大电流与小电流在检测原理上有区别吗

1 常用电流检测原理

1.1 分流器原理

           被测量的电流在输入端电阻上Rshunt形成电压正比于测量电流,通过同相比例电路进行放大输出。    

        缺点:

  • 输入电流减小时,需要更大的Rshunt;
  • 输入电阻Rshunt串入检测回路内将引起被测电流减小,检测结果无法反映被测电流。理想的电流表应该对电流回路中电流不产生任何影响,需要具有零输入阻抗和零电压负担。

        适用场合:

  • 检测电路输入阻抗Rshunt比起待测设备的输出阻抗要小得多;
  • 被测电流不要太小,最好在uA级及以上。

1.2 TIA原理

        相比于分流器原理电流表,TIA原理的电流更接近理想电流源。

        适用场合:

  • uA级以下的电流检测,或在要求输入阻抗有特别苛刻要求的场合。

        其原理是通过一个增益很高(比较大R3)将信号源的电流转化成电压,输出电压与输入成正比,该电压不再出现在测量端口,电流表输入电压等于输出电压 / 开环增益 ,是个非常小的电压值,基本为uV级。因此,串入TIA原理的电流表对待测源的电流检测影响非常小。

        如下图所示,如用分流器原理电流表测量三极管发射极电流时,若电流表输入有较大的电压(V4),将导致检测电流偏小,因为V2 - V4的压差会发生变化。用TIA原理电流表则不会有该影响。

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