标签: 直流电源、4线连接、电压补偿

理想状态下 ， 电源与负载间的引线连接不存在电阻。事实上，引线的电阻会随着引线长度和线规而增大。当电流在电线中传输时，就可能产生电压降，降低负载的电压。这种情况在有些场合非常常见，例如在自动化测试系统中，其导线的长度会有4-10米，中间还可能会有些控制开关，整个回路中导线的电阻可能达到0.1-0.5欧姆。如果这是回路中的电流达到10A，其导线上的电压损耗可能足以影响整个测试过程。在一些现场测试中，我们看到有些导线又几十米，甚至几百米，如果处理不当，被测设备都无法正常工作。为了弥补这一点，需要使用远端感应来补偿导线上的压降。   通常 ， 电源出厂时会在输出端上连接电压感应线。 如果电源到负载的引线很长， 而且可能有继电器和连接器的复杂设置，输出端的电压将无法精确地传递到负载端。（图 1 ）       电源与负载连接线上的电阻造成的电压损耗，可能会使负载端的实际电压远远低于您的预期 ， 这个电阻值 取决于电线的尺寸和长度。 例如，高电流总会引起明显的压降，即便是使用短的负载引线。 下表中列出了不同尺寸的铜线的电阻：   线规 （ AWG ） 电阻 （ mΩ / ft ） 22 16.1 20 10.2 18 6.39 16 4.02 14 2.53 12 1.59 10 0.999       通常 ， 铜线的尺寸每增加 3 gauge ， 电阻就会双倍增加。您必须选择恰当尺寸的电线， 以满足负载的电流要求，负载中的远端感应将会改善电压调整效果，使您无需缩短引线长度或降低线规。       将远端感应端连接到负载端 ， 内部回馈放大器可以直接读取负载端 （ 而不是输出端子的 ） 电压。鉴于控制回路能够直接感测负载电压，电源通过补偿，会使负载电压保持恒定，而不必过多考虑负载引线尺寸、负载引线长度、输出继电器或连接器引起的压降。   使用远端感应时需要注意以下几点： •       感应引线使用双线双绞屏蔽线， 将感应引线电缆的屏蔽连接到电源端的接地。 •       不能把感应引线和负载引线缠绕或**在一起。 •       避免感应端子 （ 输出反馈路径的一部分 ） 形成开路。 ◦ 安捷伦使用内部感应保护电阻。如果感应引线无意中呈现开路 ， 电阻能够避免输出电压过度升高。 •       大多数电源仅能补偿最高几伏特的负载引线压降，通常小于或等于最大输出电压的10%。   为了实施远端感应（图 3 ）： 1. 断开感应端与输出端的直接连接。 2.   将每一个感应端连接到适当极性的负载端触点。 3.   如果必要 ， 设置电源为远端感应模式， 或 4 线模式。 图3：远端感应和回读的正确接线方式   4 线连接中，电流从电源的 V+ 、经过导线、到被测件 DUT 、再经过导线回到电源的 V- ，而电源的感应端 S+ ， S- 没有电流经过，所以可以直接测量到被测件 DUT 的电压。 然后电源内部会自动对 S+,S- 感应电压与设定值进行校正，从而保证 DUT 上获得精确的设置电压。 当然，任何电源的感应补偿修正能力都是有限的，通常在 10% 左右，如 10V 的电源，补偿范围在 1V 左右，具体需要查看电源的规格书。

理想状态下 ， 电源与负载间的引线连接不存在电阻。事实上，引线的电阻会随着引线长度和线规而增大。当电流在电线中传输时，就可能产生电压降，降低负载的电压。这种情况在有些场合非常常见，例如在自动化测试系统中，其导线的长度会有4-10米，中间还可能会有些控制开关，整个回路中导线的电阻可能达到0.1-0.5欧姆。如果这是回路中的电流达到10A，其导线上的电压损耗可能足以影响整个测试过程。在一些现场测试中，我们看到有些导线又几十米，甚至几百米，如果处理不当，被测设备都无法正常工作。为了弥补这一点，需要使用远端感应来补偿导线上的压降。   通常 ， 电源出厂时会在输出端上连接电压感应线。如果电源到负载的引线很长， 而且可能有继电器和连接器的复杂设置，输出端的电压将无法精确地传递到负载端。（图 1 ）   电源与负载连接线上的电阻造成的电压损耗，可能会使负载端的实际电压远远低于您的预期 ， 这个电阻值 取决于电线的尺寸和长度。例如，高电流总会引起明显的压降，即便是使用短的负载引线。 下表中列出了不同尺寸的铜线的电阻：   线规 （ AWG ） 电阻 （ mΩ / ft ） 22 16.1 20 10.2 18 6.39 16 4.02 14 2.53 12 1.59 10 0.999   通常 ， 铜线的尺寸每增加 3 gauge ， 电阻就会双倍增加。您必须选择恰当尺寸的电线， 以满足负载的电流要求，负载中的远端感应将会改善电压调整效果，使您无需缩短引线长度或降低线规。   将远端感应端连接到负载端 ， 内部回馈放大器可以直接读取负载端 （ 而不是输出端子的 ） 电压。鉴于控制回路能够直接感测负载电压，电源通过补偿，会使负载电压保持恒定，而不必过多考虑负载引线尺寸、负载引线长度、输出继电器或连接器引起的压降。   使用远端感应时需要注意以下几点： •        感应引线使用双线双绞屏蔽线，将感应引线电缆的屏蔽连接到电源端的接地。 •        不能把感应引线和负载引线缠绕或**在一起。 •        避免感应端子 （ 输出反馈路径的一部分 ） 形成开路。 ◦   安捷伦使用内部感应保护电阻。如果感应引线无意中呈现开路 ， 电阻能够避免输出电压过度升高。 •        大多数电源仅能补偿最高几伏特的负载引线压降，通常小于或等于最大输出电压的10%。   为了实施远端感应（图 3 ）： 1.   断开感应端与输出端的直接连接。 2.   将每一个感应端连接到适当极性的负载端触点。 3.         如果必要 ， 设置电源为远端感应模式，或 4 线模式。 图3：远端感应和回读的正确接线方式 4 线连接中，电流从电源的 V+ 、经过导线、到被测件 DUT 、再经过导线回到电源的 V- ，而电源的感应端 S+ ， S- 没有电流经过，所以可以直接测量到被测件 DUT 的电压。 然后电源内部会自动对 S+,S- 感应电压与设定值进行校正，从而保证 DUT 上获得精确的设置电压。 当然，任何电源的感应补偿修正能力都是有限的，通常在 10% 左右，如 10V 的电源，补偿范围在 1V 左右，具体需要查看电源的规格书。