探秘Riedon? SSA - 2系列分流傳感器：模擬信號的精準之選

在電子工程師的日常設(shè)計工作中，選擇合適的傳感器至關(guān)重要。今天，我們就來深入了解一下Bourns旗下的Riedon? SSA - 2系列分流傳感器，看看它在模擬信號處理方面有哪些獨特之處。

文件下載：Bourns SSA-2模擬分流傳感器.pdf

產(chǎn)品特性

基本參數(shù)優(yōu)勢

SSA - 2系列傳感器適用于100 A至1000 A的交流或直流電路，具備1500 VDC的加強隔離，公差僅為±0.2 %，能提供±2.5 V峰值的放大差分輸出，并且符合RoHS標準。這意味著在各種復雜的電路環(huán)境中，它都能穩(wěn)定、準確地工作，為工程師們提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

型號規(guī)格對比

從這些規(guī)格中我們可以看出，不同型號的傳感器在電流處理能力、輸出特性等方面存在差異，工程師們可以根據(jù)具體的設(shè)計需求進行選擇。

應(yīng)用領(lǐng)域

該系列傳感器在多個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，如電池系統(tǒng)、可再生能源、電機驅(qū)動以及電動汽車充電站等。在電池系統(tǒng)中，它可以精確測量電流，幫助管理電池的充放電過程，延長電池壽命；在可再生能源領(lǐng)域，能準確監(jiān)測發(fā)電設(shè)備的輸出電流，提高能源利用效率。大家在實際應(yīng)用中，有沒有遇到過因為傳感器精度不夠而導致系統(tǒng)性能下降的情況呢？

產(chǎn)品尺寸與連接

尺寸規(guī)格

在設(shè)計電路板時，這些尺寸信息是必須要考慮的因素，以確保傳感器能夠合理地安裝在系統(tǒng)中。

連接器選擇

*注：對于115 °C溫度等級，使用鍍金（Au）觸點。

可選配件

底座安裝夾具

有SSA - BASE（適用于SSA - 2 - 100A ~ SSA - 2 - 500A型號）和SSA - BASE - 1K（適用于SSA - 2 - 1000A型號）兩種可選。這些夾具具有堅固的設(shè)計，采用5/16 - 18不銹鋼硬件，扭矩螺母為11 - 13 ft - lb（15 - 17.6 N - m），配件由UL 94 - V0級材料制成，能為傳感器提供穩(wěn)定的安裝基礎(chǔ)。

電源/串行連接電纜

常見問題解答

與霍爾效應(yīng)技術(shù)對比

與霍爾效應(yīng)技術(shù)相比，SSA - 2系列具有抗雜散磁場干擾、單極性電源要求、無磁滯現(xiàn)象、低噪聲分辨率和偏移性能可實現(xiàn)精確低電流測量、在整個溫度范圍內(nèi)具有出色的偏移、增益和線性度性能、低噪聲、更高帶寬（300 kHz vs 50 kHz）、重量更輕、穩(wěn)定性更好、對導體位置不敏感以及無需定期校準等優(yōu)勢。大家在實際應(yīng)用中，有沒有對比過這兩種技術(shù)的優(yōu)劣呢？

交流測量適用性

該系列傳感器具有較寬的帶寬，適用于交流和直流電流的測量。

輸出與溫度關(guān)系

雖然文檔中未明確給出輸出隨溫度的具體變化情況，但我們可以通過查看典型輸出與溫度的關(guān)系圖，對其有一個大致的了解。

溫度降額

從文檔中的降額曲線可以看出，在不同的溫度環(huán)境下，傳感器的性能會有所變化，工程師們需要根據(jù)實際情況進行設(shè)計。

過載能力

當輸入電流超過相應(yīng)的最大未削波電壓輸出2.62伏時，輸出讀數(shù)將飽和，最終過載能力受降額曲線的熱限制。

連接方式

連接傳感器端子時，要確保連接清潔且準備充分，螺栓必須按照硬件制造商的建議進行扭矩擰緊，要有足夠的夾緊力以確保正確連接。對于銅、銅包鋁或鋁導體，應(yīng)保證一定的重疊面積。

適用電線尺寸

文檔中未明確提及適用的電線尺寸，大家在實際應(yīng)用中可以根據(jù)電流大小和導體長度等因素進行選擇。

發(fā)熱情況

該系列傳感器產(chǎn)生的大部分熱量通過初級導體散發(fā)，因此要確保初級導體的尺寸合適，建議導體的最大溫度為70 °C。如果存在熱問題，增大導體尺寸有助于降低傳感器的工作溫度。

安裝位置

由于該系列傳感器完全隔離，因此可以安裝在電路的低端或高端。

熱電動勢

當分流傳感器的兩個傳感端子經(jīng)歷不同溫度時，會產(chǎn)生熱電動勢。但該設(shè)備的差分輸出基本消除了這種現(xiàn)象，不過兩個載流端子仍可能存在溫度差，偏移量為0.5 mV/°C。

數(shù)字輸出版本

Bourns計劃在不久的將來開發(fā)數(shù)字輸出版本，大家是否期待數(shù)字輸出版本能帶來更多的便利呢？

功能布局圖

文檔中提供了一般布局的功能圖，有助于工程師們了解傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理。

提高信噪比

可以通過過采樣和平均兩種方法來提高信噪比和分辨率。

差分輸出轉(zhuǎn)換

可以將差分輸出轉(zhuǎn)換為單端輸出，VCM將成為新的零電流點，輸出將偏移該值，R3、R4、RS設(shè)置增益。也可以使用兩個單端ADC通道分別測量OUTP和OUTN相對于地的電壓，然后通過軟件相減得到差分電壓。

輸出信號高頻噪聲

該系列傳感器的輸出斬波電路工作在625 kHz，這是為了實現(xiàn)良好的直流精度和低溫度漂移。斬波噪聲是調(diào)制到高頻的差分誤差，遠高于傳感器300 kHz的帶寬，必要時可使用模擬濾波器進行衰減。

提高精密直流電流讀數(shù)穩(wěn)定性

可以采用模擬濾波和數(shù)字濾波兩種方法。模擬濾波可在A/D轉(zhuǎn)換器前使用低通RC濾波器，選擇較低的實用濾波器頻率，優(yōu)先考慮較低的電阻值和較高的電容值以降低約翰遜噪聲和輸出阻抗；數(shù)字濾波可由CPU進行，通過平均多次讀數(shù)來穩(wěn)定讀數(shù)，但會消耗CPU周期。

快速上升電流過沖問題

在方波或脈沖應(yīng)用中，若不進行濾波，由于分流器的趨膚效應(yīng)，輸出會出現(xiàn)過大的幅度。濾波是解決該問題的常用方法，可以在傳感器輸出端或電子設(shè)備的傳感側(cè)添加濾波器。

總之，Riedon? SSA - 2系列分流傳感器在模擬信號處理方面表現(xiàn)出色，具有多種優(yōu)勢和豐富的應(yīng)用場景。但在實際使用中，工程師們還需要根據(jù)具體的設(shè)計需求，綜合考慮各種因素，以確保系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。大家在使用該系列傳感器時，有沒有遇到過其他問題或者有什么獨特的使用經(jīng)驗?zāi)兀繗g迎在評論區(qū)分享。