一些電源設計可能在設計中內置了電流檢測(“分流”)電阻器以用于反饋。一種電流測量技術是測量這種電阻器上的差分電壓降。這些通常是低阻值電阻,通常小于 1 歐姆。
如果在電源中設計了電流檢測電阻,這是最方便的方法。只要共模信號在探頭的指定工作范圍內并且電壓降足夠大,使用有源差分探頭測量檢測電阻兩端的電壓降將提供良好的結果。然而,在低電平信號上使用差分探頭需要注意降低測量系統中的噪聲。在探頭或示波器上使用最低的可用探頭衰減和限制帶寬,以降低測量系統噪聲。此外,請記住,探頭的電容和電阻將與檢測電阻并聯,盡管它們旨在最大限度地減少對被測設備的影響,但您應該知道它們的存在。

圖 1. 通過分流電阻器上的電壓降測量電流。
引入與負載串聯的檢測電阻器需要仔細的設計考慮。隨著電阻值的增加,每安培的電壓降根據歐姆定律增加,從而提高電流測量的質量。然而,電阻器中的功耗隨著電流的平方而增加,并且必須考慮額外的電壓降。此外,電阻器會增加電路的感抗。而且,不要忘記差分探頭輸入電容與檢測電阻并聯,形成一個 RC 濾波器。
如果您確實在電路中添加了一個檢測電阻器,請嘗試將其添加到盡可能靠近地的位置,以最大限度地減少測量系統必須抑制的電阻器上的共模信號。而且,與高性能電流探頭不同,差分電壓測量的共模抑制性能往往會隨頻率下降,從而降低使用檢測電阻進行高頻電流測量的精度。
如果您使用電壓探頭測量通過已知電阻的電流,則測量本質上是電壓測量,并且適用于進行準確電壓測量的準則。本應用筆記的其余部分將介紹鉗式電流探頭的使用。

圖 2. 交流磁通場在耦合線圈上感應出電壓。