开尔文连接法_以及采样电阻
什么是开尔文连接?
以及为什么我们要用开尔文连接法?
我们经常在比如FOC电流采样时候,对采样电阻用开尔文连接是为什么?
不用开尔文连接法,会带来多大误差?
一)首先-------我们先讨论焊盘对测流电阻的影响

我们知道贴片电阻有两个矩形焊盘,我们取其中一个焊盘,由外圈到内圈,取阶梯距离的触点,作为电极的测试点,施加1A电流,得出不同部位的电压降,由图片可以看出,焊盘中心到最外圈存在一个0.12mΩ电阻。
图中铜箔电阻为1.7uΩcm,所以存在压降,只是一般电路设计我们不考虑铜箔电阻。
但是我们电流采样电阻一般是mΩ级别,不得不考虑这部分误差。
如果我们采样电阻是1mΩ,那0.12mΩ就相当于12%的误差!!!!!
二)开尔文连接法

(四个触点)
一句话总结:开尔文连接法通过四线分离,彻底消除导线电阻和接触电阻(直接加两线在被测电阻两端,回流路径最小),是精密测量的黄金标准。
在传统两线法测量中,测试电流和电压测量共用同一对导线。当测量低阻值(如毫欧级电阻)时,导线本身的电阻和接触电阻会引入显著误差。例如,测量一个0.1Ω的电阻时,若导线总阻值为0.1Ω,实际测得值会翻倍至0.2Ω

有时候选用的电阻功率不够,电流又很大,可能会用两个相同电阻并联成一个更小阻值电阻。这时候,需要注意下PCB layout的走线/铺铜:

很明显,通路A更加优,测量点居中取,通路B右侧承当更大的电流和发热,误差会更大。
此外,常被忽略的~贴片水平好不好,也会影响误差:

三)温度对阻值的影响_温度系数
电阻温度系数:200ppm/℃(常见)
铜箔温度系数: 4000ppm/℃ (很高哦~)
电阻温度系数 T.C.R.单位ppm/℃,其中ppm是百万分之一(10^-6)。
数学表达式:
TCR = (ΔR / R₀) / ΔT
其中:
· ΔR:电阻变化量
· R₀:初始电阻值
· ΔT:温度变化量
举个例子:
假设你有一个 100Ω 的电阻,TCR 为 +200ppm/℃。
当温度从 25℃ 升到 75℃(ΔT=50℃):
ΔR = 100Ω × 200ppm/℃ × 50℃ = 1Ω
最终电阻值 ≈ 101Ω
四)实战案例


(图片素材:引用自凡亿白纪龙,礼貌引用)
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