Co to jest rezystor szeregowy i jak działa

W wielu aplikacjach elektrycznych i energetycznych pomiar przepływu prądu jest niezbędny.

Dlatego pomiar prądu jest często wymagany do monitorowania i sterowania aplikacjami.

W zależności od rodzaju aplikacji dostępne są wiele typów czujników prądowych z dedykowanymi technologiami detekcji prądu, które pozwalają wykrywać lub mierzyć przepływ prądu.

Rezystor do pomiaru prądu, znany również jako rezystor szunty, to najpopularniejsza metoda pomiaru przepływu prądu w dowolnej aplikacji.

Ten artykuł opisuje działanie i zastosowania rezystorów szunty.

Co to jest rezystor szunty?

Rezystor szunty to element, który tworzy ścieżkę o niskim oporze, aby skierować większość prądu elektrycznego przez obwód.

Rezystor szunty jest często wykonany z materiału o niskim współczynniku temperaturowym oporu. W wyniku tego taki rezystor ma wyjątkowo niską wartość oporu w szerokim zakresie temperatur.

Rezystory szunty są często używane w amperomierzach, które mierzą prąd. Opor szunty w amperomierzu jest połączony równolegle. Połączenie szeregowe jest tworzone między amperomierzem a urządzeniem (lub) obwodem.

Konstrukcja rezystora szunty

Ten rezystor może być wykonany z bardzo cienkiego drutu miedzianego, chociaż jego rozmiar i długość są głównie określone przez potrzebny opór. Opór tego rezystora będzie określał zakres amperomierza.

Drut miedziany o średnicy 2,59 mm (lub) 10 AWG ma opór 0,9987 ohmów na 1000 stóp, gdy jest używany.

Zatem ten opór może się różnić w zależności od jakości drutu miedzianego. Zatem sprawdź opór przed użyciem.

Aby obliczyć potrzebną długość drutu dla danych wartości rezystora szunty, można użyć następującego wyrażenia.

Długość drutu (lub) Długość drutu = (Wymagany opór szunty)/(Opór na 1000 stóp)

Przykład: Jeśli wymagana jest szunta o oporze 0,5 m i drut miedziany o średnicy 10 AWG, wprowadź następujące liczby do obliczenia.

Długość drutu (lub) Długość drutu = 0,5 / 0,9987 = 0,5 ft

Funkcja rezystora szunty

Ten rezystor działa, zapewniając ścieżkę o obniżonym oporze dla przepływu prądu elektrycznego. Ten rezystor ma niższy opór i jest podłączony równolegle do amperomierza lub innego urządzenia do pomiaru prądu. Gdy opór i napięcie są znane, ten rezystor oblicza prąd za pomocą prawa Ohma.

Dlatego, aby zmierzyć napięcie na rezystorze, oblicz całkowity prąd urządzenia, korzystając z poniższego równania prawa Ohma.

I = V/R

Pomiar prądu przy użyciu rezystora szunty

Zakładamy, że amperomierz ma opór Rm i zdolność do pomiaru prądu Im. Aby poszerzyć zakres amperomierza, rezystor szunty, taki jak Rs, jest podłączony do niego równolegle.

Gdzie,

Rs – opór szunty,

Is – prąd szunty, oraz

I – zmierzony prąd obwodu (lub) całkowite obciążenie w obwodzie

I oznacza cały prąd dostarczony przez źródło i dzieli go na dwa kanały.

Zgodnie z prawem Kirchhoffa dla prądów (KCL),

I = Is + Ia   ————(1)

Is = I-Ia

Gdzie,

Is – przepływ prądu przez opór Rs.