Dalam beberapa aplikasi elektrik dan kuasa, pengukuran aliran arus adalah penting.
Oleh itu, pengukuran arus biasanya diperlukan untuk aplikasi pemantauan dan kawalan.
Bergantung pada jenis aplikasi, banyak jenis sensor arus dengan teknologi pengesanan arus yang khusus tersedia untuk mendeteksi (atau) mengukur aliran arus.
Resistor pengesan arus, juga dikenali sebagai resistor shunt, adalah kaedah paling umum untuk mengukur aliran arus dalam sebarang aplikasi.
Pos ini menerangkan operasi dan aplikasi resistor shunt.
Resistor shunt adalah komponen yang menghasilkan rute rendah tahanan untuk mengarahkan sebahagian besar aliran arus elektrik melalui litar.
Resistor shunt sering dibuat daripada bahan yang mempunyai pekali tahanan suhu rendah. Akibatnya, jenis resistor ini mempunyai nilai tahanan sangat rendah sepanjang julat suhu yang luas.
Resistor shunt sering digunakan dalam ammeter, yang mengukur arus. Tahanan shunt dalam ammeter dihubungkan secara selari. Sambungan siri dibuat antara ammeter & peranti (atau) litar.
Resistor ini mungkin dibina menggunakan dawai tembaga yang sangat nipis, walaupun saiz dan panjangnya kebanyakannya ditentukan oleh tahanan yang diperlukan. Tahanan resistor ini akan menentukan julat ammeter.
Dawai tembaga dengan diameter 2.59 mm (atau) ukuran 10 AWG mempunyai tahanan 0.9987 ohm setiap 1000 kaki apabila digunakan.
Oleh itu, tahanan ini mungkin berbeza bergantung pada grad kawat tembaga. Oleh itu, semak tahanan sebelum digunakan.
Untuk mengira panjang dawai yang diperlukan untuk nilai-nilai resistor shunt tertentu, ungkapan berikut boleh digunakan.
Panjang dawai (atau) Panjang dawai = (Tahanan shunt yang diperlukan)/(Tahanan setiap 1000 kaki)
Contoh: Jika anda memerlukan shunt dengan tahanan 0.5 m dan dawai tembaga dengan ukuran 10 AWG, masukkan nombor-nombor berikut ke dalam pengiraan.
Panjang dawai (atau) Panjang dawai = 0.5 / 0.9987 = 0.5 ft
Resistor ini beroperasi dengan memberikan laluan dengan tahanan yang dikurangkan kepada aliran elektrik. Resistor ini mempunyai tahanan yang lebih rendah dan dihubungkan secara selari dengan ammeter atau peranti pengukuran arus lain. Apabila tahanan & voltan diketahui, resistor ini mengira arus menggunakan hukum Ohm.
Oleh itu, untuk mengukur voltan merentasi resistor, kira arus peranti secara keseluruhan menggunakan persamaan hukum Ohm berikut.
I = V/R
Anggaplah ammeter dengan tahanan 'Rm' dan keupayaan pengukuran arus 'Im'. Untuk memperluaskan julat ammeter, resistor shunt seperti "Rs" dihubungkan secara selari dengannya.
Di mana,
'Rs' - Tahanan shunt,
'Is' – Arus shunt, dan
'I' – Arus litar yang diukur (atau) Beban total dalam litar
I menandakan arus keseluruhan yang dihantar oleh sumber dan memisahkannya ke dalam dua saluran.
Mengikut Hukum Kirchhoff Arus (KCL),
I = Is + Ia ————(1)
Is = I-Ia
Di mana,
'Is' – Aliran arus melalui Rs tahanan.