零欧姆和微欧电阻的用途是什么?


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我是PCB设计的新手,我注意到有些原理图使用0Ω或100mΩ电阻器。它们的目的是什么,为什么我们需要在PCB设计中使用它们?

通常,如果我们希望探测负载所消耗的电流,我们可以在PCB走线上放置一个跨接引脚(然后使用万用表测量跨该引脚的电流)。为此目的添加电阻器似乎会浪费大量的PCB面积。这是放置100mΩ电阻(因为I = V /0.1Ω)而不是跳线引脚的唯一原因吗?

如果是这样,那么在板上放置这样的mΩ电阻器时,应该考虑什么因素,以使其不影响电路的信号或行为?


10R电阻器可以具有各种功能。没有原理图(即使是原理图的一部分),也很难说。它可能用于测量电路板上的内部电流(在这种情况下,将指定高精度的电流)。它可能是其他部分数据表中的必需部分。它可能是电阻分压器的一部分。它可以连接到运算放大器以控制增益。
pjc50

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我们是博格的短路。电阻是徒劳的(如果小于一欧姆)。
Dan Neely 2012年

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@丹-你的意思是这个
stevenvh

Answers:


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零欧姆“电阻器”通常用作单侧板上的链接,因为它们可以由可插入电阻器的组件插入机放置。

大批量单面板制造商经常使用单独的链接插入机-令人震惊的速度令人难以置信。


1 Ohm电阻器只是“另一个组件”。
它可以用作电流检测电阻器或用于某些其他电路功能。

如果使用电阻器进行电流检测以进行测量。

与总电路电压相比,最差情况下的电压降应该很小,以免影响工作。例如,如果电路消耗1安培电流并具有5V电源,则1ohm电阻会降低1V。这是总电路电压的20%,在几乎所有实际情况下都将过高。
一个0.1欧姆的电阻在1A = 2%的电源电压下会下降0.1 V,根据电路的不同可能是可接受的。
一个0.01欧姆的电阻器在1A = 0.2%时将下降0.01V,几乎总是可以接受的。

0.1欧姆的电阻每安培将降低100 mV,因此1 mA会产生100 uV。
许多低成本DMM的量程为200 mV,分辨率但不是精度)为0.1 mV = 100 uV,因此它们可以在0.1 Ohm电阻器中读取电流至1 mA 分辨率。同样,他们可以在0.01 Ohm的电阻器中读取电流,分辨率为10 mA。

将感测电阻器的一侧接地可以进行接地参考测量,这可能很方便。电压降不得影响电路运行。

有时,通过一个电容绕过检测电阻-可能取决于电路,可能为10 uF或100 uF,这将进一步减少对电路的影响。

在存在高频噪声的地方,使用数字万用表或其他仪表测量电压以便计算电流会给进入仪表的噪声带来不良后果。在这种情况下,请使用例如0.1欧姆的检测电阻,通过串联的1k电阻将电压馈送到电表,并在电表端子之间增加一个10uF的电流。


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零欧姆电阻器本质上是一条方便成型的电线。
史蒂芬·科林斯

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简洁明了的答案。我相信这里的适当术语是“分流器”或“分流电阻器”。这些东西是我最喜欢的地方,当试图了解正在发生的事情时,示波器会将其插入。
pruzinat

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“ ...其速度令人恐惧的速度令人难以置信。” - 你不是在开玩笑!(视频是插入电阻器而不是链接,但是是呃)
marcelm

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@marcelm :-)-这是Panasonic的“通用轴向插入器”。我将开始时间设置为35秒,因为前一部分不太稳定。| 我的记忆是,特定于有线链接的插入器再次变得更快。它从线轴上送出线材,将其成形,切割,插入,拉紧并切割。|| 在这里,我们去了-哇,链接前插入器
罗素·麦克马洪

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0Ω电阻和1Ω电阻之间存在巨大差异:后者具有无限大的电阻:-)。

0Ω有不同的用法:

  • 选择性连接。您可以通过放置或忽略跳线来创建电路的变体。就像您在原理图捕获程序中删除连接(=删除跳线)并建立到其他点的连接(=放置跳线)一样
  • 方便布线。两条跳线上的跳线可能使您可以使用单层板而不是双层板,这将使您花费更多。通常,您将使用0603或0805尺寸的跳线;0402太小而无法桥接平均迹线。
  • 提供当前的测量点。在开发和测试期间,您可以放置​​一个低电阻分流电阻器以测量电流,并在生产中用零欧姆跳线代替它。这样一来,您就不必切割线路即可在电路中插入分流电阻。可能不太适用,因为您应该在创建最终PCB之前测量电流,但是对于电流非常小的电路,布局和PCB材料可能会很重要,然后您确实要在最终板上进行测量。

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是的,但是在哪里可以找到精密的0欧姆电阻?我只能找到5%和1%。我需要的精度更高;-)
Olin Lathrop 2012年

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@Olin-如果阻力太低,您可以将其出售给永久移动电话。接下来进去坐坐您的电话等待呼叫你提名该奖项。或者,您可以犯错人生,并与之串联放置更高电阻的类型。
stevenvh 2012年

是的,我正在开发一种微控制器,该微控制器运行电荷泵以为其自身供电。带有发电机的大型笨拙的电机无法工作,但是微控制器现在变得如此高效。现在是使永动机达到高科技的时候了!
Olin Lathrop '10

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许多PCB板具有“可选”组件-相同基本设计的不同配置。设计和制造单个PCB板/布局然后以不同的方式填充以获得不同的配置要便宜得多。零欧姆“跳线”用于有选择地连接走线,因此它在缺少某些组件或控制器可以读取以了解配置的设置位的情况下仍然可以工作。
布莱恩·怀特

@Olin如果您的0 Ohm由铝制成,则可以使用少量的过冷液态氦来帮助它。
oakad 2014年

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我已经看到用于校准/测试的0欧姆电阻器。例如,如果您在板上放置了RC低通,但意识到这不是必需的,则只需放置一个0欧姆而不是任何电阻,然后使电容器保持关闭状态即可。

选择性地建立降噪电路非常普遍。如果您打开一些相对较复杂的商品硬件(例如DTV接收器),则可能会发现许多去耦电容器被遗弃了。这是因为他们在制造后对电路板进行了测试,并且如果在进行质量检查后噪声太大,他们只会在不同的地方放置更多的电容器,直到通过为止。一些极为灵敏的仪器设备可能具有完全独特的降噪电路(当然是由白发,大胡子的人调节的)

另外:您可以将它们用作焊接的DIP开关,以选择设备的功能。


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相对于该问题而言,这是一个旁听,但却增加了罗素关于低值电流感测电阻器的说法。

当使用极低值的电阻器通过生成与该电流成比例的电压来测量电流时,必须考虑与这些电阻器连接的电阻。解决该问题的一种方法是进行所谓的“ 4线”测量。您可以通过检测电阻正常运行电流,但是要通过电阻两端的独立馈线差分测量电压。通过适当的差分测量,可以消除由大电流连接至电阻或从电阻流出的电流所产生的任何其他压降。

这是一个四线测量的例子:

R1-R4是100mΩ的电流检测电阻,在这种情况下,可以承载多达4A的电流。系统需要在低端以1/4 mA的分辨率对这些电流做出反应。左侧连接实际上全部接地,并在此快照的左侧不久连接在一起。即使大部分接地路径都是隔离的,也可以想象多个放大器通过顶部三个电阻器运行,并试图区分通过底部电阻流过的1/4 mA和1/2 mA的问题。通过顶部电阻的那些放大器很容易在底部引起接地偏移,该偏移比R4上1/4 mA引起的压降大一个。

解决方案是四线测量技术。注意两条线来自每个电阻的内部连接。那些去本质上就是差分放大器,它们仅响应两条线之间的电压。这些导线可能很小,因为它们携带的电流很小。它们的目的只是将电压报告给差动放大器。


为什么下层走线具有怪异的角度,而又不尽可能靠近顶层匹配走线的原因,因为它们会进入差分放大器?那不是那么重要吗?
Abdullah kahraman 2012年

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@abdullah:在某些情况下这很重要,但是在这种情况下,信号的阻抗非常低,并且噪声吸收不是问题。
奥林·拉斯特罗普

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平面必须通过单点连接。在代表这些平面的网络之间放置一个0Ω电阻有助于实施规则。


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呃.. 0欧姆电阻比平面之间的PCB走线更好吗?
2012年

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当然,如果您要进行布局,则不需要。如果您传递原理图而设计人员不注意,则可能会造成多条痕迹。这不是更好,它可以防止错误。
regomodo

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您的意思是它可以修复错误,而不是阻止错误。但是,对于生产而言,这不是解决方案。如果该布局没有为跳线提供位置,则您将无法放置该跳线:走线和倒铜会在其上方形成阻焊层;你没有护垫。当然,您可以在板上的任何位置添加跳线位置,但是IMO首先更容易正确地进行设计。如果您可以考虑在网络A和B之间使用跳线,那么也可以考虑直接进行连接(如果需要)。对于一次性PCB,我会焊接一条导线以修复布局错误。
2012年

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好吧,这是我们多年来在Mil应用程序中做到的方式,以及我被教导如何防止承包商混乱的方式。为我们工作。
regomodo

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用我自己的经验证明。对于零电阻,我从物理上发现,每当将零欧姆电阻与负载串联,从而使负载材料为半导体(LED,处理器等)时,负载散发的热量就会稍微减少,并且零欧姆电阻实际上会变热,则零欧姆电阻器将共享负载产生的热量的一部分。我不知道零欧姆电阻是由什么材料制成的,我只是在电子商店的某个地方购买并使用了它。我在Google中找不到这样的结果。但是,验证我的发现的过程很容易,只需使用“热扫描仪”即可扫描带和不带零欧姆电阻的LED,您可以在图片中搜索热扫描仪,就像枪一样。根据我自己的假设,我认为与材料特性有关。你能记得吗 连接在一起时,生锈总是选择锌而不是铁。热量选择零欧姆电阻器材料来散热,而不是将它们连接在一起时选择LED,诸如此类。我猜没有人这样做,因此我在互联网上什么也没找到,有人可以用它作为大学的研究成果来发表论文。


我发现电阻功率上有一些东西,实际上没有完美的零欧姆,而实际上可以忽略不计的欧姆会带走负载的内部电阻。我想电子元件散发的热量与电阻或内部电阻有关?如何区分R和Rinternal?
Lim Tzi Khang

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您的“零欧姆”电阻变热毫无疑问。答案很简单:那些零欧姆电阻实际上并不是零欧姆。它们只是“非常接近零欧姆”的电阻器。由于它们的电阻小,因此浪费了一些电能。真正的“零欧姆”电阻将是超导体。
JRE

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像往常一样,对您不了解的事情做出回答,是徒劳的。
哈里·斯文森

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根据我的经验,0欧姆电阻器用于电流检测或连接数字信号,具体取决于电路的类型。在数字电路中,可以通过双向PWM来识别哪个信号是高电平还是低电平


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当然,没有实际的零欧姆电阻(至少没有一个在室温下工作的电阻)。因此,实际上,标记为零欧姆的零件将具有一些未指定的非常小的电阻。您是说设计的电路依赖于未指定的电阻值来感应电流?
所罗门慢

嗯,如果您不关心确切的电阻,为什么不在PCB上使用锯齿形走线呢?它将具有与0欧姆电阻器相同的问题(电阻取决于温度并且在不同板之间有所不同),但这是一个较少的组件:)
Navin,
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