圖1：電流電感電阻原理圖

 

原則上借助電阻（“R”）和相應的壓降（“V”，從B到C）來測量電流（I，從A到D）是非常簡單的，但是有一些細小的問題要承認
，當電流很高而且電阻阻值為100 mΩ或者更低時我們要采用四線高阻抗開爾文感應檢測法則。

 

yincishiqingbingbuxiangkanshangqunamejiandan
，shouxianshidianzuzuzhidewenti，yifangmianjiaodadezuzhihuizengjiadianzuyajiang，weiletigaoxinzaobihefenbianlvjingdu
，celiangbiaochiyeyaobiandegengda。raneryajiangyuedagonghaojiuyueda
，kenenghuiyingxiangzhenggehuiludewendingxing，yinweizaidianyuanhefuzaizhijiancunzaiguoduodekongxiandianzu
，daozhidianzufareliangzengjia
，yincizuzhiyuedizexiaoguoyuehao。shijiqingkuangzhonghenduoshejirenyuanhuijiangdianzudezuidayajiang100mV作zuo為wei折zhe中zhong點dian，不bu管guan選xuan擇ze的de電dian阻zu值zhi是shi多duo少shao
，發fa熱re都dou是shi必bi然ran存cun在zai的de問wen題ti
，尤you其qi是shi存cun在zai多duo個ge放fang大da器qi的de電dian路lu，盡jin管guan它ta們men的de電dian阻zu值zhi很hen小xiao，通tong常chang隻zhi有you幾ji毫hao歐ou姆mu

，這zhe是shi不bu可ke避bi免mian的de，電dian流liu流liu動dong過guo程cheng中zhong就jiu會hui產chan生sheng不bu同tong程cheng度du的de發fa熱re。

 

這是一個不容忽視的事實，第一個問題是發熱會降低電阻的可靠性
，頻繁的開關帶(dai)來(lai)的(de)影(ying)響(xiang)是(shi)最(zui)壞(huai)的(de)。這(zhe)是(shi)合(he)理(li)且(qie)長(chang)期(qi)存(cun)在(zai)的(de)問(wen)題(ti)。第(di)二(er)個(ge)問(wen)題(ti)也(ye)是(shi)最(zui)直(zhi)接(jie)的(de)問(wen)題(ti)，發(fa)熱(re)會(hui)改(gai)變(bian)感(gan)應(ying)電(dian)阻(zu)本(ben)身(shen)的(de)阻(zu)值(zhi)

，從(cong)而(er)造(zao)成(cheng)電(dian)流(liu)數(shu)值(zhi)的(de)不(bu)準(zhun)確(que)。

 

我(wo)們(men)需(xu)要(yao)做(zuo)些(xie)什(shen)麼(me)？除(chu)非(fei)你(ni)的(de)電(dian)流(liu)值(zhi)在(zai)毫(hao)安(an)或(huo)微(wei)安(an)範(fan)圍(wei)內(nei)，這(zhe)時(shi)發(fa)熱(re)帶(dai)來(lai)的(de)影(ying)響(xiang)是(shi)很(hen)小(xiao)的(de)，可(ke)以(yi)接(jie)受(shou)，但(dan)是(shi)對(dui)於(yu)其(qi)他(ta)情(qing)況(kuang)一(yi)個(ge)負(fu)責(ze)的(de)設(she)計(ji)師(shi)必(bi)須(xu)采(cai)用(yong)供(gong)應(ying)商(shang)提(ti)供(gong)的(de)TCR（電阻溫度係數）數據。需要注意的是這可能是一個迭代的過程，考慮到電阻的變化可能會影響電流（取決於驅動部分），這反過來會影響電阻的發熱
、影響電阻值等等！

 

TCR是一個不容忽視的微小參數
，它的單位是ppm/℃（每℃溫度變化所引起的阻值改變了百萬分之幾）。1%的普通電阻的TCR係數在幾千ppm /°C範圍內，整體阻值的變化與電阻的材料、實際功率以及物理尺寸有關係，幸運的是供應商提供的專用精密的金屬箔電阻的TCR係數非常的低。

 

他們能夠實現這一點是因為采用了銅、錳和其他元素組成的合金材料，從而保證了很低的TCR係數。舉個例子，柏恩斯CRL2010-FW-R050ELF是一款50mΩ、1%參數的器件
，其TCR係數大約是±200ppm/°C，然而TCR係數較低的器件也是可用的
，對於需要非常精確測量的儀器應用，TCR係數最低的電阻也具有完整的電阻/溫(wen)度(du)特(te)征(zheng)曲(qu)線(xian)
，這(zhe)些(xie)曲(qu)線(xian)呈(cheng)拋(pao)物(wu)線(xian)形(xing)狀(zhuang)
，取(qu)決(jue)於(yu)合(he)金(jin)混(hun)合(he)物(wu)材(cai)料(liao)
，對(dui)應(ying)一(yi)個(ge)非(fei)常(chang)複(fu)雜(za)的(de)計(ji)算(suan)公(gong)式(shi)。舉(ju)個(ge)例(li)子(zi)，將(jiang)銅(tong)添(tian)加(jia)到(dao)合(he)金(jin)混(hun)合(he)物(wu)材(cai)料(liao)中(zhong)，盡(jin)管(guan)它(ta)具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)TCR係數（大約4000ppm/°C）
，然而這樣做是為了改善整體的散熱效果

，減少器件自身的發熱量，在進行高精度分析時必須考慮電阻的TCR係數。

 

當dang然ran一yi些xie應ying用yong可ke能neng不bu需xu要yao很hen高gao的de精jing度du
，采cai用yong粗cu略lve的de精jing度du也ye是shi可ke以yi滿man足zu需xu求qiu的de

，對dui於yu些xie應ying用yong采cai用yong標biao準zhun的de電dian阻zu就jiu可ke以yi了le
，但dan是shi其qi他ta很hen多duo情qing況kuang確que實shi需xu要yao合he理li的de一yi致zhi性xing和he精jing確que性xing，電dian阻zu的de發fa熱re和heTCR係數會很容易讓當前的電流值變得極其的不正常。

 

因此較低TCR係數的器件應該嚴格確定物料清單（BOM），如果想采用低成本TCR係數較高的器件應該要經過設計團隊的分析和許可後才可以。如果在係統中使用了一係列錯誤的電流值——比如電動汽車（EV）、混合電動汽車（HEV）（集成了大容量的電池組）、光伏陣列（PV）和電動發動機——可能會產生一係列無法解釋的異常錯誤
，造成的後果是性能和效率都不合格
，甚至有潛在的危險發生。

 

作者：Bill Schweber