Resistencia de derivación de 4 terminales [duplicado]

¿Cuál es la importancia de una resistencia de derivación de 4 terminales? ¿Cuál es el propósito real detrás del uso de dos terminales separados para la medición de voltaje a través de la resistencia de derivación?

Conexión Kelvin (no hay tiempo para responder ahora, pero el término podría ser útil).
Buen artículo relacionado que ayuda a comprender el problema y también muestra formas de usar esta técnica con derivaciones baratas de 2 terminales: analog.com/en/analog-dialogue/articles/…

Respuestas (4)

Mira esto. Muestra dos terminales como flujo de corriente principal (pistas gruesas) y utiliza 2 terminales más para medir la caída de voltaje generada por esa corriente: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

La forma "mejor" es a la izquierda porque toma conexiones de medición desde un lugar definido y en ningún punto de esas conexiones de medición fluye corriente de carga.

La imagen de la derecha muestra las conexiones de medición a una pequeña distancia de los terminales de la resistencia de derivación y, por lo tanto, hay una pequeña caída de voltaje que genera un error; en efecto, no puede confiar en el valor indicado de la resistencia de derivación para convertir el voltaje medido a un flujo de corriente supuesto.

+1. Para futuros lectores, la imagen está presente en la página 24 de esta hoja de datos: ti.com/lit/ds/symlink/ina240.pdf
El problema es que su resistencia solo tiene dos terminales, no cuatro.
@pipe ¿No estoy seguro de lo que estás indicando?
Quiero decir, OP pregunta explícitamente por qué ciertas resistencias tienen cuatro terminales, mientras que muestra cómo obtener una lectura precisa con solo dos terminales. Entonces, ¿por qué una resistencia tendría cuatro terminales cuando no es necesario?
@pipe Pensé que podría ser obvio, pero haré una enmienda para ser más claro.
@Andyaka, su respuesta anterior detalla claramente la conexión de los rastros de medición. La respuesta esperada era explicar la necesidad de dos terminales adicionales en la resistencia de derivación, que se responde en las respuestas a continuación.
@Durgaprasad, creo que mi párrafo central explica que: sin corriente de carga en las conexiones de medición, no hay una caída de voltaje adicional que provoque la aparición de un error.
@Andyaka ¡Sí, me perdí ese punto! Eso traduciría exactamente la necesidad de ellos.
En una resistencia de 2 terminales, la geometría de la almohadilla es importante, lo cual está fuera del control del fabricante. En una resistencia de 4 terminales, la forma en que el fabricante mide/garantiza su rendimiento es la misma que obtendrá el usuario, independientemente de la geometría de la almohadilla. No voy a hacer una respuesta separada solo para decir esto, ¿la agregaría a la que ya es buena?
Con una resistencia de 2 terminales, incluso usando el diseño de detección de Kelvin "correcto" como en el ejemplo de la izquierda, la corriente de carga y la corriente de detección comparten un camino a través de la soldadura entre las almohadillas y el paquete. Una resistencia de 4 terminales puede evitar esto.

Me arriesgaré y diré que probablemente se deba a esto:

  • 2 terminales para que fluya la corriente.
  • 2 terminales para medir.

Al tener 4 conexiones, el proveedor de la resistencia de derivación puede asegurarse de que lo que está midiendo será la resistencia de derivación donde fluirá la corriente que está tratando de medir.

Si solo hubiera dos terminales, tendría que decidir por sí mismo dónde desea bifurcarse para medir. Hay muchas posiciones viables para medir, pero ¿cuál medirá más correctamente el voltaje a través de la resistencia de derivación? Cuando estás haciendo cosas de alta calidad, esta no es una pregunta simple.

Las resistencias de derivación se utilizan donde hay altas corrientes. Como tal, el punto en el que toma el voltaje que se va a medir es importante. Moverlo incluso 1 mm puede marcar una gran diferencia, especialmente si hay grandes corrientes.
La derivación de cuatro derivaciones está diseñada para tener los puntos de voltaje allí donde representan la conversión correcta de amperios a voltaje. Ver que es parte de la calibración.

Sobre tu cuestión de ponerlos en paralelo.
Eso sería posible si las dos resistencias fueran realmente iguales en valor. En ese caso puedes medir uno de ellos y multiplicar el resultado por dos.
Pero todos sabemos que los componentes nunca son exactamente exactos. Por lo tanto, una pequeña diferencia en la resistencia hará que la división actual sea desigual. Yo diría que tienes que medir ambos voltajes y sumarlos.

Claro. ¿Cómo los conectamos si estamos usando dos derivaciones de este tipo en conexión paralela?
@Durgaprasad: si conecta más de 2 derivaciones de 4 terminales en paralelo, simplemente ignore los terminales adicionales y bifurque primero en la pista antes de la primera resistencia, y en la pista después de la última resistencia en paralelo. La razón es que, cuando los CONECTA en paralelo, necesita alguna PISTA o UNIÓN que haga la conexión, y este tipo de cosas es precisamente lo que generalmente intenta evitar usando terminales especiales. Si los paraleliza, haga lo suyo y simplemente ignórelos. OTOH, si quiere que eso sea preciso, compre una sola resistencia de 4 términos que tenga una resistencia N veces mayor.
@quetzalcoatl te refieres a más pequeño: poner resistencias en paralelo hará que la resistencia total sea más pequeña.
Mi, por supuesto! Estaba escribiendo teniendo en mente "series" de la época, no tengo ni idea de por qué.
@quetzalcoatl Probaría la conexión paralela adecuada. De acuerdo con mis requisitos, no encuentro la resistencia de valor correcto con suficiente potencia nominal.
@Durgaprasad: si bien la conexión en paralelo es una perturbación mucho menor que la serie, estoy un poco lejos de eso. Tiene dos pares de terminales por pieza (llamémoslos A/B para principal y C/D para medición), y básicamente tiene dos opciones. Para 3 partes, es bastante obvio que A1-A2-A3 van juntos, y así B1-B2-B3. ¿Qué hay de C/D? Si los conecta de la manera ingenua C1-C2-C3 y D1-D2-D3 y los mide como C-all y D-all, entonces cualquier desequilibrio en A123/B123 hará que la corriente fluya a través del enlace C1-C2-C3 y a través del enlace D1-D2-D3. Eso puede dañar las piezas.
@Durgaprasad: por lo tanto, para estar seguro, no conectaría Cx y Dx juntos, sino que colocaría 3 ADC y conectaría cada uno a C1/D1, C2/D2, C3/D3 por separado como 3 medidas , y luego recopilar datos y promediarlos en el lado digital. De esa manera, los desequilibrios no fluirán entre las resistencias a través de los pines laterales. Sin embargo, eso aumenta el costo y la complejidad. Si sabe que las corrientes no son, eh, demasiado grandes, entonces conectarlas como C-all y D-all en realidad no causará ningún daño y los desequilibrios que fluyan de esa manera u otra harán el promedio por usted.
@Durgaprasad: .. todavía, en mi humilde opinión, arriesgado. Los pines laterales son para mediciones de voltaje de baja corriente. Si sigue este camino, comience a buscar en la hoja de datos para ver si hay algún límite de corriente en los terminales de medición.
@quetzalcoatl: conectar C1, C2 y C3 cada uno a un punto común a través de resistencias de valor moderado (por ejemplo, 1K), y hacer lo mismo con D1, D2 y D3, debería evitar la necesidad de ADC separados si la impedancia de entrada del dispositivo de medición es lo suficientemente alto como para que la resistencia en serie agregada no importe. La corriente que fluye en las resistencias añadidas puede provocar errores de medición, pero por lo general debería ser lo suficientemente pequeña como para que no sea un problema.
Una derivación puede tener una amplia gama de detección de corriente, por lo que "alta corriente" es un término relativo. Podría ser de mA a 100 amperios. Compré y usé una derivación de 100 amperios con una tolerancia del 0,1 % para las pruebas de UL. La alimentación de corriente y los terminales de detección eran los mismos.
@quetzalcoatl No preferiría usar tres canales ADC diferentes para tres derivaciones conectadas en paralelo. Esto simplemente consumiría mis canales ADC (ya que ya me he quedado sin todos). ¡Atar C123 y D123 todavía parece ser una buena solución y no dañaría ninguna pieza siempre que tenga resistencias de derivación exactamente idénticas!

Las resistencias de derivación para medir corrientes grandes tienen una resistencia muy baja, por lo que no consumen energía excesiva ni producen calor excesivo. Las resistencias de derivación suelen ser mucho menos de 1 ohm, por lo general son 0,1 o 0,01 ohmios o incluso 0,001 ohmios. El problema con el uso de resistencias de un valor tan bajo es que la resistencia de las uniones de soldadura y las trazas de la placa de circuito pueden tener un orden de magnitud similar y, por lo tanto, crearán una caída de voltaje similar en magnitud a la caída de voltaje en la resistencia de detección. Esto hace que medir con precisión la caída de voltaje a través de la resistencia de detección de precisión sea un poco complicado. La solución más sólida para esto es separar la ruta de alta corriente de la ruta de detección de voltaje con una derivación de 4 terminales.

Resistencia de derivación de 4 terminales [duplicado]
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