金屬管轉(zhuǎn)子流量計是兩端無源元件。理論上很簡單,但是選擇合適的金屬管轉(zhuǎn)子流量計不僅需要指定一些頂層參數(shù)。
金屬管轉(zhuǎn)子流量計是相對簡單的組件。無源兩端設(shè)備的基本行為由歐姆定律定義,具有許多功能,例如限流,電流檢測,電容器泄放,電壓平衡,信號衰減以及上升/下降時間控制,下面舉幾個例子。
選擇金屬管轉(zhuǎn)子流量計時要避免的常見錯誤
一旦考慮了所需的金屬管轉(zhuǎn)子流量計值,用戶可能會認為與金屬管轉(zhuǎn)子流量計選擇相關(guān)的大部分工作都已完成-但事實并非如此,選擇不僅僅是確定幾個基本參數(shù),還有更多的選擇。現(xiàn)實情況是,為應(yīng)用選擇正確的金屬管轉(zhuǎn)子流量計類型時需要考慮多個因素,并且很容易忽略它們。
容易忽視的因素包括:
額定功率
根據(jù)其性質(zhì)和基本的P = I 2 R關(guān)系,金屬管轉(zhuǎn)子流量計是自發(fā)熱組件,因此,該金屬管轉(zhuǎn)子流量計必須能夠處理功耗并仍符合規(guī)格。(圖1)而且,在極端情況下,金屬管轉(zhuǎn)子流量計可能需要散熱片。
同時,過度指定和選擇具有極高安全裕度的
金屬管轉(zhuǎn)子流量計會增加不必要的成本和空間。如果在高溫環(huán)境下運行,請謹(jǐn)慎查看供應(yīng)商數(shù)據(jù)表上的降額曲線。另外,請注意溫度軸是否與環(huán)境空氣,終端溫度或加熱墨水溫度有關(guān)。
脈沖負載
即使金屬管轉(zhuǎn)子流量計分散的平均功率在其額定值之內(nèi),高功率脈沖的突發(fā)也會超過該額定值幾個數(shù)量級。如果這對應(yīng)用很重要,則應(yīng)選擇具有指定脈沖性能的金屬管轉(zhuǎn)子流量計;厚膜和繞線是脈沖金屬管轉(zhuǎn)子流量計非常常用的技術(shù)。必須仔細分析脈沖電平和占空比,以確保平均功率在額定功率范圍內(nèi)。
金屬管轉(zhuǎn)子流量計溫度系數(shù)(TCR)
除附近的其他熱源外,自熱還會導(dǎo)致金屬管轉(zhuǎn)子流量計的歐姆值發(fā)生變化。在某些情況下,例如基本上拉金屬管轉(zhuǎn)子流量計,該變化可能無關(guān)緊要。但是,如果使用該金屬管轉(zhuǎn)子流量計來測量通過壓降的電流,則TCR引起的變化可能會嚴(yán)重影響讀數(shù)的準(zhǔn)確性。類似的問題也適用于許多儀器應(yīng)用中的關(guān)鍵金屬管轉(zhuǎn)子流量計。進行計算并選擇一個具有足夠低TCR的金屬管轉(zhuǎn)子流量計。
允許冷卻
由于金屬管轉(zhuǎn)子流量計是熱源,因此通常需要通過被動對流但有時使用強制空氣來冷卻金屬管轉(zhuǎn)子流量計。確保為冷卻氣流提供暢通無阻的路徑,并確保金屬管轉(zhuǎn)子流量計不會被較大的附近組件遮蓋,這會阻塞大量需要的氣流。如果將PC板用作散熱器,請不要讓金屬管轉(zhuǎn)子流量計附近的其他發(fā)熱組件減小您所依賴的吸熱潛力。
額定電壓
金屬管轉(zhuǎn)子流量計通常用于較高電壓的應(yīng)用中,其導(dǎo)線兩端的電位可達數(shù)百或數(shù)千伏。確保金屬管轉(zhuǎn)子流量計適合電路電壓(圖2),而不受電流和功率水平的影響,否則可能會產(chǎn)生電弧和完全故障。
金屬管轉(zhuǎn)子流量計安裝
許多耗散較高的金屬管轉(zhuǎn)子流量計都比典型的小型IC和其他無源元件大,因此,如何以及在何處放置金屬管轉(zhuǎn)子流量計是一個值得考慮的問題。金屬管轉(zhuǎn)子流量計是表面安裝器件還是通孔?是否需要機械支撐或?qū)⑵浞胖迷赑C板不彎曲的地方?
自感
金屬管轉(zhuǎn)子流量計的電感對于直流應(yīng)用而言不是問題,但在更高的頻率下可能會變成一個。對于對此參數(shù)敏感的情況,可以使用具有非常低自感的金屬管轉(zhuǎn)子流量計。
足夠的連接
隨著電流水平的升高,有必要規(guī)劃牢固,低金屬管轉(zhuǎn)子流量計的連接,以實現(xiàn)無阻礙的電流流動和非常小的IR壓降,避免依賴薄的PC板走線。確保與金屬管轉(zhuǎn)子流量計的值相比,流向金屬管轉(zhuǎn)子流量計的電流引線的金屬管轉(zhuǎn)子流量計無關(guān)緊要。
不要忽視對Kelvin(四線)連接的可能需求。如果您試圖準(zhǔn)確測量金屬管轉(zhuǎn)子流量計兩端的電壓,并為放大器預(yù)留一個位置(通常是一個差分或隔離單元,可以檢測電壓),則該位置必須靠近金屬管轉(zhuǎn)子流量計本身,以非常大程度地減少噪聲拾取。
非常后,也許是非常困難的;選擇合適的金屬管轉(zhuǎn)子流量計類型。
一旦您超越了非關(guān)鍵應(yīng)用中使用的基本低功耗,小型片式金屬管轉(zhuǎn)子流量計,便擁有了眾多獨特的金屬管轉(zhuǎn)子流量計類型,包括易熔線繞制,鋼基板和基于硅的網(wǎng)絡(luò)等。有些具有很低的TCR。一些具有機械堅固性(圖3),另一些則對諸如Sulphur之類的污染物具有抵抗力,一些可以處理脈沖過載,而另一些則具有明確的開路故障模式。
結(jié)論
除非您的金屬管轉(zhuǎn)子流量計應(yīng)用是常規(guī)的,否則非常明智,低風(fēng)險的選擇是與金屬管轉(zhuǎn)子流量計供應(yīng)商(例如TT Electronics)的應(yīng)用專家合作,因為他們有經(jīng)驗和專業(yè)知識來協(xié)助金屬管轉(zhuǎn)子流量計的每種獨特應(yīng)用