Page 47 - 腦機介面無回應？

DESIGN CORNER
圖2:溫度升高，電組成比例變化時的不同TCR比較。
圖4:Metal Strip電阻技術。
圖3:不同材料電阻技術TCR性能。
45
阻值範圍 (mΩ)
2端子
4端子
工作溫度(t2)通常取決於應 用。例如，儀器典型溫度範圍 為-10~60°C，而國防應用溫度範圍 一般為-55~125°C。
Metal Strip電阻技術使用實 心銅端子(圖3項2)，與低TCR電阻 合金(項1)焊接，阻值低至0.1mΩ 並實現低TCR。但是，銅端子TCR (3,900ppm/°C)高於電阻合金(< 20ppm/°C)，構成低阻值條件下整 體TCR性能主要部分。
端子2512的對比參見表2。 兩個關鍵問題:
圖2顯示溫度從25°C開始升 高，電阻成比例變化時不同TCR對
• 為什麼缺口不切透電阻合金以 獲得最佳TCR? 銅可以降低測量電流的連接電
比。 最大阻值變化:
阻。在電阻合金上開槽會造成電阻 合金測量部分無電流，從而導致測 量電壓升高。缺口是在銅TCR影響 與測量精準度和重複性之間所做 的一種折衷。
以下公式計算給定TCR條件下
低阻值銅端子與電阻層合金 連接，流經電阻層的電流可以均 勻分佈，提高電流測量精確度。圖 5顯示銅端子與低TCR電阻合金組 合對總電阻的影響，最低阻值相同 結構情況下，銅端子在TCR性能中 變得更為重要。
圖5:銅端子與低TCR電阻合金組合對總電阻的 影響。
0.5~0.99 400 350 1~2.9 275 250 3~4.9 150 75 5~200 75 35
表2:凱爾文端子與2端子2512比較。
其中，R=最終電阻、R0=初始 電 阻 、 α = T C R 、T = 最 終 溫 度 、T 0 = 初 始 溫 度。
金屬條(Metal Strip)和金屬板 (Metal Plate)電阻技術TCR性能優 於傳統厚膜檢流電阻，因為厚膜電 阻材料主要是銀，而銀端子和銅端 子TCR值比較高。
• 可以使用4端子焊盤設計獲得 同樣的結果嗎? 不可以。雖然4端子焊盤設計
結構對TCR的影響
凱爾文端子與2端子
確實提高了測量重複性，但不能消 除測量電路中銅的影響，額定TCR 仍然一樣。
凱爾文(4端子)結構具有兩個 優點:改進電流測量重複性和TCR 性能。缺口結構減少銅端子在電 路中的面積。關於凱爾文端子與2
包覆結構與焊接
端子的構成可在電阻層覆上 薄銅層，這將影響TCR額定值和測
2021年10月 | www.eettaiwan.com