Τι είναι ο παράλληλος αντιστάτης και πώς λειτουργεί;

Σε πολλές ηλεκτρικές και ενεργειακές εφαρμογές, η μέτρηση του ρεύματος είναι απαραίτητη.

Επομένως, η μέτρηση του ρεύματος είναι συνήθως απαραίτητη για εφαρμογές παρακολούθησης και ελέγχου.

Ανάλογα με τον τύπο της εφαρμογής, διαθέσιμα είναι πολλοί τύποι αισθητήρων ρεύματος με εξειδικευμένες τεχνολογίες ανίχνευσης ρεύματος για την ανίχνευση (ή) μέτρηση του ρεύματος.

Ένας αισθητήρας ρεύματος, επίσης γνωστός ως shunt resistor, είναι ο πιο διαδεδομένος τρόπος μέτρησης του ρεύματος σε οποιαδήποτε εφαρμογή.

Αυτό το άρθρο περιγράφει τη λειτουργία και τις εφαρμογές των shunt resistors.

Τι είναι Shunt Resistor?

Ένας shunt resistor είναι ένα συστατικό που δημιουργεί έναν διαδρομή με χαμηλή αντίσταση για να καθοδηγήσει το μεγαλύτερο μέρος του ηλεκτρικού ρεύματος μέσα από τον κύκλωμα.

Ένας shunt resistor συχνά κατασκευάζεται από υλικό με χαμηλό θερμοκοεφαλτικό συντελεστή αντίστασης. Συνεπώς, αυτός ο τύπος αντιστάτη έχει εξαιρετικά χαμηλή αντίσταση σε ευρύ φάσμα θερμοκρασιών.

Οι shunt resistors χρησιμοποιούνται συχνά σε αμπερόμετρα, τα οποία μετρούν το ρεύμα. Η shunt αντίσταση σε ένα αμπερόμετρο είναι συνδεδεμένη παράλληλα. Μια σειριακή σύνδεση γίνεται μεταξύ ενός αμπερόμετρου & ενός συστήματος (ή) κυκλώματος.

Κατασκευή ενός Shunt Resistor

Αυτός ο αντιστάτης μπορεί να κατασκευαστεί με πολύ λεπτό κατάλαβο, αν και ο μέγεθος και το μήκος του εξαρτώνται κυρίως από την απαιτούμενη αντίσταση. Η αντίσταση αυτού του αντιστάτη θα καθορίσει το πεδίο μέτρησης του αμπερόμετρου.

Κατάλαβος από χαλκό με διάμετρο 2,59 mm (ή) 10 AWG έχει αντίσταση 0,9987 Ω ανά 1000 πόδια όταν χρησιμοποιείται.

Επομένως, αυτή η αντίσταση μπορεί να διαφέρει ανάλογα με την ποιότητα του κατάλαβου από χαλκό. Επομένως, ελέγξτε την αντίσταση πριν τη χρήση.

Για τον υπολογισμό του απαιτούμενου μήκους κατάλαβου για συγκεκριμένες τιμές shunt resistor, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η παρακάτω εκφράση.

Μήκος κατάλαβου (ή) Μήκος κατάλαβου = (Απαιτούμενη shunt αντίσταση) / (Αντίσταση ανά 1000 πόδια)

Π.χ.: Αν απαιτείτε ένα shunt με αντίσταση 0,5 mΩ και κατάλαβος 10 AWG, εισάγετε τα εξής στοιχεία στον υπολογισμό.

Μήκος κατάλαβου (ή) Μήκος κατάλαβου = 0,5 / 0,9987 = 0,5 πόδια

Λειτουργία ενός Shunt Resistor

Αυτός ο αντιστάτης λειτουργεί παρέχοντας μια διαδρομή με μειωμένη αντίσταση για την ροή του ηλεκτρικού ρεύματος. Αυτός ο αντιστάτης έχει χαμηλότερη αντίσταση και είναι συνδεδεμένος παράλληλα με ένα αμπερόμετρο ή άλλο μέσο μέτρησης ρεύματος. Όταν η αντίσταση & η τάση είναι γνωστές, αυτός ο αντιστάτης υπολογίζει το ρεύμα χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm.

Επομένως, για να μετρήσετε την τάση σε έναν αντιστάτη, υπολογίστε το συνολικό ρεύμα του συστήματος χρησιμοποιώντας την εξής εξίσωση του νόμου του Ohm.

I = V/R

Μέτρηση ρεύματος με χρήση Shunt Resistor

Υποθέστε ένα αμπερόμετρο με αντίσταση R_m και δυνατότητα μέτρησης ρεύματος I_m. Για να επεκταθεί το πεδίο μέτρησης του αμπερόμετρου, συνδέεται παράλληλα ένας shunt resistor όπως R_s.

Όπου,

R_s – Shunt αντίσταση,

I_s – Shunt ρεύμα, και

I – Μετρημένο ρεύμα στο κύκλωμα (ή) συνολική φορτία στο κύ