Tataiso ea Sebopeho sa PCB ea Khokahano ea Kelvin

Kgokelo ya Kelvin, e boetseng e bitswa kgokelo ya terata tse nne kapa tse nne, e arola tsela e tsamaisang motlakase ka hara ntho ho tloha tseleng e utlwang motlakase ho e feta, e le hore kganyetso ya terata le manonyeletso a solder e se ke ya senya tekanyo. Ke mokhoa o tlwaelehileng wa ho lekanya kganyetso e nyane le ho utlwa motlakase ho pholletsa le shunt ya boleng bo tlase. Tataiso ena e hlalosa hore na kgokelo ya Kelvin ke eng, hore na ke hobaneng ha tekanyo e tlwaelehileng ya terata tse pedi e hloleha, le hore na o ka beha mohato wa kganyetso ya kutlo jwang, wa tsamaisa mela ya kutlo jwang, mme wa etsa boto e le hore ho nepahala ho phele tlhahisong.

Khokahano ea Kelvin (4-Wire) ke Eng?

Khopolo ke ho fa karolo e lekanngoang lipara tse peli tse ikemetseng tsa likhokahano ho fapana le para e le 'ngoe e arolelanoang.

Matla le litsela tsa kutlo

• The lebotho la Tsela e jara kganya ya motlakase (kapa mojaro) ho kena le ho tswa ho element. Khanyetso efe kapa efe tseleng ena e baka ho theoha ha motlakase, empa ho theoha hoo ho etsahala ka ntle ho ntlha ya kutlo.
• The kelello Tsela e hokahana le karolo ho lekanya motlakase ho e potoloha. E fetisetswa ho keno ya high-impedance e le hore ho se ke ha eba le phallo ya motlakase ho yona, e leng se bolelang hore khanyetso ya terata ya kutlo ha e bake phoso.

Hobane khokahano ea kutlo e ama motlakase ka ho toba ho element 'me ha e na motlakase o nang le moelelo, tekanyo e bonahatsa element ka boeona, eseng terata le manonyeletso a lebisang ho eona. Ke eona melemo eohle ea mokhoa ona.

A batla a ea histori

Mokhoa ona o reheletsoe ka Lord Kelvin, eo borokho ba hae ba Kelvin ba lekholong la bo19 la lilemo bo ileng ba ntlafatsoa ka nepo ho lekanya khanyetso e tlase haholo ka nepo. Molao-motheo o tšoanang, o arolang matla le kutlo, ke motheo oa lipotoloho tsa sejoale-joale tsa ho utloa ha motlakase le tsa ho lekanya ka nepo kajeno.

Hobaneng ha Tekanyo ea Lithapo tse 2 e Hlōleha

Ho bona hore na ke hobane'ng ha ho hlokahala lithapo tse 'ne, sheba hore na ho tsamaea hampe hokae ka tse peli. Tekanyong ea lithapo tse peli, likhokahano tse tšoanang li jara motlakase 'me li utloa motlakase, kahoo motlakase o lekantsoeng o kenyelletsa ho theoha ha motlakase le manonyeletso a solder, eseng feela ho pholletsa le karolo.

Mohlala o sebetsang

A re re o feta 50 A ka hara shunt ya 0.5 mΩ ho lekanya motlakase. Letshwao le thusang ke:

50 A × 0.0005 Ω = 25 mV

Jwale nahana ka dikokonyana. Sekotwana sa ho tjheseletsa se ka eketsa 0.1–0.2 mΩ habonolo, mme mesaletsa e hokelang e eketsa ho feta. Ka hara moralo wa terata tse pedi, mekametso eo e dula ka tatellano le shunt mme e lekanngwa hammoho le yona. Esita le karolo e mmalwa ya leshome ya milliohm ya khanyetso ya sekotwana le mesaletsa, kgahlanong le shunt ya 0.5 mΩ, e hlahisa phoso ya 20% kapa ho feta, mme e tsamaya ka mocheso ha manonyeletso le koporo di ntse di futhumala. Tafole e etsa hore phapang e be e hlakileng.

Kgokelo ya terata tse nne e tlosa phoso ena hobane tsela ya kutlo e thetsa motlakase ho shunt ka boyona mme ha e na motlakase. Ke ka lebaka leo kutlo ya ho nepahala ha motlakase ha e le hantle e sebedisang kgokelo ya Kelvin kamehla.

Moo Likhokahano tsa Kelvin li Sebelisoang Teng

Kae kapa kae moo ho lokelang ho lekanngoa khanyetso e nyane kapa phallo ea motlakase ka nepo, ho hlaha khokahano ea Kelvin.

• Li-shunt tsa kutlo ea hona joale, khetla ea khale, e lekanyang hona joale ea mojaro ka resistor ea boleng bo tlase.
• Sistimi ea taolo ea betri, moo ho latela ka nepo ha jwale le boemo ba tjhaja ho itshetlehileng hodima kutlwisiso e hlwekileng.
• Li-drive tsa enjene le li-inverter, mohato oa ho lemoha kapa oa bese bakeng sa taolo le tšireletso.
• Phepelo ea motlakase, bakeng sa meedi ya hajwale, taolo le tlhokomelo.
• Tekanyo e tlase ea ho hanyetsa ka kakaretso, joalo ka ho hlalosa lihokelo, li-winding, kapa li-contact.

Hangata lits'ebetso tsena li kenyelletsa maqhubu a phahameng le mocheso o moholo, ke ka lebaka leo moralo le tlhahiso li leng bohlokoa haholo, le hore na ke hobane'ng ha ho lemoha ha hona joale e le sehlooho se phetoang khafetsa tlhahisong ea lisebelisoa tsa elektroniki tsa motlakase.

Ho Khetha Mohanyetsi oa Shunt

Pele o beha khokahano ea Kelvin, shunt ka boeona e tlameha ho khethoa. Liparamente tse 'ne li laola qeto eo.

Boleng ke ketso ea ho leka-lekanya. Mohlala o sebetsitsoeng pejana, 50 A ho isa ho 0.5 mΩ e fanang ka 25 mV, o phutholohile bakeng sa amplifier ea kutlo ea hona joale ntle le ho senya matla a mangata. Khetha boleng bo tlase bo ntseng bo fana ka lets'oao le hloekileng, netefatsa tekanyo ea matla ka margin ho peak current, 'me u khethe karolo e tlase ea TCR bakeng sa ho nepahala. Meralong ea power current e phahameng mocheso oo shunt e o qhalang o ka ba oa bohlokoa, kahoo o hokahana le moralo o tšoanang oa thermal o susumetsang liqeto tsa tlhahiso ea lisebelisoa tsa motlakase tsa motlakase.

Ho Beha Letšoao la Sense-Resistor

Khokahano ea Kelvin e etsoa kapa e lahlehile ka har'a sebopeho. Mekhoa e 'maloa e khethehileng ea hlokahala.

Sebelisa mokhoa o ikhethileng oa ho nka linepe tse 4

Ho e-na le ho sebelisa mokhoa o tloaelehileng oa ho hanyetsa oa li-pad tse 2, sebelisa mokhoa oa li-pad tse 4: li-pad tse peli tse kholo tse nang le matla a motlakase tse jereng motlakase le li-pad tse peli tse nyane tse utloang motlakase. Li-shunt tse ngata tse nepahetseng li hlalositsoe ka mokhoa ona oa Kelvin, 'me ho latela mokhoa o khothaletsoang ke moetsi ke ntlha ea pele.

Tlanya khokahano ea kutlo pheletsong ea karolo

Hokela di-sense pad hantle mmeleng wa resistor, kahare ho dikgokelo tsa matla, kahoo motlakase o utlwahalang o hodima element feela mme o qhelela ka thoko kganyetso ya matla le manonyeletso. Moo ho kokota ha kutlo e leng ntlha ya bohlokwa ka ho fetisisa: e kokote ka ntle ho tsela ya matla mme o hlahisa phoso eo mokhoa ona o e tlosang.

Boloka matla a pad a lekana

Etsa hore li-force pad tse peli li leka-lekane ka boholo le khokahano ea koporo. Ho se leka-lekane ha se bothata ba motlakase feela, ke ba tlhahiso: koporo e sa lekanang e hula mocheso ka ho se leka-lekane nakong ea phallo e ncha, kahoo pheletso e 'ngoe ea karolo e ea chesa ebile ea koloba pele ho e 'ngoe. Ho se leka-lekane hoo ho ka phahamisa kapa ho suthisa karolo, e leng ho hloleha ha khale ha ho beoa mabitla. Li-force pad tse leka-lekaneng le tse leka-lekaneng li boloka mahlakore ka bobeli a futhumala ka ho lekana 'me karolo e behiloe ka nepo, e leng moo boiphihlelo ba kopano bo putsang nakong ea kopano ea PCB.

Ho Tsamaisa Mela ea Kutlo

Ka leoto le letona, mesaletsa ea kutlo e hloka ho tsamaisoa ka hloko ho boloka ho nepahala.

E kgutshwane, e tsamaellana, mme e hole le ya hajwale

• Tsamaisa mela e 'meli ea kutlo e le para e arohaneng haufi-ufi, e bolelele bo lumellanang, e di nka e le letshwao le fapaneng kahoo lerata le a kopana ka bobedi ka ho lekana mme le a hlakola.
• Li boloke li le khutšoanyane 'me u li tsamaise hole le tsela ea matla a motlakase o phahameng le ho tloha li-node tsa ho fetola.
• Li romele ho input ea high-impedance, amplifier ea kutlo ea hona joale kapa ADC, kahoo phallo ea hona joale e sa reng letho le khanyetso ea terata ea kutlo ha li bake ho theoha.

Karolo e ka pele ea tekanyo

Hangata para ea kutlo e hokahana le amplifier e inehetseng ea kutlo ea hona joale (lisebelisoa tse kang INA219 kapa INA240 ke mehlala e tloaelehileng) kapa ka kotloloho ho kenyelletso ea ADC e nepahetseng. Ho eketsa li-resistor tse nyane, tse tsamaellanang tsa letoto (ka tatellano ea li-ohms tse 'maloa ho isa ho tse leshome) moleng o mong le o mong oa kutlo ho fana ka ho sefa le tšireletso ea ho kenya ntle le ho fokotsa ho leka-lekanya para. Hobane ena ke tsela e nepahetseng ea analog haufi le maqhubu a phahameng, taeo e tšoanang e sebelisoang mosebetsing oa lebelo le phahameng le o laoloang oa impedance , litsela tse hlokolosi tsa ho khutla le taolo ea trace, e sebetsa le mona.

Liphello tsa Tsamaiso ea Bobeli

Hang ha lintho tsa motheo li nepahetse, liphello tse 'maloa tse poteletseng li beha moeli oa ho nepahala.

EMF ea mocheso (li-voltage tsa thermoelectric)

Ho kopana pakeng tsa litšepe tse sa tšoaneng, solder, koporo, karolo ea resistor, ho hlahisa li-voltage tse nyane ha ho na le gradient ea mocheso ho pholletsa le tsona. Boemong ba microvolt, li-EMF tsena tsa thermoelectric li bohlokoa bakeng sa litekanyo tse nepahetseng ka ho fetisisa. Ho boloka li-sense junction li lekana ebile li le mochesong o tšoanang, le ho qoba libaka tse chesang haufi le li-sense taps, ho fokotsa phello.

Ho lekanya le ho kheloha

Bakeng sa ho nepahala ho hoholo, lekanya kopano e felileng mme o bale tekanyo ya mocheso wa shunt. Sebopeho se setle se tlosa diphoso tse kgolo; tekanyo e sebetsana le masalla, mme ho laola mocheso ho boloka kganyetso ya shunt e tsitsitse, ka dinako tse ding ho hloka substrate e loketseng kopano ya tshepe le motheo meralong ya matla a maholo.

Mehopolo ea Tlhahiso

Moralo oa Kelvin o shebahalang o phethahetse ho CAD o ntse o itšetlehile ka hore na o hahiloe joang. Mabaka a 'maloa a tlhahiso a ama sephetho ka kotloloho.

• Ho hanyetsa le ho tsitsa ha manonyeletso a solder. Leha tsela ea kutlo e feta manonyeletso a matla, manonyeletso a matla a tsitsitseng, a sa hanyetseng a boloka tsela ea hona joale e tsitsitse; kopano e laoloang e fana ka botsitso boo.
• Ho leka-lekana ha maoto tshebetsong. Mapheo a matla a lekanang a tlameha ho hahuoa le ho kopanngoa ka mokhoa o lekanang ho qoba ho betla mabitla le ho fetola sebaka, e leng mosebetsi oa moralo oa stencil le profil ea phallo e ncha.
• Taolo ea ho latela le koporo. Jeometri ea koporo e nepahetseng, e ka phetoang e boloka tsela ea matla le para ea kutlo e tsamaellanang li itšoara joalokaha li hlophisitsoe, e leng se itšetlehileng ka motheo Ho etsa PCB Boleng.
• Teko le netefatso. Ho netefatsa tekanyo khahlanong le referense e tsejoang ho tiisa moralo le kaho, 'me liphetho tse tsitsitseng ka tekanyo li tsoa taolong ea ts'ebetso ho kopano e phahameng ea PCB.

Ho utloisisa mathata a moralo khahlano le tlhahiso esale pele ke sona seo tlhahlobo ea DFM e leng sona, ho tiisa hore shunt footprint, ho leka-lekana ha pad, le ho tsamaisa kutlo lia hahuoa pele u itlama.

Kgokelo ya Kelvin e bonolo ka kgopolo, e arohane le matla ho kutlo, empa e fana ka ho nepahala ha yona feela ha leoto, ho tobetsa ha kutlo, tsela eo e tsamaiswang ka yona, le tlhahiso kaofela di sebedisana mmoho. Di etse hantle mme o ka lekanya di-milliohm le maqhubu a phahameng ka boitshepo. O ka bala haholwanyane ka Highleap Electronics le bokgoni ba rona ba ho kopanya ka nepo le matla.

Lipotso Asked hangata

Khokahano ea Kelvin ke eng?

Kgokelo ya terata tse nne (ya terminal tse nne) e arolang tsela e tsamaisang motlakase (matla) ho tsela e utlwang motlakase (kutlo). Hobane tsela ya kutlo e thetsa motlakase ho element mme ha e na motlakase, kganyetso ya terata le ya solder-joint ha di senye tekanyo, e leng se dumellang ho hanyetsa ka nepo le ho utlwa motlakase.

Hobaneng nke ke ka sebelisa khokahano e tloaelehileng ea terata tse peli feela?

Ka har'a moralo oa terata tse peli, likhokahano tse tšoanang li na le motlakase oa motlakase le oa kutlo, kahoo palo e kenyelletsa ho theoha ho pholletsa le mesaletsa le manonyeletso a solder. Khahlanong le shunt ea boemo ba milliohm, likarolo tse 'maloa tsa leshome tsa khanyetso ea manonyeletso li ka baka phoso ea 20% kapa ho feta, 'me e tsamaea le mocheso.

Nka tobetsa mela ea kutlo hokae ho shunt?

Hantle feela 'meleng oa resistor, ka hare ho likhokahano tsa matla, kahoo motlakase o utloahalang o tšela karolo feela. Ho kokota ka ntle ho tsela ea matla ho khutlisetsa khanyetso ea manonyeletso le ea trace eo u lekang ho e qhelela ka thoko, ho hlola morero oa khokahano ea Kelvin.

Ke hobane'ng ha matla a shunt a lokela ho lekana?

Koporo e sa lekanang hodima di-power pad tse pedi e hula mocheso ka ho se leka-lekane nakong ya phallo e ntjha, kahoo pheletso e nngwe e koloba pele ho e nngwe mme karolo e ka phahamisa kapa ya sutha, e etsa mabitla a mabitla. Di-power pad tse lekanang, tse leka-lekaneng di futhumatsa dipheletso ka bobedi ka ho lekana, ho boloka sebaka se nepahetse mme kgokelo e tshepahala.

Nka tsamaisa mesaletsa ea kutlo e 'meli joang?

E le para e kgutshwane, e arotsweng haufi, e tsamaellanang ka bolelele, e bolokilweng hole le tsela ya matla a maqhubu a phahameng le di-node tsa ho fetola, e fellang ka ho kenngwa ha impedance e phahameng jwalo ka amplifier ya maqhubu a motlakase kapa ADC. Di-resistor tse nyane tse tsamaellanang tsa letoto di eketsa ho sefa le tshireletso ntle le ho se leka-lekanya para.

Ke lintlha life tsa tlhahiso tse amang ho nepahala ha Kelvin-sensing?

Manonyeletso a matla a tsitsitseng, a sa hanyetseng haholo; ho kopanngoa ha matla a di-pad ho qoba ho betla mabitla; jiometri e nepahetseng, e ka phetwang ya koporo bakeng sa tsela ya matla le para ya kutlo; le netefatso kgahlanong le referense. Tlhahlobo ya DFM pele ho tlhahiso e tiisa hore sebaka le tsela di a hahuwa.

Nka khetha boleng ba khanyetso ea shunt joang?

Kgetha boleng bo tlase bo ntseng bo fana ka letshwao leo amplifier ya hao kapa ADC e ka le balang ka bohloeki, e leng se fokotsang matla a senyehileng le moroalo wa motlakase. Netefatsa hore di-control tsa I²R di sebetsana le motlakase o phahameng ka margin, mme o kgethe karolo ya coefficient ya mocheso o tlase (TCR) e le hore ho balwa ho dule ho nepahetse ha shunt e ntse e futhumala.