采样电阻为什么要开尔文连接

教育培训 2026-09-22 chq123 4046

50A流过1mO分流器，理论压降是50mV。若采样线接在大电流铜箔上，0.08mO铜箔电阻会额外带来4mV误差;开尔文四线连接把采样点接到电阻焊盘内侧，只读取分流器压降。

开尔文连接就是把“大电流路径”和“电压采样路径”分开，让电压采样线几乎不流电流，从而只测采样电阻本体的压降，不把铜箔、焊锡、走线、过孔的电阻算进去。

• 分流器：

3d5673a4-b22c-11f1-90a1-92fbcf53809c.png

• 电流：

• 理论压降：

3e0ca5d4-b22c-11f1-90a1-92fbcf53809c.png

如果采样线接在大电流铜箔上，而这段铜箔有：

那么它会额外产生：

3ec82c64-b22c-11f1-90a1-92fbcf53809c.png

两线采样时测得就是：

3f2c2c46-b22c-11f1-90a1-92fbcf53809c.png

等效电阻变成：

3f888cca-b22c-11f1-90a1-92fbcf53809c.png

误差：

3fe39156-b22c-11f1-90a1-92fbcf53809c.png

对于满量程只有 50mV 的采样信号，8% 已经非常大了。

40422ba8-b22c-11f1-90a1-92fbcf53809c.png

开尔文四线连接后：

两个大电流端子负责流过 50A；

两个电压采样端子单独接到分流器电阻体两端，或者接到焊盘内侧靠近电阻体的位置；

采样线接的是高阻输入，比如电流检测放大器、ADC 差分输入，电流只有 nA 级甚至更小；

因此采样线、焊盘、铜箔上的压降：

409f1b42-b22c-11f1-90a1-92fbcf53809c.png

所以测到的就接近：

40f88024-b22c-11f1-90a1-92fbcf53809c.png

也就是只读取分流器本身的压降。

注意几点：

采样点要尽量靠近电阻体两端，最好使用四端子分流器自带的电压检测端子。如果是两端子分流器，PCB 上要从焊盘内侧开尔文引出，不要从大电流铜箔上随便取点。

电压采样线要走差分对，尽量靠近，接到差分放大器或 ADC 差分输入，避免和主电流路径共用过孔、走线。

开尔文连接消除的是共路径电阻误差，包括铜箔、焊锡、走线、接触电阻等。但它不能消除分流器本身的温漂、自热、寄生电感、放大器失调等误差。

所以，对于 50A、1mΩ 这种低阻大电流采样，开尔文连接基本是必须的。否则铜箔上那 0.08mΩ 就可能直接带来 8% 的测量误差。