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Selon la loi d'Ohm, le courant traversant une résistance provoque la formation d'une tension aux extrémités de la résistance. Dans les systèmes de contrôle de charge, la mesure du courant est effectuée en connectant des résistances de valeur nulle en série sur le chemin de connexion porteur de courant et en mesurant la tension formée sur ces résistances. La puissance générée étant égale au produit du carré du courant et de la valeur de la résistance, ces valeurs de résistance très faibles faisaient en sorte que la puissance convertie en chaleur sur la résistance restait à des valeurs très faibles. Cependant, étant donné que la tension générée selon la formulation V = I x R est au niveau des milliVolts, elle devient extrêmement sensible aux erreurs commises lors de la conception. La méthodologie de mesure du courant Kelvin comprend des critères de conception pour minimiser le taux d'erreur dans la mesure du courant.

La mesure Kelvin vise à mesurer d'une manière qui élimine l'effet de la résistance de contact à un courant ou à un point de référence qui nécessite de la précision. Le sens Kelvin lit une petite tension aux bornes d'une résistance, généralement de 0,01 à 0,1 Ω, qui diminue en fonction de la valeur du courant circulant. Les lignes de mesure Kelvin doivent être connectées directement à la résistance Rsense, et les chemins de connexion doivent être de longueur et de finesse égales, ainsi que symétriques dans la conception à réaliser. La résistance supplémentaire qui sera créée par une mauvaise conception entraînera une perte de tension supplémentaire et entraînera des mesures incorrectes. Les points A et B des figures 1 et 2 ci-dessous sont des plots de détection R, tandis que C et D sont des entrées de broche de détection Kelvin.

Un exemple de conception correcte est donné à la Figure - 1.

La figure 2 peut être présentée comme un exemple de conception défectueuse. Lorsque l'on souhaite lire 100 mV à partir des lignes de détection, une tension inférieure à 100 mV passera sur Rsense avec la perte de tension qui se produira à partir de la différence entre A-X et B-Y. Cela entraînera une lecture inférieure à la valeur réelle du courant à mesurer.