在电子电路的设计与应用中，直流电流的准确采样至关重要，它为系统的控制、监测和保护提供了关键的数据支持。直流采样是一种常见的电流检测方式，它将现场持续变化的模拟量通过转换为与被测量呈线性关系的直流电压信号，然后送至测控单元进行采样。这种采样方式对 A/D 转换器的转换速率要求相对较低，软件算法也较为简单，只需将采样结果乘以相应的标度系数，就能得到电流、电压的有效值。
　　直流电流的检测方式主要分为低端检测和高端检测两种。
　　低端电流采样
　　低端检测需要将采样电阻的一端接地，其具体连接方式为：VCC→负载→采样电阻→GND。这种方式的电路设计较为简单，对运放的要求也不高。然而，它存在一个潜在的缺点，即容易受到接地信号的影响。同时，采样电阻的一端必须接地，这在实际应用中可能会带来一些不便。　　在图示的电路中，R1 代表负载，R2 为采样电阻。当直流电流通过 12V 电源并经过负载时，会产生一定的电流（例如 12A）。这个电流随后流经采样电阻（例如 1mR）并接地，形成了电流的完整回路。需要注意的是，负载的负极并未直接接地，而是先经过采样电阻再接地，以确保电流能够准确地流经采样电阻并被检测到。

　　采样电阻 R2 的阻值选择取决于具体需求。在此示例中，采用了 1mΩ 的铝合金，但康铜丝或猛铜采样电阻同样适用。R5 与 IC 共同构成了一个简单的同相放大电路，其中 R5 不仅起到反馈作用，还与 R4 共同决定了放大倍数。具体而言，放大倍数等于 R5 的阻值除以 R4 的阻值（例如，R5/R4 = 100/1 = 100 倍）。
　　当 12A 的电流流经 1mΩ 的采样电阻时，会产生 12mV 的电压。这个微小的电压信号经过同相放大 100 倍后，变成了 1.2V 的电压信号（原文此处 2V 有误，12mV 放大 100 倍应为 1.2V ）。若将此电压信号送入进行 ADC 采样，则可通过对比系数（例如，1.2V 对应 12A）进行电流值的转换。此外，单片机的不同工作电压会影响电路能采集的最大电流范围。例如，若单片机工作电压为 3V，则该电路理论上可采集的最大电流为 30A；若工作电压为 5V，则最大可采集电流为 50A。通过调整采样电阻的阻值和放大电路的放大倍数，可以灵活地调整电压与电流的对比关系，以满足不同的使用需求。
　　高端电流采样　　在高端采样中，采样电阻 R2 位于负载前端，即 12V 电源先经过采样电阻（1mR），再经过负载（1R），最后到达 GND，形成电流的完整回路。值得注意的是，高端采样允许采样电阻出现在电路的任意位置，这是它与低端采样的一个重要区别。

　　R3、R4、R5 和 R6 以及 IC 共同构成了一个简化的差分放大电路。在这个电路中，R3 和 R4 的阻值相等（即 R3 = R4），同时 R5 和 R6 的阻值也相等（即 R5 = R6）。差分放大器的放大倍数是由 R4 和 R6 共同决定的，具体来说，就是放大倍数等于 R6 的阻值除以 R4 的阻值（例如，R6/R4 = 100/1 = 100 倍）。
　　在高端采样的整体计算流程中，当 12A 的电流流经 1mΩ 的采样电阻时，采样电阻两端会产生微小的电压差异。这两个相近的电压经过差分放大器的处理，放大了 100 倍，从而产生了 1.2V 的电压信号（原文此处 2V 有误，12mV 放大 100 倍应为 1.2V ）。这个电压信号随后可以被单片机的 ADC 采样通道轻松捕获，并通过对比系数（例如，1.2V 对应 12A）转换为相应的电流值。
　　综上所述，低端和高端直流电流采样电路各有其特点和适用场景。低端采样电路设计简单、成本较低，但易受接地信号影响；高端采样电路允许采样电阻灵活放置，抗干扰能力较强，但电路相对复杂。在实际应用中，需要根据具体的需求和场景来选择合适的采样电路。例如，对于对成本敏感、对电路复杂度要求不高的场合，可以选择低端采样电路；而对于对安全性和抗干扰能力要求较高的场合，则应优先考虑高端采样电路。通过合理选择和设计采样电路，可以提高电流采样的准确性和可靠性，为电子系统的稳定运行提供有力保障。