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問：客戶正嘗試監控他們的48伏特供應電壓，而電流范圍則是介于100毫安培到25安培之間。

答: 可以使用間接測量方式，使用變流器或霍爾效應感測器測量電流，不過很可惜，變流器只對AC有用，所以這個方式對客戶不可行。

霍爾效應感測器也測量DC，不過價格稍貴一點，還有點苯重，而且如果處理的對象是金屬和磁心，價格就會太昂貴。

最簡單的方法是直接測量，只要將電阻和負載供應串聯，分路電阻就會產生電壓，代表你供應至放大器的電壓，接著就能獲得輸出電壓。

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問: 您說最簡單的方法是直接測量，我需要向客戶推薦合適的放大器嗎？

答: 是的。回想在學校的日子， 我們通常最常想到的是標準的四電阻差異放大器。但現在，因為我們必須測量微量電壓，通常以毫安培為單位，還要測量大量電壓，通常是48伏特，最高還會到好幾百伏特。所以，必要條件是這些電阻必須非常契合。誤差通常在1%以內，而且這個電路的問題之一，是它不會區分一般模式電壓。換句話說，負載的供應電壓是48伏特，不過放大器只通過5伏特或12伏特。不過輸入電組只分成小于1，遠小于1。結果放大器的輸入高達48伏特，放大器立刻就出現異狀，導致我們無法使用這個電路。我們能做的事情是把輸入電壓區分開來，所以我們將衰減加到輸入。

現在我們正在區分一般模式電壓，不過除了區分一般模式電壓，我們也要區分信號。因此，我們現在必須在差動放大器使用更多增益，彌補損失，所以雜訊會變得更高，漂移也會變多，因此這不是理想的解決方案。

問：基于此種情況，我們還需要提供什么樣的解決方案？

答：我們現有的是電流感測放大器，又稱CSA。

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運行時，它們會進入電流模式，其中，它們不會直接測量輸入的輸入電壓，而是將電壓轉成電流，然后監控進入電阻的電流，透過電阻測量電壓。然后，下面這個電阻會在兩端產生電壓。現在這里產生得自于輸入的差分電壓。然后，我們進入差動放大器， 將這股差分電壓轉成單端電壓，就能獲得0到5伏特輸入。

問：這類CSA可以使用多大的供應電壓范圍？

答：這類裝置通常是5-18伏特。

問：這就表示，我必須使用外部穩壓器來調整48伏特電壓，才能供電給這臺裝置，這會占用很多板級空間，我其他替代方案嗎？

答：有配備內部穩壓器的裝置。現在你可以供電給裝置，放大器可以立刻調整負載電壓，無需使用外部穩壓器或分壓器。

問：所以我只要叫客戶將感測器電阻連接到輸入，然后將這臺裝置的輸出直接送入可能配備簡單反（無形）濾波器的ADC，就行了?

答：沒錯，大概是這樣。我們這里只有放大器，很少外部元件，只有感測器電阻，它正從本機匯流排供應電壓流出，所以我們不必為它建立獨立供應電壓。不過問題是14伏特的輸出振幅。我們的ADC只有3.3伏輸入，在這種情況下，ADC會損壞，因為它不是專門設計用于3.3伏特以上的。

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你可能會認為：“很好，我們可以調整感測器電阻，限制輸出振幅，將最大負載電壓設為僅3伏特。”不過這不是個好辦法，因為只要出了什么問題，就會產生暫態，導致輸出短路或發生問題。然后，放大器輸出可能會變高，可能會狂升到14伏特以上。就算只有5到6伏特，還是會損壞或影響ADC。所以，最方便的解決方案就是使輸出衰減。你可以使用兩個電阻，使14伏特的振幅下降到3 伏特，以適用于ADC。

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不過有些小問題，其中一個是，如果你有很長的記錄，并將很多電容加入放大器輸出，就會影響放大器的穩定性，而且，這些記錄剛好短路，就會在放大器上消耗一大堆電力，因為你使用48伏特供電。所以我們建議將這個上分壓器電阻對分成一半。我將它稱為分布分壓器，我們可以在里面將一部分的分壓器放在放大器旁，所以放大器就會更加穩定。我們也有同樣好的箝制功能，我們知道輸出會限制在14伏特。如此一來，就不會過度驅動ADC。此外，如果這條線路出現任何雜訊，就會因為這個電阻比例而衰減。籍由分割這個上電阻，我們其實可以獲得一些好處。

總結: 實在太棒了，這還有節省板級空間的附加優勢，而且不用將高電壓線路繞接到敏感的精密元件。這是非常好的解決方案。