电流互感器采样电阻怎么选电流互感器后级通常需要连接采样电阻也叫负载电阻。它负责把互感器输出的二次电流转换成采样电压。这个电阻虽然位于后级电路中但不能只根据ADC或运放的输入范围选择因为它同时也是电流互感器的负载会影响测量精度、带宽和磁芯饱和。采样电阻的基本作用电流互感器按照匝数比转换电流。忽略励磁电流和损耗时一、二次侧电流关系约为×二次电流经过采样电阻后形成电压×例如一次侧最大电流为20A匝数比为1:100二次侧电流约为0.2A。使用5Ω采样电阻时输出电压约为1V使用10Ω电阻时输出电压约为2V。因此采样电阻越大输出电压越高ADC量程利用率也越高。但这并不代表电阻越大越好。采样电阻为什么受互感器限制采样电阻增大后二次绕组需要产生更高的电压。根据电磁感应关系磁芯中的磁通变化与绕组电压的时间积分有关Δ≈1∫在一次电流和脉冲宽度不变的情况下采样电阻越大二次电压越高磁芯承担的伏秒积越大也就越容易饱和。磁芯饱和后二次电流无法准确跟随一次电流输出波形可能出现削顶、幅值偏低或严重失真。因此不能为了提高输出电压而随意增大采样电阻。采样电阻还会影响带宽电流互感器的励磁电感与采样电阻共同影响低频性能和脉冲下垂其时间常数可以近似表示为≈采样电阻越大时间常数越小测量长脉冲时波形顶部越容易下降。对于开关电源电流、MOSFET电流和脉冲电流测量这种下垂可能导致峰值及平均值判断错误。在高频端采样电阻还会与互感器漏感、绕组寄生电容、ADC输入电容及PCB走线共同形成谐振。电阻过大或布局不合理都可能引起尖峰和振铃。电流互感器决定什么电流互感器的匝数比决定二次电流大小磁芯材料和尺寸决定工作频率、损耗及饱和能力励磁电感影响低频响应漏感和寄生电容影响高频带宽绕组结构则影响温升、绝缘和相位误差。因此电流互感器决定“能够转换多大的电流、能够测量多快的变化”采样电阻决定“把二次电流转换成多大的电压”。二者共同决定最终的量程、精度和带宽。正确的选择方法首先根据最大一次电流和匝数比计算二次电流再根据后级允许的最大输入电压估算采样电阻≤允许,实际设计时还要预留尖峰和器件误差余量并检查互感器规格书规定的最大负载、峰值电流、脉冲宽度及工作频率。同时应把ADC输入电阻、运放、RC滤波和保护器件计入实际负载。采样电阻的目标值由后级电压量程决定但允许范围由电流互感器限制。只有同时验证输出幅值、磁芯饱和、脉冲下垂、相位误差和高频振铃才能得到可靠的电流采样结果。