电流采样电阻

一、前言

现在手边有两款功率电阻，阻值5欧姆，功率5W。一种是精密电流取样电阻。型号为 BWL。另外一种是绕线电阻。下面通过开尔文电流夹子测量这两款电阻的阻值，并通过热风枪测量它们的热稳定性。

二、电阻阻值

使用LCR表测量绕线电阻，电阻为5.036欧姆。再测量第二个绕线电阻，电阻为 5.030欧姆。接下来测量第三个绕线电阻，电阻为 5.019欧姆。接下来测量5W的精密电流取样电阻。第一个电阻，阻值为 5.006欧姆。第二个电阻，阻值为5.003欧姆。第三个电阻，阻值为 5.001欧姆。第四个电阻，阻值仍然是5.001欧姆。一不做二不休，将手下第五只电阻再测量一下，阻值为 5.006欧姆。接下来测量这款小型取样电阻。第一个电阻，阻值为 5.001欧姆。第二个电阻，阻值为5.002欧姆。第三个电阻，阻值为5.000欧姆。第四个电阻，阻值为 5.002欧姆。

绕线电阻：5.036、5.03、5.019取样电阻（5W）：5.006、5.003、5.001、5.001、5.006取样电阻（小型）：5.001、5.002、5.000、5.002

通过刚才的测量，可以看到 取样电阻的阻值精度都远高于绕线电阻。而且小型的取样电阻的精度更高，四个电阻的阻值之间，最大相差只有 2个毫欧。这个误差已经和所使用的 LCR 表的测量误差基本相同了。

三、热稳定性

利用一个热风枪，对被测电阻进行加热。加热温度达到 100摄氏度左右。使用热电偶测量电阻周围空气的温度。记录温度上升和下降过程中，电阻阻值的变化。

测量电阻采用电流激励方法。使用DH1766提供 50mA 恒流电流。利用 DM3058测量电阻两端的电压。通过电压的变化，便可以评估电阻阻值的变化。记录两分钟期间温度上升和下降对应的电压变化。

首先测试绕线电阻温度引起电阻变化情况。先加热一分钟左右，记录在这个过程中电阻两端的电压。然后在关闭热风枪，记录降温过程中对应的电阻上电压的变化。可以看到温度从室温上升到100摄氏度的过程中，电阻上的电压变化了 0.8mV左右。

▲ 图1.3.1 绕线电阻加热与降温过程中电阻的变化

  接下来测量5W精密电流采样电阻的温度特性。在整个加热和降温过程中，电压变化了大约 0.35mV。

▲ 图1.3.2 5W精密电流采样电阻随着温度变化电压变化

  测量小型的电流采样电阻的温度特性。先对电阻进行一分钟加热，温度上升到 100摄氏度。接下来关闭热风枪，温度逐步下降。在此过程中，电阻仍然通过 50mA 的恒流。记录整个过程中电阻两端的电压变化。它的电压变化太奇怪了。居然随着温度上升，电阻两端的电压下降。这说明这个电阻的温度特性居然是负的。

▲ 图1.3.3 小型电流采样电阻随着温度变化对应电压的变化、

  对比三种功率电阻的温度特性。绕线电阻和5W的电流采样电阻都具有正的温度系数，只有精密小型电流采样电阻，他的温度系数居然是负的。在温度从室温加热到 100摄氏度的过程中，绕线电阻和小型采样电阻的电阻变化比较大，而 5W的电流采样电阻的变化只有它们的三分之一。

▲ 图1.3.4 三个电阻对应的温度特性

※ 总  结 ※

本文对三种功率电阻进行了对比。通过实验测量可以知道，专用的电流采样电阻的精度高于普通的绕线电阻。但它们的温度特性，说实在的都是差不多的。通过热风枪的加热，5W的电流采样电阻温度特性最为稳定。而小型电流采样电阻居然是负的温度系数。

参考资料

[1]BWL精密电流取样电阻: http://kwxcom.cn/PIC/201768114716734.pdf