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汽車分流器是目前測量電流的非常常用的方法,在很多測量、計(jì)量領(lǐng)域應(yīng)用都非常廣泛。
汽車分流器測量電流基于歐姆定律,測量原理非常簡單,高精度的分流器可以達(dá)到非常高的精度,因此得到廣泛的應(yīng)用。但是在高精度的測量領(lǐng)域,分流器的溫升成了影響分流器測量精度的重要因素。分流器簡介,分流器實(shí)際就是一個(gè)阻值很小的電阻,也就會(huì)有跟電阻同樣的特性。我們知道電阻阻值會(huì)隨著溫度變化發(fā)生變化,具體到汽車分流器來說,阻值的變化直接影響測量的精度。
錳銅合金相對(duì)來說具有很小的電阻溫度系數(shù),很低的對(duì)銅熱電勢,并且有特別優(yōu)良的電阻年穩(wěn)定性,以及良好的焊接性和加工性。所以廣泛應(yīng)用于電工儀表的計(jì)量技術(shù)和基準(zhǔn)單位的分流器。假設(shè):錳銅合金分流器阻值2mΩ,功率250W,電阻溫度系數(shù)是5ppm,自加熱系數(shù)為0.1℃/W。對(duì)于錳銅合金分流器來說,雖然很小的電阻溫度系數(shù),但是溫度同樣是影響汽車分流器精度的重要因素,對(duì)于精密儀器來說,這個(gè)影響足以對(duì)精度構(gòu)成誤差。
兩個(gè)基本概念
電阻率:電阻率是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種物質(zhì)所制成的原件(常溫下20°C)的電阻與橫截面積的乘積與長度的比值叫做這種物質(zhì)的電阻率。電阻率與導(dǎo)體的長度、橫截面積等因素?zé)o關(guān),是導(dǎo)體材料本身的電學(xué)性質(zhì),由導(dǎo)體的材料決定,且與溫度有關(guān)。電阻率ρ的單位:國際單位制中,電阻率的單位是歐姆·米(Ω·m),常用單位是歐姆·平方毫米/米。
電阻溫度系數(shù):電阻溫度系數(shù)表示電阻當(dāng)溫度改變1度時(shí),電阻值的相對(duì)變化,當(dāng)溫度每升高1℃時(shí),導(dǎo)體電阻的增加值與原來電阻的比值。單位為ppm/℃(即10E(-6)·℃)。電阻溫度系數(shù)越小,溫升對(duì)阻值的變化越小。對(duì)于測量用的分流器來說,電阻溫度系數(shù)越小,對(duì)測量的影響也就越小。
溫度對(duì)汽車分流器測量精度的影響:為了減少電阻溫度系數(shù),分流器一般采用合金材質(zhì),錳銅合金是最常用的分流器材質(zhì)。錳銅電阻溫度系數(shù):5.0×10-6(1/℃)。20℃錳銅合金電阻率ρ:4.2×10-7(Ω.m)
由此看來,隨著電流增大,溫升對(duì)汽車分流器測量影響也就越大,在小電流的情況下,這種影響完全可以忽略,但是電流越大,誤差也會(huì)隨著增大,成為不可忽視的影響因素。當(dāng)輸入電流為100A時(shí),分流器消耗功率為:P =I2R =1002×0.002=20W;此時(shí)分流器溫升為20×0.1℃ = 2℃,此時(shí)對(duì)阻值的影響偏差為2×5ppm = 10ppm,即為0.0005%。當(dāng)輸入電流為1000A時(shí),分流器消耗功率為:P =I2R =10002×0.002=2000W;此時(shí)分流器溫升為2000×0.1℃ = 200℃,此時(shí)對(duì)阻值的影響偏差為200×5ppm = 1000ppm,即為0.05%。