Mitmetes elektrilistes ja energiatehnikas kasutatavates rakendustes on voolu mõõtmine oluline.
Seetõttu on voolu mõõtmine tavaliselt vajalik jälgimiseks ja juhtimiseks rakendustes.
Rakenduse tüübi sõltuvalt on saadaval mitmeid erinevat tüüpi vooluandurid spetsialiseeritud voolu tuvastamistehnoloogiatega, et tuvastada või mõõta voolu.
Vooluandur, mida tavaliselt nimetatakse shunt-põhjaks, on kõige levinum meetod voolu mõõtmiseks igas rakenduses.
See post kirjeldab shunt-põhjade toimimist ja rakendusi.
Shunt-põhi on komponent, mis tekitab madala vastupanuga tee, et suunata suur osa elektrivoolu läbi ringi.
Shunt-põhi valmistatakse tavaliselt materjalist, millel on madal temperatuuri koefitsient vastupangas. Seetõttu on sellisel põhil äärmiselt madal vastupan laia temperatuurivalika jooksul.
Shunt-põhid kasutatakse tavaliselt ampermetrites, mis mõõdavad voolu. Ampermeetris olev shunt-põhi on paralleelselt ühendatud. Serieühendus tehtakse ampermeetri ja seadme (või) ringi vahel.
Selle põhi võib ehitada äärmiselt õrnaga kobberdraagiga, kuid selle suurus ja pikkus määratakse peamiselt vajaliku vastupanga järgi. Selle põhi vastupang muudab ampermeetri ulatuse.
Kobberdraad, mille läbimõõt on 2,59 mm (või) AWG 10, omab 0,9987 ohmi vastupangaga 1000 jalga.
Seega võib see vastupang muutuda sõltuvalt kobberdraadi kvaliteedist. Seega kontrollige vastupang enne kasutamist.
Antud shunt-põhi väärtuste jaoks vajaliku draapi pikkuse arvutamiseks võib kasutada järgmist avaldist.
Draagi pikkus (või) Draagi pikkus = (Vajalik shunt-põhi vastupang)/(Vastupang 1000 jalga kohta)
Näide: Kui soovite shunt-põhi vastupangaga 0,5 mΩ ja kobberdraadiga AWG 10, sisestage arvutusse järgmised numbrid.
Draagi pikkus (või) Draagi pikkus = 0,5 / 0,9987 = 0,5 ft
See põhi töötab, luues madala vastupanuga tee elektrivoolu jaoks. See põhi omab madalamat vastupangat ja on paralleelselt ühendatud ampermeetriga või muu voolu mõõtmise seadmega. Kui vastupang ja pingete väärtused on teada, siis see põhi arvutab voolu Ohmi seaduse järgi.
Seetõttu, et mõõta pinget põhi külgede vahel, arvutage seadme koguvool järgmise Ohmi seaduse valemiga.
I = V/R
Eelda, et ampermeetril on 'Rm' vastupang ja 'Im' voolu mõõtmise võime. Ampermeetri ulatuse laiendamiseks on paralleelselt sellele ühendatud shunt-põhi, näiteks "Rs".
Kusjuures,
'Rs' – Shunt-põhi vastupang,
'Is' – Shunt-põhi vool, ja
'I' – Mõõdetud ringi vool (või) Koguhind ringis
I tähistab kogu allikast antud voolu ja jagab selle kahe kanali vahel.
Kirchhoffi vooluseaduse (KCL) kohaselt,
I = Is + Ia ————(1)
Is = I - Ia
Kusjuures,
'Is' – Vool läbi R