可以使用沿電纜的電壓降來測量在一段電纜中流動的大電流。它無需笨重的分流器或昂貴的磁性測量方法。然而，由于銅的溫度系數為 +0.39%/°C，精度受到限制。
溫度傳感器可以促進補償，但屬于點測量設備，其在整個電纜長度上的相關性值得懷疑?？紤]到電纜溫度僅 2.5° 的誤差或差異就會引入 1% 的誤差。
如果最大電流下降至少 10mV，您可以使用現代零漂移放大器(自動調零、斬波器等)輕松測量它。它們提供超低失調性能，能夠準確感測低滿量程壓降。
剩下的就是如何處理溫度系數。本設計理念中提出的解決方案利用了大電流電纜由許多細絞線組成的事實。此處的示例將基于具有 1,050 股 AWG 34 電線的 AWG 4 電纜。
在圖 1中，運算放大器同相輸入感測電纜負載端的電纜壓降。 MOSFET 位于輸出/反饋路徑中，該路徑繼續(xù)通過溫度傳感線(通常是用于設置增益的電阻器)，最終到達電源。該電路迫使增益設置元件上的壓降恰好等于主電纜壓降。當然，在這種情況下，增益設置元件是嵌入定制絕緣電纜組件(包括高電流電纜)中的單根 34 號絕緣線(涂漆，例如漆包線)。
AWG 34 = 265.8?/1,000 ft.
AWG 4 = 0.248?/1,000 ft.(來源：http://www.brim electronics.com/AWGchart.HTM)
例如，#4 的 0.474 ft. = 117.6 μO; 10 mV 降@ I in = 85A;我輸出 = 80mA
由于電纜由 1,050 根絞線組成，這種布置將導致 MOSFET 和增益元件中流過電流，該電流與總電流除以 1,050 成正比。由于增益元件和
電纜均由銅制成，并且熱接觸緊密，因此可以消除隨溫度變化的輸出變化。
反饋電流從 MOSFET 漏極通過 R Load流 至地，提供以地為參考的輸出電壓。
使用絞線解決了其他溫度傳感器的兩個主要問題：
1. 該電線是一個“分布式”傳感器，沿著電纜的長度延伸，可以更好地感知整體溫度影響。
2. 由于電線與主電纜一樣是銅質的，因此溫度補償是完美的。
實際測試
我們的設置使用了四英尺的 JSC 1666 AWG 4 電纜。絕緣體沿其長度被切開，并將 34 號漆包線插入絕緣體下方。電路中使用了NCS333運算放大器。由于運算放大器的共模電壓等于其電源軌，因此它必須具有軌到軌輸入能力(或使用更高的電源)。此外，它應該是一個零漂移(斬波)放大器，因為標準軌到軌運算放大器在正軌附近的性能通常較差。
圖 2 測試設置：由于傳感線長度影響絕對精度，因此將其連接到電路板的兩根灰色線的規(guī)格較粗。
測量值
R負載 = 50? 1%
無負載時，V輸出 讀數為 94 μV。
在 10A 負載下，V out = 454.6 mV(5.85% 誤差)。
在 58A 負載下，V out = 2.604 V(5.7% 誤差)。
然后將該裝置放入溫度室中并在室溫至 100°C 的溫度范圍內進行測試。結果顯示附加誤差小于 0.1%。有幾個因素可能會導致該誤差，例如運算放大器失調漂移，以及電纜端子中的電阻和熱電偶效應。
線容差對錯誤的影響
為了了解實用電纜可以實現的效果，我找到了以下電線數據，顯示 34 號電線的公差為 2%。人們預計 4 號規(guī)格的總體公差類似。這表明，僅由于電纜的原因，按照標準公差構建的商業(yè)電線將產生 4% 的精度限制。電子設備會增加一些，但當然可以由用戶修剪，或與提供的電纜匹配。
圖3 Wire數據
最后一點，構建完成此功能的電纜似乎很麻煩。這一概念是由原始設備制造商觸發(fā)的，并針對原始設備制造商，他們可以指定一種定制電纜，其中包括一根漆包線作為增益電阻。 OEM 可以利用電動和混合動力汽車中的許多高電流電纜線路，消除大的分流器。這種方法可以提供與磁傳感相比具有競爭力的精度和溫度性能，但成本更低，特別是在 OEM 批量生產中。
在小批量情況下，可以將傳感線纏繞或以其他方式捆扎在電纜的外部;它仍然具有分布式溫度傳感的優(yōu)勢。由于電纜絕緣，傳感對環(huán)境溫度的響應更加靈敏，與實際電纜銅溫度的耦合較弱，時間常數較長。
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