Амперметр-шунт

Определение：Амперметр-шунт — это устройство, которое обеспечивает низкоомный путь для тока. Он подключается параллельно амперметру. В некоторых амперметрах шунт встроен в прибор, в других он подключается к цепи внешним образом. Причина подключения шунта параллельно амперметру: амперметры предназначены для измерения малых токов. При измерении больших токов шунт подключается параллельно амперметру.

Благодаря своему низкому сопротивлению значительная часть измеряемого тока (ток, который нужно измерить, обозначенный как I) проходит через шунт, и только небольшая часть тока проходит через амперметр. Шунт подключается параллельно амперметру, чтобы падение напряжения на амперметре и шунте оставалось одинаковым. В результате движение стрелки амперметра не изменяется из-за наличия шунта. Расчет сопротивления шунта Рассмотрим цепь, используемую для измерения тока I.

В этой цепи амперметр и шунт подключены параллельно. Амперметр предназначен для измерения малого тока, скажем (Im). Если величина тока I, который нужно измерить, значительно больше (Im), пропускание этого большого тока через амперметр может его повредить. Для измерения тока I в цепи необходим шунт. Значение сопротивления шунта (Rs) можно рассчитать, используя следующее выражение.

Так как шунт подключен параллельно амперметру, то между ними происходит одинаковое падение напряжения.

Следовательно, уравнение сопротивления шунта имеет вид,

Отношение полного тока к току, требуемому для движения катушки амперметра, называется умножающей способностью шунта.

Умножающая способность задается как, 

Конструкция шунта

Ключевые требования к шунту следующие:

• Стабильность сопротивления: Сопротивление шунта должно оставаться постоянным со временем. Это обеспечивает стабильную работу по точному отводу соответствующего количества тока.

• Термическая стабильность: Даже при протекании значительного тока через цепь температура материала шунта не должна испытывать значительных колебаний. Поддержание стабильной температуры важно, так как изменения температуры могут влиять на сопротивление и, следовательно, на функциональность шунта.

• Совместимость температурного коэффициента: Оба прибора и шунт должны иметь низкий и идентичный температурный коэффициент. Температурный коэффициент описывает соотношение между изменениями физических свойств аппарата, таких как сопротивление, и изменениями температуры. Имея хорошо согласованный низкий температурный коэффициент, общая точность измерений остается стабильной при различных температурных условиях.

При изготовлении шунтов для постоянного тока обычно используется манганин, а для переменного тока — константан. Эти материалы выбираются из-за их благоприятных электрических и тепловых свойств, которые позволяют им удовлетворять строгим требованиям для работы шунта в соответствующих типах тока.