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电流传感器选型与接口设计

📚 共计 30 章节
01
电流传感器概述
定义、分类（开环/闭环、霍尔/磁通门/分流器）、应用领域（工业、汽车、新能源）
基础分类
02
核心参数（一）
测量范围、灵敏度、精度、线性度、迟滞误差
参数精度
03
核心参数（二）
带宽、响应时间、温度漂移、隔离电压、共模抑制比
动态隔离
04
霍尔效应原理
洛伦兹力、霍尔电压公式、霍尔元件结构
物理霍尔
05
开环霍尔电流传感器
工作原理、磁芯与气隙设计、典型电路（ACS712系列）
开环ACS712
06
闭环霍尔电流传感器
零磁通原理、补偿线圈、与开环的性能对比
闭环零磁通
07
磁通门电流传感器
磁通门原理、激励与检测、高精度应用场景
磁通门高精度
08
分流器电流传感器
欧姆定律、四端开尔文连接、功率损耗与散热
分流器开尔文
09
罗氏线圈电流传感器
法拉第电磁感应、积分器电路、交流测量优势
罗氏线圈交流
10
电流互感器（CT）
变压器原理、变比、励磁电流、饱和特性
CT变压器
11
传感器输出类型
模拟电压输出、模拟电流输出（4-20mA）、数字输出（SPI/I2C）
输出4-20mA
12
模拟接口设计（一）
运算放大器基础、差分放大、仪表放大器（INA系列）
运放INA
13
模拟接口设计（二）
低通滤波器设计（截止频率、阶数）、抗混叠滤波
滤波器抗混叠
14
模拟接口设计（三）
电平转换、偏置电路、保护电路（TVS、钳位二极管）
保护电平转换
15
数字接口设计（一）
SPI接口时序、寄存器配置、数据读取（以TI TMCS1100为例）
SPITMCS1100
16
数字接口设计（二）
I2C接口时序、地址配置、多传感器总线设计
I2C总线
17
数字接口设计（三）
隔离接口（数字隔离器ISO7240）、隔离电源设计
隔离ISO7240
18
ADC选型与匹配
采样率、分辨率（12/16/24位）、参考电压、与传感器输出范围的匹配
ADC分辨率
19
电源设计
传感器供电（LDO选型）、去耦电容布局、电源纹波抑制
LDO纹波
20
PCB布局要点
电流路径（开尔文连接）、信号与功率地分割、抗干扰布局
PCB地分割
21
电磁兼容（EMC）
共模与差模干扰、屏蔽设计、滤波电容选择
EMC屏蔽
22
校准与测试
零点校准、满量程校准、温度补偿算法、线性度测试
校准补偿
23
故障诊断
输出饱和、噪声异常、响应延迟、常见故障排查流程
故障排查
24
选型流程（一）
需求分析（电流类型、量程、精度、带宽、隔离要求）
选型需求
25
选型流程（二）
供应商对比（Allegro、LEM、TI、Melexis）、数据手册解读
供应商数据手册
26
选型流程（三）
成本与性能权衡、样片测试、可靠性评估
成本可靠性
27
应用案例（一）
电动汽车BMS电流检测（闭环霍尔选型与接口）
BMS电动汽车
28
应用案例（二）
光伏逆变器MPPT电流检测（分流器与隔离ADC）
光伏MPPT
29
应用案例（三）
工业电机驱动相电流检测（磁通门与SPI接口）
电机驱动磁通门
30
未来趋势
集成化数字传感器、TMR（隧道磁阻）技术、无线无源传感
TMR无线
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