分流器原理

分流器是根据直流电流通过电阻时在电阻两端产生电压的原理制成。 　　分流器广泛用于扩大仪表测量电流范围，有固定式定值分流器和精密合金电阻器，均可用于通讯系统、电子整机、自动化控制的电源等回路作限流，均流取样检测。 　　用于直流电流测量的分流器有插槽式和非插槽式。 分流器有锰镍铜合金电阻棒和铜带，并镀有镍层。其额定压降是60mV，但也可被用作75、100、120、150及300 mV。 　　插槽式分流器额定电流有以下几种：5 A, 10 A, 15 A, 20 A 和 25 A 　　非插槽式分流器的额定电流从30 A 到 15 kA 标准间隔均有。　　分流器是测量直流电流用的； 　　分流器实际就是一个阻值很小的电阻，当有直流电流通过时，产生压降，供直流电流表显示； 　　直流电流表实际是电压表，满度值75mV； 　　直流电流表和分流器是配套使用的； 　　比如：100A电流表配套的分流器阻值为0.00075欧； 　　即100A*0.00075欧=75mV； 　　50A电流表配套的分流器阻值为0.0015欧； 　　50A*0.0015欧=75mV。　　要测量一个很大的直流电流,例如几十安培,甚至更大,几百安培,我们没有那么大量程的电流表进行电流的测量,怎么办?这就要采用分流器.分流器是一个可以通过大电流的精确电阻,当电流流过分流器时,在它的两端就会出现一个毫伏级的电压,于是我们用毫伏电压表来测量这个电压,再将这个电压换算成电流.就完成了大电流的测量.　　电流表有多种不同规格，但是实际表头却是标准的毫伏电压表。比如是一种满刻度为75mv的电压表。 那么用这块电压表测量比如20A的电流，就需要给它配一个在流过20A电流时候产生75mv电压降的分流电阻，也称75mv分流器。 　　分流器就是一个能够通过极大电流的电阻一般常用的15A或20A以及35A的电流表都需要分流器.分流器的阻抗=表头标志满度电压/表头满度电流.比如20A的电流表的分流器阻值=75mv*10-3/20A=0.00375Ω ,阻抗恒定后根据欧姆定律U=IR,电流与电压成正比.电流为线形电压也呈线形.所以我们就可以用一个满度为75mv的电压表显示当前电流.因此,我们使用的电流表实际是一块电压表.　　交流大电流怎么测量呢?采用电流互感器,将大电流以一定变比变成5安培以下的小电流,于是用小量程交流电流表就可测量大电流了.只是测得的电流还要乘那个变比.　　就是一根短的导体，可以是各种金属或合金的，也连接端子；其直流电阻是严格调好的；串接在直流电路里，直流电流过分流器，分流器两端产生毫伏级直流电压信号，使并接在该分流器两端的计量表指针摆动，该读数就是该直流电路里的电流值。所谓分流，即分一小的电流去推动表指示，该小电流（mA)与大回路里的电流(1A-几十A）比例越小，电流表指示读数的线性就越好，也更精确。　　这是电工电路的常用产品，防雷有分流措施。

我们有一台数字多用表，是keithley_2002型号的，但是其测量电流只能到2A，所以想买一款与之匹配的分流器，使其测量电流能达到50安培左右。求各为给个建议，买哪一个厂牌型号的分流器才可以？再次多谢各位！

一、问题的提出直流大电流的准确计量在电化学、电冶金行业生产管理中占有重要的地位。直流大电流测量不准确的直接后果是生产工艺技术条件不能优化，从而降低了电能利用率和经济效益，严重制约企业管理、技术进步。同时，直流大电流测量的不准确对产品质量亦有着直接影响，如在电镀中镀层的厚度与电流的大小及通电时间成正比，当不能准确测量电流时其镀层厚度也就无法保证，保证产品质量也就成了一句空话。在工业生产和科学实验中，通常用分流器及配套的二次仪表来测量电路中的大电流。对直流大电流测量设备的校准是通过校准（检定）分流器和二次仪表来实现的。分流器是测量系统的重要部件，在我公司主要应用于产品试验设备及热处理车间，用于10A以上直流大电流的测量。目前国家尚无分流器的校准规范，致使分流器的校准工作无法进行。本课题拟针对分流器的校准进行研究，研究其校准方法，使分流器的校准做到有法可依，有据可查，使其校准工作统一化、文件化，有力保障航空军品性能测试的可靠性、统一性及一致性。同时，如果二次仪表的选择、校准或使用不当将对测量的准确性产生较大的影响，而且这种影响通常是隐性的，是一种方法误差。为此，有必要对分流器的管理与校准进行研究。考虑到此类大电流的准确度较低，一般均在5级以下，因此对0.5级以下分流器的校准是本课题研究的重点。二、分流器的校准★方案设想分流器一般做成四端钮电阻形式（两个电流端、两个电位端）。当有电流流过分流器时，在其电位端上会产生相应的电动势，通过测量电动势的大小来确定流过电路中的电流大小。因此，可利用欧姆定律测试分流器阻值与其理论值进行比较，确定其冷态下是否合格，研究分流器冷态及热态下电阻值的变化，绘制其变化曲线。为确定其校准方法的可行性，须对以下项目进行试验，并对试验结果进行分析：1．测量重复性试验，要求： ……………………………………（1）式中：s——测量重复性；δ——分流器允许误差极限。2．短期稳定性试验，要求： ……………………………………（2）式中：S——短期稳定性。3．长期复现性试验，要求： …………………………………（3）式中：Sm——长期复现性。4．温度影响试验，要求： ……………………………………（4）式中：γT——温度影响。★方案实施及试验结果分析校准不同等级的分流器选用的测量标准不同，现以校准0.5级，300A/75mV的分流器为例加以分析。1．测量重复性试验室温条件下，在分流器的两电流端通以电流I0（用XF30-I直流多功能校准仪作为电流源提供电流，取I0=30A），1分钟后在两电位端检测其电动势V0（用HP34420A数字多用表检测）。重复测量10次，测量数据见表1。表1 测量重复性试验数据次 数12345678910电压测量/mV7.4907.4927.4917.5007.4937.4937.4877.4927.4947.495计算电阻/uΩ247.67249.73249.70250.00249.77249.77249.57249.73249.80249.83用贝塞尔公式计算测量重复性，得： 结论：测量重复性满足试验预期要求。2．短期稳定性试验室温条件下，在分流器的两电流端通以电流I0（用XF30-I直流多功能校准仪作为电流源提供电流，取I0=30A），每隔1分钟读取两电位端的电动势V0（用HP34420A数字多用表检测）。记录30分钟内检测的电动势的最大与最小值，数据见表2。用极差法计算短期稳定性，得： 结论：短期稳定性满足试验预期要求。表2 短期稳定性试验数据极 值最大值最小值电压测量/mV7.5077.493计算电阻/uΩ250.23249.773．长期复现性试验每隔一段时间（一个月以上），在室温条件下，在分流器的两电流端通以电流I0（用XF30-I直流多功能校准仪作为电流源提供电流，取I0=30A），1分钟后在两电位端检测其电动势V0（用HP34420A数字多用表检测），重复测量10次，测量数据见表3。表3 长期复现性试验数据测量时间测量次数2007051520070615200707182007082117.4907.4947.4937.49927.4927.4967.4977.48437.4917.4987.4967.49147.5007.4977.4957.49157.4937.4967.4977.49667.4937.4967.4977.49577.4877.4957.4967.49587.4927.4947.4977.49597.4947.4947.4967.493107.4957.4917.4927.496电压平均值 /mV7.4937.4957.4967.494计算电阻 /uΩ249.76249.84249.85249.78按式（5）计算电压（测量）平均值 ，按式（6）计算电阻值 ，计算结果填入表3中。 ………………………………………（5） ………………………………………（6）用贝塞尔公式计算长期复现性，得： 结论：长期复现性满足试验预期要求。