使用 NI 類比電壓輸入通道測量電流

更新 Dec 9, 2024

環境

硬件

  • Multifunction I/O Device
  • DAQ (Legacy)
  • Current Shunt

目前並不能使用電壓類比輸入設備直接測量電流。但是,如果將已知電阻(分流電阻器)與負載串聯並測量其兩端的電壓,則可以使用歐姆定律計算通過負載的電流。當使用電流輸出感測器且系統中沒有電流輸入模組的這種情況還蠻常見的,因此可以使用電壓輸入模組。

本文介紹了使用電壓輸入模組測量電流所需的額外連接和注意事項。

  • 一些多功能 I/O 設備具有內部分流電阻,其電阻值已知。這些可以在配置虛擬通道時做選擇,而不是使用外部電阻器來設定電路。
  • 與 TB-4302C 相比,某些設備(例如 RM-4302)無法直接測量電流,因此需要像本文所述的外部電路。

此配置的測量精度很大程度上取決於電阻器精度。只要最大預期電流乘以電阻不超過輸入設備的輸入範圍,任何電阻器都可以接受。
圖 1:歐姆定律


以這種方式測量電流時,應使用與負載電阻相比最小的分流電阻器值。這將能對現有電路產生最小的干擾。然而,較小的電阻產生較小的電壓降,因此必須在解析度和電路干擾之間做出折衷。

注意:為避免損壞分流電阻,請確保流過分流電阻的電流不超過分流電阻的電流規格。

圖 2:如何將分流電阻連接到 DAQ 板


分流電阻在電路中的放置很重要。如果沒有負載設備,請按上圖連接分流電阻。如果有使用負載且外部電路與包含類比輸入設備的電腦共用公共地,則分流電阻應盡可能靠近電路的接地腳放置,如圖 3 所示。

圖 3:分流電阻的正確使用


否則,分流電阻器產生的common mode voltage可能會超出類比輸入設備的規格。這可能會導致讀數不準確或損壞電路板,如圖 4 所示。

圖 4:分流電阻的錯誤使用