مقاومت حساس (Sensing Resistor)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع مقاومت ها (Resistor)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
مقاومت حساس (Sensing Resistor) :
مقاومت حساس یا سنسینگ رزیستور، قطعه ای است که برای اندازه گیری جریان الکتریکی در مدارها به کار می رود. این مقاومت ها معمولا دارای مقاومت بسیار کم (از چند میلی اهم تا چند اهم) و توان بالا هستند تا افت ولتاژ ناچیزی ایجاد کنند.
اصل عملکرد: با قرار دادن این مقاومت به صورت سری در مسیر جریان، ولتاژ دو سر آن متناسب با جریان عبوری است (قانون اهم:
\[ V = I \times R \]). با اندازه گیری این ولتاژ، می توان جریان را محاسبه کرد. این روش پایه کار بسیاری از مدارهای حفاظتی و کنترلی است.
رابطه اصلی:
\[ I = \frac{V_{\text{sense}}}{R_{\text{sense}}} \]که در آن
\[ R_{\text{sense}} \]مقاومت حسگر،
\[ V_{\text{sense}} \]ولتاژ دو سر آن و
\[ I \]جریان عبوری است.
ویژگی های مهم: این مقاومت ها باید دارای ضریب دمایی پایین (TCR پایین) باشند تا با تغییر دما، دقت اندازه گیری کاهش نیابد. همچنین باید توانایی تحمل جریان های بالا (گاهی تا صدها آمپر) را داشته باشند. اندوکتانس بسیار کم نیز اهمیت دارد تا در فرکانس های بالا پاسخ مناسبی بدهند.
جنس: معمولا از آلیاژهای فلزی مانند مانگنین، کنستانتان یا نیکل-کروم ساخته می شوند. همچنین در نوع SMD، از فویل فلزی یا لایه ضخیم استفاده می گردد.
کاربردها: منابع تغذیه سوئیچینگ (برای کنترل جریان)، مدارهای شارژ باتری، درایو موتور، حفاظت در برابر اضافه جریان، مدارهای اندازه گیری توان، و اینورترها. در خودروهای برقی برای اندازه گیری جریان موتور و باتری استفاده می شود.
دقت این مقاومت ها معمولا ۰.۵٪ تا ۵٪ است، اما برای کاربردهای دقیق، تلورانس ۰.۱٪ و TCR ۵ ppm/°C نیز یافت می شود. توان آنها از ۰.۱ وات تا چندین وات (در نوع SMD) و تا صدها وات در نوع شنت بزرگ متغیر است.
نکته مهم: در طراحی مدار، باید به توان تلف شده روی مقاومت حساس توجه کرد تا از overheating جلوگیری شود. همچنین برای اندازه گیری دقیق، از تقویت کننده های عملیاتی با امپدانس بالا استفاده می شود.
