У багатьох електричних та енергетичних застосуваннях вимірювання потоку струму є важливим.
Тому вимірювання струму часто необхідне для моніторингу та керування застосувань.
Залежно від типу застосування, існує багато типів датчиків струму з спеціалізованими технологіями виявлення струму, які можна використовувати для виявлення (або) вимірювання потоку струму.
Датчик струму, також відомий як шунтова резистор, є найпоширенішим методом вимірювання потоку струму в будь-якому застосуванні.
Цей пост описує принцип роботи та застосування шунтових резисторів.
Шунтовий резистор — це компонент, який створює маршрут з низьким опором, щоб направити більшість електричного струму через коло.
Шунтовий резистор часто виготовляється з матеріалу, який має низький температурний коефіцієнт опору. В результаті такий резистор має надзвичайно низьке значення опору на широкому діапазоні температур.
Шунтові резистори часто використовуються в амперметрах, які вимірюють струм. Шунтовий опір в амперметрі підключений паралельно. Серійне з'єднання встановлюється між амперметром & пристроєм (або) колом.
Цей резистор можна виготовити з дуже тонкого мідного дроту, хоча його розмір та довжина в основному визначаються необхідним опором. Опор цього резистора визначає діапазон амперметра.
Мідний дріт з діаметром 2,59 мм (або) 10 AWG має опір 0,9987 ом на 1000 футів при використанні.
Отже, цей опір може змінюватися в залежності від якості мідного дроту. Тому перевірте опір перед використанням.
Для обчислення необхідної довжини дроту для заданих значень шунтового резистора можна використовувати наступне вираз.
Довжина дроту (або) Довжина дроту = (Необхідний шунтовий опір) / (Опір на 1000 футів)
Приклад: Якщо потрібен шунт з опором 0,5 м і мідний дріт з градацією 10 AWG, введіть наступні числа в розрахунок.
Довжина дроту (або) Довжина дроту = 0,5 / 0,9987 = 0,5 фута
Цей резистор працює, надаючи шлях з зниженим опором для потоку електрики. Цей резистор має нижчий опір і підключений паралельно до амперметра або іншого пристрою вимірювання струму. Коли відомі опір і напруга, цей резистор розраховує струм, використовуючи закон Ома.
Отже, щоб виміряти напругу на резисторі, розрахуйте загальний струм пристрою, використовуючи наступне рівняння закона Ома.
I = V/R
Припустимо, що амперметр має опір Rm і здатність вимірювання струму Im. Для розширення діапазону амперметра, шунтовий резистор, такий як Rs, підключається паралельно до нього.
Де,
Rs – Шунтовий опір,
Is – Шунтовий струм, і
I – Виміряний струм у колі (або) Загальне навантаження в колі
I позначає повний струм, наданий джерелом, і розподіляє його на два канали.
Відповідно до закону Кірхгофа для струмів (KCL),
I = Is + Ia ————(1)
Is = I-Ia