电流检测的输入电阻引起的误差

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串联电阻造成的增益误差:

输入滤波:

如果INA381输出连接到高阻抗输入,则使用从VOUT到GND的简单RC网络,设备输出是最佳的过滤位置。在输出处的滤波衰减了共模电压、差分输入信号和INA381电源电压中的高频干扰。如果在输出端的滤波是不可能的,或者如果只有差分输入信号需要滤波,可以在设备的输入引脚上应用滤波器外部滤波有助于减少到达比较器的噪声量,从而降低错误警报的可能性。添加这个噪声滤波器的代价是警报响应时间增加了,因为输入信号和噪声都被过滤了。图49显示了设备的输入过滤器的实现。

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外部串联电阻的增加在测量中产生额外的误差;因此,这些串联电阻的值必须保持在10 Ω(或更少,如果可能的话),以减少对精度的影响。如图49所示,当输入引脚之间施加差分电压时,输入引脚上的内部偏置网络在输入偏置电流中产生不匹配如果在电路中添加额外的外部串联滤波电阻,偏置电流的不匹配会导致滤波器电阻之间的压降不匹配。这种不匹配产生了差分误差电压,该电压从并联电阻上产生的电压中减去。这个错误导致在设备输入引脚处的电压与在分流电阻处产生的电压不同。如果没有额外的串联电阻,输入偏置电流的不匹配对设备运行的影响可以忽略不计。当使用外部滤波电阻时,使用式2计算增益误差因子,使用式3计算增益误差百分比。

公式2表明,存在于设备输入的差分电压的差异量相对于在分流电阻发展的电压是基于外部串联电阻(RF)值以及内部输入电阻RINT。当比较输出电压相对于通过分流电阻的电压时,到达设备输入引脚的分流电压的降低作为增益误差出现。使用A式2计算从分流电压到设备输入引脚测量的期望偏差:

 

RINT是内部输入电阻,RF是外部串联电阻。

来自A式2的调整因子包括显示在表4中的设备内部输入电阻随增益版本的不同而不同。

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表5列出了每个单独的设备增益误差因子。

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使用公式3,然后计算增益误差,可预期从添加外部串联电阻:

 

例如,使用INA381A2和表5中相应的增益误差方程,串联电阻10 Ω得到的增益误差系数为0.991。然后使用A3计算相应的增益误差,仅由于外部10-Ω系列电阻,导致额外的增益误差约为0.89%。电流检测的输入电阻引起的误差_第6张图片

 

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Rshunt中译过来叫做分流电阻,其实就是功率电阻,通常在1mΩ~1000mΩ之间,选择Rshunt时考虑的因素如下:

1、最小负载电流下所需的精度;

2、最大负载电流下的功耗;

固定负载电流下,Rshunt越小,其两端电压越小,测量误差越大,此时应考虑放大器的Vos(输入偏置电压)。

Rshunt越大两端电压越大,测量精度会提高,此时应考虑Rshunt功率。

最大Rshunt阻值计算公式:

(放大器最大满幅输出/Gain)/最大负载电流

举例:

假如我使用的一个电流检测放大器的最大满幅输出是4.9V(手册中会给出),其增益是20,我要测的电流信号最大是0.2A,那么最大的Rshunt值应该是:

(4.9V/20)/0.2A=1.225Ω;

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