電流傳感器的線性傳遞函數如公式 1 所示，其中靈敏度(S) 和零電流輸出電壓分別表示增益和失調電壓。

 

 

在zai完wan全quan比bi例li式shi器qi件jian中zhong
，靈ling敏min度du和he失shi調tiao電dian壓ya都dou隨sui電dian源yuan電dian壓ya的de變bian化hua而er變bian化hua，因yin此ci，滿man量liang程cheng輸shu入ru電dian流liu總zong會hui產chan生sheng零ling電dian壓ya輸shu出chu或huo電dian源yuan電dian壓ya輸shu出chu，如ru圖tu 1 所示。

 

圖 1. 完全比例式電流傳感器響應

 

對於非比例式電流傳感器，給定輸入電流變化導致的電壓輸出變化與電源電壓無關，而且零電流輸出電壓始終是固定電壓，如圖 2 所示。

 

圖 2. 非比例式電流傳感器響應

 

如果常見傳感器的電源與 ADC 基準在運行過程中與預期差異較大，則該係統為比例係統，如圖 3 所示。比例式結構通過調整傳感器輸出範圍，減少了由變化的 ADC滿man量liang程cheng基ji準zhun導dao致zhi的de一yi些xie誤wu差cha。然ran而er
，按an比bi例li調tiao整zheng並bing不bu是shi萬wan全quan之zhi策ce，它ta會hui向xiang係xi統tong中zhong引yin入ru一yi些xie其qi他ta誤wu差cha。必bi須xu在zai有you限xian電dian源yuan電dian壓ya範fan圍wei內nei進jin行xing微wei調tiao才cai能neng實shi現xian高gao精jing度du，由you於yu傳chuan感gan器qi輸shu出chu範fan圍wei必bi須xu完wan全quan匹pi配pei ADC 輸入範圍，設計靈活性會有所降低。另外
，電源噪聲會直接注入到輸出信號，進而導致不良的電源抑製 (PSR)。

 

圖 3. 適用於不易調節電源的比例傳感器架構

 

對於具有穩定 ADC 基準的係統，無論是專用的內部電源還是外部基準，比例式方法都隻會引入其他誤差和噪聲。在這種情況下，例如在圖 4 所示的架構中，具有固定靈敏度的電流傳感器提供了出色的解決方案。憑借固定的靈敏度，該器件具有顯著的 PSR 作用，甚至電源電壓與 ADC 滿量程電壓不同。集成式微控製器 ADC 通常就是這種情況。它還能優化靈敏度固定的內部電路

，進而提高總精度並降低漂移。

 

圖 4. 適用於精密信號鏈的非比例式架構

 

TMCS1100 和 TMCS1101 是具有固定靈敏度的精密、隔離式磁性電流傳感器。TMCS1100 具有由外部供電

、設置零電流輸出電壓的基準引腳
，既能自定義動態測量範圍

，又能向 ADC 傳輸全差分信號鏈

，如圖 5 所示。此架構連同靈敏度固定的精密信號鏈實現了業界領先的溫度穩定性，而且在 –40°C 至 125°C 範圍內的精度大於 1%。

 

電流傳感器常用於電力係統中
，其中

，傳感器通常靠近電源開關元件

，遠離 ADC 和he控kong製zhi器qi。這zhe導dao致zhi開kai關guan噪zao聲sheng和he瞬shun態tai事shi件jian與yu模mo擬ni電dian源yuan和he信xin號hao直zhi接jie耦ou合he。具ju有you外wai部bu基ji準zhun的de固gu定ding靈ling敏min度du傳chuan感gan器qi能neng使shi係xi統tong抑yi製zhi上shang述shu兩liang種zhong噪zao聲sheng路lu徑jing。改gai進jin的de PSR 通(tong)過(guo)模(mo)擬(ni)電(dian)源(yuan)和(he)外(wai)部(bu)基(ji)準(zhun)抑(yi)製(zhi)噪(zao)聲(sheng)注(zhu)入(ru)
，從(cong)而(er)實(shi)現(xian)偽(wei)差(cha)分(fen)或(huo)全(quan)差(cha)分(fen)感(gan)應(ying)並(bing)抑(yi)製(zhi)噪(zao)聲(sheng)與(yu)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)耦(ou)合(he)。由(you)於(yu)差(cha)分(fen)測(ce)量(liang)可(ke)防(fang)止(zhi)零(ling)電(dian)流(liu)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)產(chan)生(sheng)任(ren)何(he)漂(piao)移(yi)，因(yin)此(ci)
，降(jiang)低(di)了(le)係(xi)統(tong)級(ji)噪(zao)聲(sheng)並(bing)提(ti)高(gao)了(le)動(dong)態(tai)範(fan)圍(wei)。

 

圖 5. TMCS1100 經優化的信號鏈

 

由於可根據任何用例情況定製零電流輸出

，此架構顯著提高了設計靈活性。通過選擇適當的基準電壓，可實現雙向、單向和自定義動態感應範圍。由於傳感器電源、基準和 ADC 基準之間無約束，傳感器輸出在無需調節的情況下即可跨越電壓電源範圍。

 

TMCS1101 具有提供基準的內部電阻分壓器
，具有50%/10% 電源電壓兩種型號，分別適用於雙向和單向電流感應。該器件 具有 固定的靈敏度，而且在整個溫度範圍內的精度大於 1.5%。

 

 

表 1. 相關技術手冊

 

 

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