电流感测电阻（Current Sensing Resistor）工程规范-1

 一、电流感测电阻概况

     电流感测电阻，英文一般翻译为Current Sensing Resistor，用简单的话描述就是一个采样电阻，阻值较小的电阻，串联在电路中用于把电流转换为电压信号进行测量。这一类电阻，是按照产品使用的功能来划分电阻。取样电阻功能上就是做为参考，常用在反馈电路里，以稳压电源电路为例，为使输出的电压保持恒定状态，要从输出电压取一部分电压做参考（常用取样电阻的形式），如果输出高了，输入端就自动降低电压，使输出减少；若输出低了，则输入端就自动升高电压，试输出升高。一般使用在电源产品，或者电子，数码，机电产品的电源部分，功能强大。在众多电子产品上均常看到取样电阻。

图：电流感测电阻作用原理

     为了操作安全或对电流进行控制，电子产品越来越多地使用各种电流感测装置。电流感测常用于以下两方面：1）过电流保护，监测流过发动机或电源输出线的电流，如果负载过大就降低电压；2）多相负载平衡，监测每条有电流的线上的安培数值，并对实时响应产生影响。使用电流感测电阻能够提供简单的电流感测信号，对电流变化作出线性响应，从而能够保证电路在很大温度范围内可靠工作。

     电流感测电阻一般使用的都是精密电阻，阻值低、精密度高、尺寸小、低温度系数、耐高功率。一般电流感测电阻的阻值会选在1Ω以下，属于毫欧级电阻，但是部分电阻，有个采样电压等要求，必须选择大阻值电阻，但是这样电阻基数大，产生的误差大。这种情况下，需要选择高精度的电阻。一般在阻值精密度在±1%（常用字符F表示）以内，更高要求的用途时会采用0.01%精度的电阻。电阻的电气特性是端子与电阻材料的电气特性的综合作用的结果。电阻温度系数（TCR）是一个关键的电气特性，它决定了在很大的工作温度范围内元件的稳定性。电阻的TCR结合了铜质端子的高TCR (3500 至4000 ppm/℃)以及经过挑选的电阻合金的低TCR(一般为 20 ppm/℃)。

二、电流感测电阻工艺制程

根据制造工艺的不同，CSR可以分为以下几种：

薄膜电阻：薄膜电阻器是用类蒸发的方法将一定电阻率材料蒸镀（Sputtering等）于绝缘材料表面制成，一般这类电阻常用的绝缘材料是陶瓷基板。

厚膜电阻：指采用厚膜工艺印刷而成的电阻。薄膜、厚膜电阻端电极都是通过滚镀镍、锡而形成。薄膜电阻与厚膜电阻主要有以下两个区别:

1-膜厚的区别，厚膜电阻的膜厚一般大于10μm，薄膜的膜厚小于10μm，大多处于小于1μm;

2-制造工艺的区别，厚膜电阻一般采用丝网印刷工艺，薄膜电阻采用的是真空蒸发、磁控溅射等工艺方法。

图：薄膜、厚膜电阻结构示意图

     纯金属电阻：纯金属电阻没有基板，采用较厚的电阻材料金属箔冲压成型，然后涂布保护防焊层，通过金属束熔等技术在端电极上加铜，然后滚镀镍、锡形成完整的端电极。

图：纯金属电阻结构示意图

陶瓷金属箔电阻：采用压合的方式将金属箔和陶瓷贴合，通过蚀刻形成电阻本体，端电极通过挂镀铜、镍、锡形成。

图：陶瓷金属箔电阻结构示意图

表：不同工艺制程的电流感测电阻对比

以上为电流感测电阻的一些基本概况，接下来重点介绍电流感测电阻的材料、设计、工艺制程、测试、应用等规范。