大倍数有限，为了使输出电压信号能够满足采集范围要求，需要通过后级放大电路对前级放大得到的信号进一步放大。同时，为了抑制系高频噪声，在前后级放大电路之间加入一阶有源低通滤波器，由一个电阻和一个电容组成，如图5所示。 3.2.3运算放大器的选取

为了减小运算放大器偏置电流对测量信号的影响，选取合适的运算放大器。具体选择原则就是：输入偏置电流B I 、输入失调电流OS I 及输入失调电压OS V 小；噪声(N e 、N i )小；共模抑制比(CMRR)大；输入阻抗IN R 大；漂移小。经大量搜索，决定前级放大采用OPA128JM 运算放大器，后两级采用ICL7650运算放大器。 3.3量程自动转换

为了保证测量数据的准确性，在测试时可以根据不同的测试电流进行量程的切换，本设计选择每pA 为一个档位。先把测量电压进行衰减（1:8），电压负反馈运算放大器对衰减信号进行放大。由模拟开关进行通道的选择，模拟开关控制端由AT89C52的P1口提供，从而实现放大倍数的控制。

模拟集成开关是一种由数字信号来控制电路导通与截止以控制模拟信号传输的器件，又称电子开关。选择开关时主要考察以下几个指标： （1）通道数量； （2）泄漏电流； （3）导通电阻。

除此之外，开关速度和电源电压范围也是很重要的参数，在应用时要根据实际情况灵活选择。本设计中我们选取了8通道模拟开关HCF4051。量程转换电路

如图7所示。

图7量程转换电路

量程转换程序流程图如图8所示。

图8 量程转换程序流程图

3.4信号采集处理

电流信号经过放大转换后，得到V级电压信号，由ADC0832进行A/D转换, 并传输给单片机做相应的数据处理和显示，信号采集电路如图9所示。且采样时间

应包含多个噪声周期，采样频率应高于噪声频率，这样采集到的大量数据才能反映出噪声的统计规律。I-V转换电路和低漂移直流放大器都具有低通特性，影响电路工作的主要是低通噪声，其频率范围为0.016-1.6Hz，周期相当于60-0.6s。经试验，采样时间取50-60s，采样频率取50-100Hz，这在几十秒内可采集到数千个数据，足以形成谱线，数据采集程序的结构为：设定5000个循环；启动A/D变换；将A/D转换后所得数据分高、低字节依次存入RAM。

图9 信号采集电路图

4、软件仿真结果

根据以上分析可知，本文所设计的微电流测量电路主要由稳流源、前级放大电路、后级放大电路、量程转换、信号显示等几部分组成。搭建仿真电路，并输入不同量程内信号进行检测，软件仿真效果图分别如图10，11，12所示。

图10 0-1pA量程内仿真效果图

图11 1-2pA量程内仿真效果图

图12 3-4pA量程内仿真效果图

可见，在软件仿真中，已实现以下目标：

（1）将微弱电流信号转换成易于操作的信号且提取放大；

（2）将实际中的模拟信号转换成数字信号；

（3）实现量程的自动转换；

（4）实现对数字信号的处理显示。

5、参考资料

[1] 王月娥. 微电流测量方法的研究[D]. 西安: 西安理工大学, 2005.

[2] 王卫勋. 微电流检测方法的研究[D].西安理工大学,2007.

[3] 闫书江,唐飞,王晓浩,王帆,杨涛. 用于FAIMS系统的微电流检测电路[J]. 电

子测量与仪器学报,2011,08:711-715.

高边电流检测原理和电路

作者：Maxim公司Gert N.Helles 来源：《电子产品世界》 高端电流检测的原理和电路 摘要：本文介绍低端、高端检流电路的结构和它们的应用。 关键词：电流检测限流 电流测量技术具有极为广泛的应用，许多系统中都需要检测流入、流出电流的大小。例如，电流保护/电流监测 设备、4-20mA电流环系 统、可编程电流源、线 性/开关模式电源、以及 需要掌握流入流出电流比 例的充电器或电池电量计 量器。由于很多应用是便 携式的，因此电流检测电 路还必须具有小体积、低 功耗的特性。 高端/低端检流电路 低端检流电路的检 流电阻串联到地(图1）， 而高端检流电路的检流电 阻是串联到高电压端(图 2）。两种方法各有特 点：低端检流方式在地线 回路中增加了额外的电 阻，高端检流方式则要处 理较大的共模信号。 图1所示的低端检流 运放以地电平作为参考电 平，检流电阻接在正相 端。运放的输入信号中 的共模信号范围为： (GND-RSENSE*ILOAD）。 尽管低端检流电路比较简 单，但有几种故障状态是 低端检流电路检测不到 的，这会使负载处于危险 的情况，利用高端检流电 路则可解决这些问题。 高端检流电路直接连到电源端，能够检测到后续回路的任何故障并采取相应的保护措施，特别适合于自动控制应用领域，因为在这些应用电路中通常采用机壳作为参考地。 传统高端检流电路 传统的高端/低端检流方式有多种实现方案，绝大多数基于分立或半分立元件电路。高端检流电路通常需要用一个精密运放和一些精密电阻电容，最常用的高端检流电路采用差分运放做增益放大并将信号电平从高端移位到参考地(图3）： VO=IRS*RS； R1=R2=R3=R4 该方案已广 泛应用于实际系 统中，但该电路 存在三个主要缺 点： 1）输入电 阻相对较低，等 于R1； 2）输入端 的输入电阻一般 有较大的误差值； 3）要求电阻的匹配度要高，以保证可接受的CMRR。任何一个电阻产生1%变化就会使CMRR降低到46dB；0.1%的变化使CMRR达到66dB，0.01%的变化使CMRR达到86dB。高端电流检测需要较高的测量技巧，这促进了高端检流集成电路的发展。而低端电流检测技术似乎并没有相应的进展。 采用集成差分运放实现高端电流检测 采用差分运放进行高端电流检测的电路更便于使用，因为近期推出了许多种集成电路解

LTC 具温度 电压和电流测量功能的多节电池电量测量芯片

LTC2943 - 具温度、电压和电流测量功能的多节电池电量测量芯片 特点 ?可测量累积的电池充电和放电电量 ?至 20V 工作范围可适合多种电池应用 ?14 位 ADC 负责测量电池电压、电流和温度 ?1% 电压、电流和充电准确度 ?±50mV 检测电压范围 ?高压侧检测 ?适合任何电池化学组成和容量的通用测量 ?I2C / SMBus 接口 ?可配置警报输出 / 充电完成输入 ?静态电流小于120μA ?小外形 8 引脚 3mm x 3mm DFN 封装 典型应用 描述 LTC2943可测量便携式产品应用中的电池充电状态、电池电压、电池电流及其自身温度。其具有宽输入电压范围，因而可与高达20V的多节电池配合使用。一个精准的库仑计量器负责对流经位于电池正端子和负载或充电器之间的一个检测电阻器电流进行积分运算。电池电压、电流和温度利用一个内部14位无延迟增量累加(No Latency ΔΣTM) ADC来测量。测量结果被存储于可通过内置I2C / SMBus接口进行存取的内部寄存器中。 LTC2943具有针对所有4种测量物理量的可编程高门限和低门限。如果超过了某个编程门限，则该器件将采用SMBus警报协议或通过在内部状态寄存器中设定一个标记来传送警报信号。LTC2943仅需采用单个低阻值检测电阻器以设定测量电流范围。 应用 ?电动工具 ?电动自行车 ?便携式医疗设备 ?视频摄像机

程序： #include <> #include <> #include "" #include "" #include "" #include "" #include "" #include <> 00; Check I2C Address."; Shared between loop() and restore_alert_settings() .\nPlease ensure I2C lines of Linduino are connected to the LTC device"); } } (ack_error); (F("*************************")); print_prompt(); } } } *\n")); (F("* Set the baud rate to 115200 and select the newline terminator.*\n")); (F("* *\n"));

漏电流测试方法

测量接地漏电流 漏电比对人墙MD（地），容易理解和考虑漏电流接地端子的电流。 上的MD（红色和黑色），您认为图左侧的代码表示你的手或脚 测量正常状态 ?连接? 连接到墙上的插座适配器· 2P 3P 3P插头连接到被测设备ME。 插入之间的地面和地面终端适配器导致3P · 2P墙的MD，测量电流从插入被测ME设备的3P接地引脚泄漏。 开关电源极性连接到墙上的插头转接器转换成半旋转3P · 2P。

?测量? 打开电源测试ME设备，对MD（最好的测量范围从最高量程）输出电压测量。 其结果是除以1kΩ的当前记录测量（因为它可能被转换成测量μAMV）。 再次切换极性，测量功率，并具有重要价值的测量。 ?决定? 另一种形式，无论附加，0.5毫安大致正常 单一故障条件（一电源线开路）测量 ?连接? 删除连接2P 3P ·正常情况下，适配器，该适配器只有一个刀片极2P 3P连接· 2P剥离（漏电电流∵ 单一故障条件下，只有电力导线断开one 。） 壁挂2P插头插座条。 开关电源极性连接到墙上插座旋转2P半条。 交换式电源供应断开的导线连接到其他2P刀片更换地带极适配器3P · 2P。

?测量? 打开电源测试ME设备，对MD（最好的测量范围从最高量程）输出电压测量。 其结果是除以1kΩ的当前记录测量（因为它可能被转换成测量μAMV）。 极性开关电源，开关电源的测量4供应断开的导线，最大测量值。 ?决定? 另一种形式连接，正常值小于1mA无关。 外部泄漏电流测量 测量正常状态 ?连接? 连接到墙上的插座适配器· 2P 3P 3P插头连接到被测设备ME。3P · 2P适配器地线连接到地面的墙。 ME的设备金属部件测试（如果外部覆盖着绝缘设备，如铝箔贴为20cm × 10CM部分）之间插入墙壁和地面终端的医师，设备的测试ME外观测量泄漏电流。 开关电源极性连接到墙上的插头转接器转换成半旋转3P · 2P。

浅谈霍尔电流传感器ACS785ACS712系列电流检测方式

浅谈霍尔电流传感器ACS785/ACS712系列电流检测方式 浅谈电流检测方式 一、检测电阻+运放 优势：成本低、精度较高、体积小 劣势：温漂较大，精密电阻的选择较难，无隔离效果。 分析： 这两种拓扑结构，都存在一定的风险性，低端检测电路易对地线造成干扰；高端检测，电阻与运放的选择要求高。检测电阻，成本低廉的一般精度较低，温漂大，而如果要选用精度高的，温漂小的，则需要用到合金电阻，成本将大大提高。运放成本低的，钳位电压低，而特殊工艺的，则成本上升很多。 二、电流互感器CT/电压互感器PT 在变压器理论中，一、二次电压比等于匝数比，电流比为匝数比的倒数。而CT 和PT 就是特殊的变压器。基本构造上，CT 的一次侧匝数少，二次侧匝数多，如果二次开路，则二次侧电压很高，会击穿绕阻和回路的绝缘，伤及设备和人身。PT 相反，一次侧匝数多，二次侧匝数少，如果二次短路，则二次侧电流很大，使回路发热，烧毁绕阻及负载回路电气。 CT,电流互感器，英文拼写Current Transformer，是将一次侧的大电流，按比例变为适合通过仪表或继电器使用的，额定电流为5A 或1A 的变换设备。它的工作原理和变压器相似。也称作TA 或LH（旧符号）. 工作特点和要求： 1、一次绕组与高压回路串联，只取决于所在高压回路电流，而与二次负荷大小无关。 2、二次回路不允许开路，否则会产生危险的高电压，危及人身及设备安全。 3、CT 二次回路必须有一点直接接地，防止一、二次绕组绝缘击穿后产生对地高电压，但仅一点接地。 4、变换的准确性。 PT，电压互感器，英文拼写Phase voltage Transformers，是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为100V 的变换设备。电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。也称作TV 或YH（旧符号）。 工作特点和要求： 1、一次绕组与高压电路并联。 2、二次绕组不允许短路（短路电流烧毁PT）,装有熔断器。 3、二次绕组有一点直接接地。 4、变换的准确性

微弱电流检测的设计

毕业设计 微电流检测器设计 指导教师讲师 学院名称工程学院专业名称自动化 论文提交日期2011年5月论文答辩日期2011年5月 答辩委员会主席____________ 评阅人____________ 摘要

近年来,微弱电流信号检测技术在信号处理、电视技术、测量技术、通信技术、信息运算多媒体技术以及一般的电子电路设计等领域得到了非常广泛的应用，并极大地促进了相关技术领域的迅速发展,例如军事侦察、物理学、化学、电化学、生物医学、天文学、地学、磁学等。随着科学技术的发展，对微弱信号进行检测的需要日益迫切，微弱信号检测是发展高新技术、探索及发现新的自然规律的重要手段，对推动相关领域的发展具有重要的意义。 微弱是相对于噪声而言的，所以只靠放大并不能检测出微弱信号，只有在有效地抑制噪声的条件下增大微弱信号的幅度,才能提取出有用信号。因此,必须研究微弱信号检测的理论方法和设备,包括噪声的来源和性质,分析噪声产生的原因和规律以及噪声的传播途径,有针对性地采取有效措施抑制噪声。 本设计制作的微电流检测电路,是以A T89S52芯片为核心实现对微电流信号进行检测并显示,利用两个斩波稳零式高精度运放ICL7650组成的放大模块电路,实现I/V转换,将微电流信号转换成为电压信号,而两个相同高精度运放可以实现对电压信号的一二级放大,经两级放大后的电压通过ADC0809采样、A/D转换后传送给单片机AT89S52,之后单片机经过一些运算编程后控制,将所要测得弱电流信号在LCD1602显示出来。能实现对1uA 到2500uA微电流的实时检测。 关键词：弱电流检测 AT89S52 ICL7650 ADC0809

电流检测电路

MAX471电流检查电路 摘要：MAX471/MAX472是MAXIM公司生产的精密高端电流检测放大器，利用该器件可以实现以地为参考的电流/电压的转换，本文介绍了用MAX471/472高端双向电流检测技术来实现对电源电流的监测和保护的方法，并给出了直流电源监测与保护的实现电路关键词：高端电流监测I/V转换MAX471 MAX472 1 电源电流检测 长期以来，电源电流的检测都是利用串联的方法来完成的。而对于磁电仪表，一般都必须外加分流电阻以实现对大电流的测量，在量程范围不统一时，分流电阻的选择也不标准，从而影响到测量精度。对于互逆电源，由于测量必须利用转换开并来实现，因而不能随机地跟踪测量和自动识别。 在教学和实验室使用的稳压电源中，为了能够进行电流/电压的适时测量，可用两种方法来实现。一种方法是彩双表法显示，此法虽好，但成本较高，同时体积也较大；另一种方法是采用V/I复用转换结构，这种方法成本低，体积小，因而为大多数电源所采用，但它在测量中需要对电压/电流进行转换显示，也不方便。那么，如何对电源进行自动监测呢？笔者

在使用中发现，稳压电源的电压在初始调节状态时，往往显示出空载，而在接入负载后，则需要适时显示负载电流，因此，利用负载电流作为监测信号来完成I/V的测量转换，可实现一种电量用两种方法表示，并可完成自动监测转换功能。 为了实现I/V的转换，笔者利用MAX271/MAX472集成电路优良的I/V转换特性、完善的高端双向电流灵敏放大器和内置检流电阻来实现对稳压电流电流的检测。 2 MAX471/MAX472的特点、功能 美国美信公司生产的精密高端电流检测放大器是一个系列化产品，有MAX471/MAX472、MAX4172/MAX4173等。它们均有一个电流输出端，可以用一个电阻来简单地实现以地为参考点的电流/电压的转换，并可工作在较宽的电压和较大的电流范围内。 MAX471/MAX472具有如下特点： ●具有完美的高端电流检测功能； ●内含精密的内部检测电阻（MAX471）； ●在工作温度范围内，其精度为2%； ●具有双向检测指示，可监控充电和放电状态； ●内部检测电阻和检测能力为3A，并联使用时还可扩大检测电流范围； ●使用外部检测电阻可任意扩展检测电流范围（MAX472）； ●最大电源电流为100μA； ●关闭方式时的电流仅为5μA； ●电压范围为3～36V； ●采用8脚DIP/SO/STO三种封装形式。 MAX471/MAX472的引脚排列如图1所示，图2所示为其内部功能框图。表1为 MAX471/MAX472的引脚功能说明。MAX471的电流增益比已预设为500μA/A，由于2kΩ的输出电阻（ROUT）可产生1V/A的转换，因此±3A时的满度值为3V.用不同的ROUT电阻可设置不同的满度电压。但对于MAX471，其输出电压不应大于VRS+-1.5V，对于MAX472，则不能大于VRG-1.5V。

电流检测方法

电流检测方法 1 传统的电流检测方法 1. 1 利用功率管的RDS进行检测( RDS SENSIN G) 当功率管(MOSFET) 打开时,它工作在可变电阻区,可等效为一个小电阻。MOSFET 工作在可变电阻区时等效电阻为: 式中:μ为沟道载流子迁移率; COX 为单位面积的栅电容;V TH 为MOSFET 的开启电压。 如图1 所示,已知MOSFET 的等效电阻,可以通过检测MOSFET 漏源之间的电压来检测开关电流。 这种技术理论上很完美,它没有引入任何额外的功率损耗,不会影响芯片的效率,因而很实用。但是这种技术存在检测精度太低的致命缺点: (1) MOSFET 的RDS本身就是非线性的。 (2) 无论是芯片内部还是外部的MOSFET ,其RDS受μ, COX ,V TH影响很大。 (3) MOSFET 的RDS随温度呈指数规律变化(27～100 ℃变化量为35 %) 。 可看出,这种检测技术受工艺、温度的影响很大,其误差在- 50 %～ + 100 %。但是因为该电流检测电路简单,且没有任何额外的功耗,故可以用在对电流检测精度不高的情况下,如DC2DC 稳压器的过流保护。 图1 利用功率管的RDS进行电流检测

1. 2 使用检测场效应晶体管(SENSEFET) 这种电流检测技术在实际的工程应用中较为普遍。它的设计思想是: 如图2 在功率MOSFET两端并联一个电流检测FET ,检测FET 的有效宽度W 明显比功率MOSFET 要小很多。功率MOSFET 的有效宽度W 应是检测FET 的100 倍以上(假设两者的有效长度相等,下同) ,以此来保证检测FET 所带来的额外功率损耗尽可能的小。节点S 和M 的电流应该相等,以此来避免由于FET 沟道长度效应所引起的电流镜像不准确。 图2 使用场效应晶体管进行电流检测 在节点S 和M 电位相等的情况下,流过检测FET的电流IS 为功率MOSFET 电流IM 的1/ N ( N 为功率FET 和检测FET 的宽度之比) , IS 的值即可反映IM 的大小。 1. 3 检测场效应晶体管和检测电阻相结合 如图3 所示,这种检测技术是上一种的改进形式,只不过它的检测器件不是FET 而是小电阻。在这种检测电路中检测小电阻的阻值相对来说比检测FET 的RDS要精确很多,其检测精度也相对来说要高些,而且无需专门电路来保证功率FET 和检测FET 漏端的电压相等,降低了设计难度,但是其代价就是检测小电阻所带来的额外功率损耗比第一种检测技术的1/ N 2还要小( N 为功率FET 和检测FET 的宽度之比) 。此技术的缺点在于,由于M1 ,M3 的V DS不相等(考虑VDS对IDS的影响), IM 与IS 之比并不严格等于N ,但这个偏差相对来说是很小的,在工程中N 应尽可能的大, RSENSE应尽可能的小。在高效的、低压输出、大负载应用环境中,就可以采用这种检测技术。

电流检测电路设计

课程设计报告题目：电流检测电路设计 课程名称：电子信息工程课程设计 学生姓名：焦道楠 学生学号：1314020114 年级：2013级 专业：电子信息工程 班级：（1）班 指导教师：王留留 电子工程学院制 2016年3月

目录 1 绪论 (1) 2 设计的任务与要求 (1) 2.1 课程设计的任务 (1) 2.2 课程设计的要求 (1) 3 设计方案制定 (1) 3.1 设计的原理 (1) 3.2 设计的技术方案 (2) 4 设计方案实施 (3) 4.1 单片机模块 (3) 4.2 传感器模块 (4) 4.3 A/D转换模块 (5) 4.4 LCD12864点阵液晶显示模块 (6) 5 各模块PCB图 (7) 5.1 单片机模块 (7) 5.2 传感器模块 (7) 6 系统的程序设计 (9) 7 心得体会 (10) 参考文献 (10)

电流检测电路设计 学生：焦道楠 指导教师：王留留 电子工程学院电子信息工程专业 1 绪论 在电学中的测量技术涉及的范围非常广，广泛应用于学校、工业、工厂、科研等各种领域，供实验室和工业现场测量使用。随着电子技术的不断发展，在数字化和智能化不断成为主体的今天，电压、电流测量系统中占有非常重要的位置。我们在分析和总结了单片机技术的发展历史及发展趋势的基础上，以实用、可靠、经济的设计原则为目标，设计出全数字化测量电压电流装置。系统主要以AT89C51单片机为控制核心，整个系统由中央控制模块、A/D转换模块、LED显示模块组成。可实现对待测电压、电流的测量，在数码管上显示。本次课程设计我所做的项目是基于单片机的电流检测系统，主要用到A/D转换和数码管显示。近几年来，单片机已逐步深入应用到工农业生产各部门以及人们生活的各个方面。各种类型的单片机也根据社会的需求而相继开发出来。单片机是一个器件级的计算机系统，实际上它是一个微控制器或微处理器。由于它功能齐全，体积小，成本低，因此它可以应用到所有的电子系统中。AT89C51是一种带4K字节闪存的可编程可插除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复的擦除多次，该器件采用ATMEL高密度非易失性存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能的8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。 2设计的任务与要求 2.1 课程设计的任务 利用单片机及其相关知识，设计一个电流检测电路。 2.2 课程设计的要求 （1）画出相应电流检测电路的原理图，并进行检测，生成PCB板； （2）编写程序，实现电流检测功能； （3）情况允许的情况下，做出实物，并估算其成本。 3设计方案制定 3.1 设计的原理

STMC 高端电流检测芯片

Application Circuit STMC109 SOT23 109 DC Motor Control Programmable Current Source Level Translating Over Current Monitor SOT23 Package SOT23 packages. The STMC109is a high side current sense monitor.STMC109 1 DESCRIPTION Using this device eliminates the need to disrupt the ground plane when sensing a load current. It takes a high side voltage developed across a current shunt resistor and translates it into a proportional output current. A user defined output resistor scales the output current into a ground-referenced voltage. The wide input voltage range of 20V down to as low as 2.5V make it suitable for a range of applications.A minimum operating current of just 4μA,combined with its SOT23package make it a unique solution,suitable for portable battery equipment.FEATURES ?Low cost, accurate high-side current sensing.?Output voltage scaling.?Up to 2.5V sense voltage.? 2.5V – 20V supply range.?4μA quiescent current.?1% typical accuracy.? APPLICATIONS ?Battery Chargers ?Smart Battery Packs ???Power Management ?? HIGH-SIDE CURRENT MONITOR V To Load R ORDERING INFORMATION PART NUMBER PACKAGE PARTMARKING Top View I out Load V in 3 2 1 CONNECTION DIAGRAMS ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS Voltage on any pin -0.6V to 20V (relative to I out )Continuous output current 25mA Continuous sense voltage V in + 0.5V > V sense ?> V in – 5V Operating Temperature -40 to 85°C Storage Temperature -55 to 125°C Package Power Dissipation (T A = 25°C)SOT23 450mW

超全的常用测试电流检查方法

指针式直流电流表 数值式万用表能测交直流 电流一电压转换，A/D转换，显示

钳流表非接触式，交直流精度较上面仪器要低些霍尔原理 电流探头配合示波器使用，用于观察电流波形交直流霍尔原理

-gkongi.Eom 常用的用于测量电流的仪表，显示出来的电流大小大多是有效值。 有效值也指均方根值，其物理意义：一个交流电流和一个直流电流作用在同一电阻上，若在相同的时间内它们所产生的热量相等，则交流电流的有效值I等于该直流电流值。假设 交流信号的周期为T： T 2 2MT 2 由P 0i (t)Rdt=l RT I 勺〒0i (t)dt 显然，直流电流的有效值和平均值是相等的。 平均值： 1 T I i(t)dt 显然正负对称的交流信号平均值为0 T o 另种定义: 1 T I |i(t) |dt 全波整流之后的平均值 波形系数K F定义：信号的有效值与平均值(全波整流后的值)之比，K F -。 I 显然，不同类型信号的波形系数不同。 波峰系数Kp定义：信号的峰值与有效值之比，Kp “ F表为一些常见信号的一些参数

知道了波形系数和波峰系数之后，对特定信号可以很容易的进行不同值之间的转换。实际上，直接获取信号的有些仪表就利用了这一转换原理进行有效值的测量。 一.直接测量法 在被测电电路中串入适当量程的电流表，让被测电流流过电流表，从表上直接读取被测 电流值。 中学实验室里常用的直流电流表是指针式磁电系电流表，它由灵敏电流计（俗称表头）改装而成。灵敏电流计主要由永磁铁、可动线圈、螺旋弹簧（游丝）和指针刻度盘等组成。如下图： 图2-1电流计原理图 当线圈通以电流时，线圈的两边受到安培力，设导线所处位置磁感应强度大小为B线 框长为L、宽为d、匝数为n,当线圈中通有电流时，则安培力的大小为：F=nBIL。安培 力对转轴产生的力矩：M仁Fd= nBILd。不论线圈转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行， 安培力的力矩不变。在这一力矩的作用下，线圈就会顺时针转动。当线圈转过0角时（指针偏角也为0）,两弹簧相应地会产生阻碍线圈转动的扭转力矩M2 （M2=k 0,胡克定律）。

各种电流检测方式的比较

浅谈电流检测方式 一、检测电阻+运放 优势： 成本低、精度较高、体积小 劣势： 温漂较大，精密电阻的选择较难，无隔离效果。 分析： 这两种拓扑结构，都存在一定的风险性，低端检测电路易对地线造成干扰；高端检测，电阻与运放的选择要求高。 检测电阻，成本低廉的一般精度较低，温漂大，而如果要选用精度高的，温漂小的，则需要用到合金电阻，成本将大大提高。运放成本低的，钳位电压低，而特殊工艺的，则成本上升很多。 二、电流互感器CT/电压互感器PT 在变压器理论中，一、二次电压比等于匝数比，电流比为匝数比的倒数。而CT和PT就是特殊的变压器。基本构造上，CT的一次侧匝数少，二次侧匝数多，如果二次开路，则二次侧电压很高，会击穿绕阻和回路的绝缘，伤及设备和人身。PT相反，一次侧匝数多，二次侧匝数少，如果二次短路，则二次侧电流很大，使回路发热，烧毁绕阻及负载回路电气。 CT,电流互感器，英文拼写Current Transformer，是将一次侧的大电流，按比例变为适合通过仪表或继电器使用的，额定电流为5A或1A的变换设备。它的工作原理和变压器相似。也称作TA 或LH（旧符号）工作特点和要求： 1、一次绕组与高压回路串联，只取决于所在高压回路电流，而与二次负荷大小无关。 2、二次回路不允许开路，否则会产生危险的高电压，危及人身及设备安全。 3、CT二次回路必须有一点直接接地，防止一、二次绕组绝缘击穿后产生对地高电压，但仅一点接地。

4、变换的准确性。 PT，电压互感器，英文拼写Phase voltage Transformers，是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为100V的变换设备。电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。也称作TV或YH（旧符号）。 工作特点和要求： 1、一次绕组与高压电路并联。 2、二次绕组不允许短路（短路电流烧毁PT）,装有熔断器。 3、二次绕组有一点直接接地。 4、变换的准确性 模块型霍尔电流传感器 模块型霍尔电流传感器分开环模式与闭环模式。 开环模式又称为直接测量式霍尔电流传感器，输入为电流，输出为电压。这种方式的优点是结构简单，测量结果的精度和线性度都较高。可测直流、交流和各种波形的电流。但它的测量范围、带宽等受到一定的限制。在这种应用中，霍尔器件是磁场检测器，它检测的是磁芯气隙中的磁感应强度。电流增大后，磁芯可能达到饱和；随着频率升高，磁芯中的涡流损耗、磁滞损耗等也会随之升高。这些都会对测量精度产生影响。当然，也可采取一些改进措施来降低这些影响，例如选择饱和磁感应强度高的磁芯材料；制成多层磁芯；采用多个霍尔元件来进行检测等等。 开环模式的结构原理见下图 根据检测量程的需求，一般分为以下两种绕线模式，左图为小量程的结构图，右图为大量程的结构图。 闭环模式又称为零磁通模式或磁平衡模式，其输入与输出端均为电流信号。原理见下图

电流检测电路

电流检测电路 摘要：MAX471/MAX472是MAXIM公司生产的精密高端电流检测放大器，利用该器件可以实现以地为参考的电流/电压的转换，本文介绍了用MAX471/472高端双向电流检测技术来实现对电源电流的监测和保护的方法，并给出了直流电源监测与保护的实现电路 1 电源电流检测 长期以来，电源电流的检测都是利用串联的方法来完成的。而对于磁电仪表，一般都必须外加分流电阻以实现对大电流的测量，在量程范围不统一时，分流电阻的选择也不标准，从而影响到测量精度。对于互逆电源，由于测量必须利用转换开并来实现，因而不能随机地跟踪测量和自动识别。 在教学和实验室使用的稳压电源中，为了能够进行电流/电压的适时测量，可用两种方法来实现。一种方法是彩双表法显示，此法虽好，但成本较高，同时体积也较大；另一种方法是采用V/I复用转换结构，这种方法成本低，体积小，因而为大多数电源所采用，但它在测量中需要对电压/电流进行转换显示，也不方便。那么，如何对电源进行自动监测呢？笔者在使用中发现，稳压电源的电压在初始调节状态时，往往显示出空载，而在接入负载后，则需要适时显示负载电流，因此，利用负载电流作为监测信号来完成I/V的测量转换，可实现一种电量用两种方法表示，并可完成自动监测转换功能。 为了实现I/V的转换，笔者利用MAX271/MAX472集成电路优良的I/V转换特性、完善的高端双向电流灵敏放大器和内置检流电阻来实现对稳压电流电流的检测。 2 MAX471/MAX472的特点、功能

美国美信公司生产的精密高端电流检测放大器是一个系列化产品，有MAX471/MAX472、MAX4172/MAX4173等。它们均有一个电流输出端，可以用一个电阻来简单地实现以地为参考点的电流/电压的转换，并可工作在较宽的电压和较大的电流范围内。 MAX471/MAX472具有如下特点： ●具有完美的高端电流检测功能； ●内含精密的内部检测电阻（MAX471）； ●在工作温度范围内，其精度为2%； ●具有双向检测指示，可监控充电和放电状态； ●内部检测电阻和检测能力为3A，并联使用时还可扩大检测电流范围； ●使用外部检测电阻可任意扩展检测电流范围（MAX472）； ●最大电源电流为100μA； ●关闭方式时的电流仅为5μA； ●电压范围为3～36V； ●采用8脚DIP/SO/STO三种封装形式。 MAX471/MAX472的引脚排列如图1所示，图2所示为其内部功能框图。表1为MAX471/MAX472的引脚功能说明。MAX471的电流增益比已预设为500μA/A，由于2kΩ的输出电阻（ROUT）可产生1V/A的转换，因此±3A时的满度值为3V.用不同的ROUT电阻可设置不同的满度电压。但对于MAX471，其输出电压不应大于VRS+-1.5V，对于MAX472，则不能大于VRG-1.5V。

电流电压检测方法

电流电压检测方法 一，电压检测 1电压检测相对比较简单，电压传感器并接在待测电压的线端就行。 0.1V以上的精度的话比较简单，简单芯片就可以，比较器。或电压跟随器；放大器来满足精度不够的问题，不同的放大器有不通的精度A) 以下为电压范围检测，输出状态： 常用器件：LM358，TL431等 B) 使用分压电路，将0--100V转换成0—5V ，然后通过ADC取样转换成数字信号，1024或更高位。精度在10-3方，这种办法可以测定连续线性电压。

常用芯片AD536、AD637、LTC1966、LTC1967、LTC1968等等。 C)高精度一般采用专门的ADC转换芯片，带有专用接口。常见于 0.05V以上的精度，要考虑到漂移。常用专门芯片转换，ADC转换 芯片。可以对连续的线性电压进行取样检测。 常用芯片如CS1232 ADC 0808/0809 ,AD574A , ADS1110, MAX4080/MAX4081 INA270 INA271 注意：电压电流转换的时候，根据需要为了防止干扰，有带隔离的芯片。 二，电流检测 电流检测分为接触与非接触式， 接触式：互感检测法、电阻检测法； 非接触式：霍尔电流传感器等 电流检测，实际上也依赖电压检测，再计算出电流。 1、交流互感检测法。损耗低。互感检测法，一般用在高电压大电

流场合(交流)。当主绕组流过大小不同电流时，副绕组就感应出相应的高低不同的电压。将互绕组的电压数值读出，就可计算出流经主绕组的电流。比如变压器中常用。为了减少损耗，常采用电流互感器检测。在电流互感器检测电路的设计中，要充分考虑电路拓扑对检测效果的影响，综合考虑电流互感器的饱和问题和副边电流的下垂效应，以选择合适的磁芯复位电路、匝比和检测电阻。电流互感器检测在保持良好波形的同时还具有较宽的带宽，电流互感器还提供了电气隔离，并且检测电流小损耗也小，检测电阻可选用稍大的值，如一二十欧的电阻

电流检测器件分析_1

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 电流检测器件分析 电流检测器件分析一、检测电阻+运放优势： 成本低、精度较高、体积小劣势： 温漂较大，精密电阻的选择较难，无隔离效果。 分析： 这两种拓扑结构，都存在一定的风险性，低端检测电路易对地线造成干扰；高端检测，电阻与运放的选择要求高。 检测电阻，成本低廉的一般精度较低，温漂大，而如果要选用精度高的，温漂小的，则需要用到合金电阻，成本将大大提高。 运放成本低的，钳位电压低，而特殊工艺的，则成本上升很多。 二、电流互感器 CT/电压互感器 PT 在变压器理论中，一、二次电压比等于匝数比，电流比为匝数比的倒数。 而 CT 和 PT就是特殊的变压器。 基本构造上， CT 的一次侧匝数少，二次侧匝数多，如果二次开路，则二次侧电压很高，会击穿绕阻和回路的绝缘，伤及设备和人身。 PT 相反，一次侧匝数多，二次侧匝数少，如果二次短路，则二次侧电流很大，使回路发热，烧毁绕阻及负载回路电气。 CT,电流互感器，英文拼写 Current Transformer，是将 1 / 10

一次侧的大电流，按比例变为适合通过仪表或继电器使用的，额定电流为 5A 或 1A 的变换设备。 它的工作原理和变压器相似。 也称作 TA 或 LH（旧符号）工作特点和要求： 1、一次绕组与高压回路串联，只取决于所在高压回路电流，而与二次负荷大小无关。 2、二次回路不允许开路，否则会产生危险的高电压，危及人身及设备安全。 3、 CT 二次回路必须有一点直接接地，防止一、二次绕组绝缘击穿后产生对地高电压，但仅一点接地。 4、变换的准确性。 PT，电压互感器，英文拼写 Phase voltage Transformers，是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为 100V 的变换设备。 电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。 也称作 TV 或 YH（旧符号）。 工作特点和要求： 1、一次绕组与高压电路并联。 2、二次绕组不允许短路（短路电流烧毁 PT） ,装有熔断器。 3、二次绕组有一点直接接地。 4、变换的准确性三、模块型霍尔电流传感器模块型

高端电流检测的原理和电路

高端电流检测的原理和电路 作者：Maxim公司Gert N.Helles 来源：《电子产品世界》 摘要：本文介绍低端、高端检流电路的结构和它们的应用。 关键词：电流检测限流 电流测量技术具有极为广泛的 应用，许多系统中都需要检测流 入、流出电流的大小。例如，电流 保护/电流监测设备、4-20mA电流 环系统、可编程电流源、线性/开关 模式电源、以及需要掌握流入流出 电流比例的充电器或电池电量计量 器。由于很多应用是便携式的，因 此电流检测电路还必须具有小体 积、低功耗的特性。 高端/低端检流电路 低端检流电路的检流电阻串联到 地(图1），而高端检流电路的检流 电阻是串联到高电压端(图2）。两 种方法各有特点：低端检流方式在 地线回路中增加了额外的电阻，高 端检流方式则要处理较大的共模信 号。 图1所示的低端检流运放以地电 平作为参考电平，检流电阻接在正 相端。运放的输入信号中的共模信 号范围为：(GND- RSENSE*ILOAD）。尽管低端检流 电路比较简单，但有几种故障状态 是低端检流电路检测不到的，这会使负载处于危险的情况，利用高端检流电路则可解决这些问题。 高端检流电路直接连到电源端，能够检测到后续回路的任何故障并采取相应的保护措施，特别适合于自动控制应用领域，因为在这些应用电路中通常采用机壳作为参考地。 传统高端检流电路 传统的高端/低端检流方式有多种实现方案，绝大多数基于分立或半分立元件电路。高端检流电路通常需要用一个精密运放和一些精密电阻电容，最常用的高端检流电路采用差分运放做增益放大并将信号电平从高端移位到参考地(图3）：

VO=IRS*RS；R1=R2=R3=R4 该方案已广泛应用于实际系统中，但该电路存在三个主要缺点： 1）输入电阻相对较低，等于R1； 2）输入端的输入电阻一般有较大的误差值； 3）要求电阻的匹配度要高，以保证可接受的CMRR。任何一个电阻产生1%变化就会使CMRR降低到46dB；0.1%的变化使CMRR达到66dB，0.01%的变化使CMRR达到86dB。高端电流检测需要较高的测量技 巧，这促进了高端检流集成电路 的发展。而低端电流检测技术似 乎并没有相应的进展。 采用集成差分运放实现高端电流 检测 采用差分运放进行高端电流检 测的电路更便于使用，因为近期 推出了许多种集成电路解决方 案。集成电路内部包括一个精密 运放和匹配度很好的电阻， CMRR高达105dB左右。MAX4198/99就是这样的产品，它的CMRR为110dB，增益误差优 于0.01%，而且采用小体积的8引脚mMAX封 装。 专用高端检流电路内部包含了完成高端电流检测 的所有功能单元，可在高达32V的共模电压下检测 高端电流，并提供与之成比例的、以地电平为参考 点的电流输出。需要对电流做精确测量和控制的应 用，如电源管理和电池充电控制，都适合采用这种 方案。 MAXIM的高端检流运放中所使用的检流电阻放 置在电源的高端和被检测电路的电源输入端之间， 检流电阻放在高端不给地线回路增加额外阻抗，这 项技术提高了整个电路的性能并简化了布版要求。 MAXIM推出了一系列双向或单向电流检测IC，有 些双向电流检测IC内置检流电阻，可检测流入或 流出被检电路的电流大小并通过一个极性指示引脚 显示电流方向。增益可调的电流检测IC、固定增 益（+20V/V，+50V/V，或+100V/V）电流检测芯 片或包括单双比较器的固定增益电流检测IC，都 采用小体积封装，如SOT23，可满足对尺寸要求苛刻的应用。图4是用MAX4173构成的高端电流检测电路。 图中输出电压与检流电阻的关系式为：

高边电流检测电路的一些体会

高边电流检测电路的一些体会 2010-01-13 12:25 前一段做一个项目，是关于高边电流检测，所谓高边电流检测，也就是在电源和负载之间进行电流检测； 我们选择的MAXIM 的MAX9937.下面是他的介绍： Maxim Integrated Products推出微型高边检流放大器MAX9937，采用外部电阻设置电压增益，大大提高了设计灵活性。MAX9937提供电池反向（错误）连接保护，还具有-20V至+40V感应 电压及瞬态（抛负载）保护。这些安全措施主要用于汽车电子控制单元（ECU），可检测控制电动助力转向、4轮驱动和防抱死刹车系统模块的电流，还可检测保险丝盒以监测故障。 MAX9937的输入共模范围为4V至28V，与VCC电 源电压（2.7V至5.5V）无关。当VCC为5V时，电源电流低至20 当VCC为0V时，检流电阻上的输入偏置电流仅为1^A,以使ECU关断期间电池消耗最小。 电压增益由两个外部电阻的分压比设置，精度与电阻有关。输入失调电压（VOS）非常小，仅 为±1.2mV（最大值）。 MAX9937提供微型、3mn K 3mm、5引脚SC70封装，封装无铅及卤化物，符合RoHS标准。该放大器工作在-40 C至+125 C汽车级温度范围。芯片起价为$0.58 （1000片起，美国离岸价）。 设计时一定要注意：1.采样输入端的电阻选择精度要高，如果不匹配容易产生误差。 2.该芯片是电流输出，所以输出管脚后面要加精密一点的电阻，电阻后面最好在加一个滤波电容。 其典型电路如下： 高端电流检测放大器性能分析 发布者：techshare 发布时间：2010-9-19 15:41 关键字：电流检测，放大器 在讨论器件功能时，检流放大器可以看作一个输入级浮空的仪表/差分放大器。这意味着即 使器件采用VCC=3.3V 或5V单电源供电，在输入共模电压远高于电源电压的条件下，器件仍然能够正常放大差分输入信号。检流放大器的共模电压可以很高，例如可以高达 28V（MAX4372 和MAX4173）或76V（MAX4080 和MAX4081）。 检流放大器的这一特性使其非常适合高端电流检测应用，这类应用往往需要对高压侧检流电 阻两端的微小电压进行放大，并馈入到低压ADC或低压模拟控制环路进行处理。这种情况 下，通常需要在信号源端（例如检流电阻两端）对电流检测信号进行滤波。可以采用差分滤波 器（图1）滤除负载电流和检流电压的毛刺”，也可以采用共模滤波器（图2）以增强在出现共 模电压尖峰或瞬时过压时的ESD保护能力。合理选择元件构建滤波器，如果元件选择不当，则会引入一些无法预知的失调电压和增益误差，降低电路性能。 滤波器的选择 MAX4173 检流放大器如图3所示，该器件的检流电阻可直接连接到芯片的RS+和RS-端。 器件内部的运算放大器将检流电阻两端的差分电压恢复成RG1两端的差分电压，即

电流检测电路

摘要：MAX471/MAX472是MAXIM公司生产的精密高端电流检测放大器，利用该器件可以实现以地为参考的电流/电压的转换，本文介绍了用MAX471/472高端双向电流检测技术来实现对电源电流的监测和保护的方法，并给出了直流电源监测与保护的实现电路 关键词：高端电流监测I/V转换MAX471 MAX472 1 电源电流检测 长期以来，电源电流的检测都是利用串联的方法来完成的。而对于磁电仪表，一般都必须外加分流电阻以实现对大电流的测量，在量程范围不统一时，分流电阻的选择也不标准，从而影响到测量精度。对于互逆电源，由于测量必须利用转换开并来实现，因而不能随机地跟踪测量和自动识别。 在教学和实验室使用的稳压电源中，为了能够进行电流/电压的适时测量，可用两种方法来实现。一种方法是彩双表法显示，此法虽好，但成本较高，同时体积也较大；另一种方法是采用V/I复用转换结构，这种方法成本低，体积小，因而为大多数电源所采用，但它在测量中需要对电压/电流进行转换显示，也不方便。那么，如何对电源进行自动监测呢？笔者在使用中发现，稳压电源的电压在初始调节状态时，往往显示出空载，而在接入负载后，则

需要适时显示负载电流，因此，利用负载电流作为监测信号来完成I/V的测量转换，可实现一种电量用两种方法表示，并可完成自动监测转换功能。 为了实现I/V的转换，笔者利用MAX271/MAX472集成电路优良的I/V转换特性、完善的高端双向电流灵敏放大器和内置检流电阻来实现对稳压电流电流的检测。 2 MAX471/MAX472的特点、功能 美国美信公司生产的精密高端电流检测放大器是一个系列化产品，有MAX471/MAX472、MAX4172/MAX4173等。它们均有一个电流输出端，可以用一个电阻来简单地实现以地为参考点的电流/电压的转换，并可工作在较宽的电压和较大的电流范围内。 MAX471/MAX472具有如下特点： ●具有完美的高端电流检测功能； ●内含精密的内部检测电阻（MAX471）； ●在工作温度范围内，其精度为2%； ●具有双向检测指示，可监控充电和放电状态； ●内部检测电阻和检测能力为3A，并联使用时还可扩大检测电流范围； ●使用外部检测电阻可任意扩展检测电流范围（MAX472）； ●最大电源电流为100μA； ●关闭方式时的电流仅为5μA； ●电压范围为3～36V； ●采用8脚DIP/SO/STO三种封装形式。 MAX471/MAX472的引脚排列如图1所示，图2所示为其内部功能框图。表1为 MAX471/MAX472的引脚功能说明。MAX471的电流增益比已预设为500μA/A，由于2kΩ的输出电阻（ROUT）可产生1V/A的转换，因此±3A时的满度值为3V.用不同的ROUT电阻可设置不同的满度电压。但对于MAX471，其输出电压不应大于VRS+-1.5V，对于MAX472，则不能大于VRG-1.5V。