2008年4月11日 星期五
低成本分流監控元件優勢概論
儘管機械電能表（moving-coil meter）的解析度和精確度都不如數位電錶，它們仍是追蹤讀數變動及繪製測量值改變率的最佳顯示裝置。機械電能表的缺點在於測量低電流時，電錶的滿刻度偏轉電流通常遠大於待測量的電流，而且需要另一組獨立電源來驅動電錶。早期的機械電能錶提供可充電的蓄電池來解決此問題，Hartmann and Braun的Multavi-10就是其中一例。透過手動選擇式分流電阻和截波放大器的適當組合，使用者可以選擇從1μA到1A的13種不同電流範圍。
隨著INA19x系列等新一代分流監控元件（current-shunt monitor）出現，機械電能錶的放大器設計已大幅簡化。(圖一)是電流測量範圍0到100mA的8英吋機械電能表的驅動電路，電錶的滿刻度偏轉電流則為15mA。分流監控元件INA193會感測1Ω分流電阻RS1兩端的電壓降，此電壓降在100mA最大電流時等於100 mV。
《圖一 利用INA193提供獨立電源的動線圈電錶》
RS1電阻值視應用而定，須兼顧小訊號的精確度和測量線（measurement line）所能容許的最大電壓降。提高RS1電阻會將偏移電壓的影響減至最少，使小電流測量更精確；減少RS1電阻會將供電線路的電壓降減至最小。RS1電阻只要能提供50mV到100mV的滿刻度分流電壓範圍，就能讓多數應用發揮最大效能。此電路在500mV的最大輸入範圍內都能提供精確的測量結果。
關鍵字 : current-shunt monitor,TI,德州儀器,德儀
