作為電流檢測電阻并不容易。人們對通過簡單測量已知電阻兩端的電壓（即 I = V/R）然后應用歐姆定律（圖 1）來確定電流的基本功能寄予厚望。什么可以更簡單？

圖 1：電流檢測電阻原理圖

使用電阻器 (“R”) 和相關電壓降 (“B 到 C 的 V”) 測量電流 (“A 到 D 的 I”) 原則上很簡單，但有一些必須承認的微妙之處。四線、高阻抗開爾文傳感通常在電流較高且電阻在 100mΩ 或更低范圍內時使用。

因此，它并不像看起來那么簡單。首先，存在決定電阻值的問題。一方面，較大的值會增加電阻兩端的電壓降，因此讀數(shù)范圍會變大，從而提高信噪比 (SNR) 和分辨率精度。但是，較大的值會浪費功率，可能會影響環(huán)路穩(wěn)定性，因為它會在源和負載之間放置更多的空閑電阻，并導致電阻器自熱增加。因此，較低的值會更好。實際上，許多設計人員將電阻器的最大壓降 100mV 作為折衷點。無論選擇何種電阻值，自熱都是一個隱蔽的潛在問題，尤其是當它承載數(shù)安培及以上時。盡管它們的標稱值很低，通常只有幾毫歐，

這是不容忽視的現(xiàn)實。第一個問題是自熱會降低電阻器的可靠性——開/關熱循環(huán)是最糟糕的。這是一個合理但長期的擔憂。其次，最直接的問題是，這種自熱會改變檢測電阻器本身的標稱值，從而破壞感知電流值讀數(shù)。

該怎么辦？除非您處于毫安或微安電流范圍內，在該范圍內任何自熱都可以接受，否則負責任的設計人員必須使用供應商提供的電阻溫度系數(shù) (TCR) 數(shù)據(jù)來執(zhí)行電阻變化分析。請注意，這可能是一個迭代過程，考慮到電阻變化可能會影響電流（取決于將電流驅動到負載的是什么），這可能（反過來）影響自熱，這可能會影響電阻，這可能......（它可以繼續(xù)下去?。?/p>

TCR 不是一個可以忽略的小數(shù)字。它通常以每攝氏度百萬分之一 (ppm/°C) 的形式指定。一個普通的 1% 電阻器的 TCR 大約為每攝氏度百萬分之幾千?？傠娮枳兓Q于電阻元件中使用的材料以及組件的額定功率和實際物理尺寸。幸運的是，供應商提供了 TCR 非常低的專用精密金屬箔電阻器。

他們通過使用由銅、錳和其他元素組成的各種合金來管理 TCR 來實現(xiàn)這一目標。例如， Bourns?型號CRL2010 -FW-R050ELF是一個 50mΩ、百分之一的器件，TCR 為 ±200ppm/°C；但是，可以使用具有較低 TCR 的設備。對于儀器儀表應用中的終極精密測量，最低 TCR 電阻器還具有其電阻與溫度的完全表征曲線，該曲線具有拋物線形狀并取決于合金混合物。這是一個棘手的合金配方。例如，有點違反直覺的是，盡管銅的 TCR 高達 4,000ppm/°C，但它仍被添加到混合物中；然而，這樣做是為了改善整體散熱并減少元件的自熱。電阻引線的 TCR 也必須納入高精度分析。

當然，有些應用程序不需要高精度，但粗略的量規(guī)就可以了。對于這些情況，標準電阻器可能會起作用。但很多情況確實需要合理的一致性和準確性，而電阻自熱加上TCR很容易使推定的電流值出奇地不正確。

因此，應在物料清單 (BOM) 中指定低 TCR 器件，但只有在設計團隊完成分析和批準后，才應接受成本更低、更高 TCR 的器件。在系統(tǒng)（例如帶有大電池組的電動汽車 (EV) 或混合動力電動汽車 (HEV)、光伏 (PV) 陣列或電機驅動器）中使用錯誤電流值的后果可能包括無法解釋的行為（起初）不合格的性能和效率簡直是危險的。

Bill Schweber是Mouser Electronics的特約撰稿人和電子工程師，他撰寫了三本有關電子通信系統(tǒng)的教科書，以及數(shù)百篇技術文章、觀點專欄和產品功能。在過去的角色中，他曾擔任EE Times多個特定主題網站的技術網站經理，以及EDN的執(zhí)行編輯和模擬編輯。

在 Analog Devices, Inc.（一家領先的模擬和混合信號 IC 供應商），Bill 負責營銷傳播（公共關系）；因此，他一直在技術公關職能的兩邊，向媒體展示公司產品、故事和消息，同時也是這些內容的接受者。

在 Analog 擔任 MarCom 職位之前，Bill 是他們備受推崇的技術期刊的副主編，還曾在他們的產品營銷和應用工程團隊工作。在擔任這些職務之前，Bill 在 Instron Corp. 從事材料試驗機控制的模擬和電源電路設計和系統(tǒng)集成實踐。

他擁有 MSEE（馬薩諸塞大學）和 BSEE（哥倫比亞大學），是一名注冊專業(yè)工程師，并持有高級業(yè)余無線電執(zhí)照。Bill 還計劃、編寫和介紹了各種工程主題的在線課程，包括 MOSFET 基礎知識、ADC 選擇和驅動 LED。