Die Rolle des Shunts

Die Rolle des Shunts

Update:2020-05-04
Summary: Der Shunt wird nach dem Prinzip hergestellt, eine Spannung über dem Widerstand zu erzeugen, wenn ...

Der Shunt wird nach dem Prinzip hergestellt, eine Spannung über dem Widerstand zu erzeugen, wenn ein Gleichstrom durch den Widerstand fließt.

Der Shunt wird häufig verwendet, um den Messstrombereich des Instruments zu erweitern. Es gibt feste Festwert-Shunts und Präzisionslegierungswiderstände, die zur Strombegrenzung und Stromabtasterkennung von Kommunikationssystemen, elektronischen Komplettmaschinen und automatisch gesteuerten Stromversorgungsschaltungen verwendet werden können.

Für die Gleichstrommessung verwendete Shunts sind geschlitzt und nicht geschlitzt. Der Shunt hat Widerstandsstäbe aus einer Mangan-Nickel-Kupfer-Legierung und Kupferstreifen und ist mit einer Nickelschicht plattiert. Sein Nennspannungsabfall beträgt 60 mV, kann aber auch mit 75, 100, 120, 150 und 300 mV verwendet werden.

Schlitz-Shunts haben folgende Nennströme: 5 A, 10 A, 15 A, 20 A und 25 A; Ungeschlitzte Shunts haben Nennströme von 30 A bis 15 kA Standardintervallen.

Standard-Shunt: Der Shunt wird hauptsächlich zur DC-Stromerkennung verwendet. Tatsächlich ist es ein Mangan-Kupfer-Widerstand. Bevor das Hall-Element auftauchte, war dieses Verfahren, abgesehen von der Methode zur Messung der magnetischen Feldstärke, weit verbreitet. Es gibt verschiedene Bauformen, meist in Form einer Platte, oder es werden mehrere Kupferrundstäbe parallel geschaltet (die Leistung ist zu groß, Wärmeabfuhr beachten), und der leitende Querschnitt wird (durch Feilen oder Schlitzen) verändert den Widerstand anpassen. Ich habe maximal tausend Ampere (E-Lok) verbraucht. Standard-Shunts haben verschiedene Stromspezifikationen, die in der Schaltung in Reihe geschaltet sind, und der Strom fließt, um einen Spannungsabfall zu erzeugen, normalerweise 75 mV, und 60 mV oder 100 mV werden selten verwendet.

Sein Widerstand kann berechnet werden (1000 A als Beispiel): 75 mV / 1000 A = 0,000075 Ω. Der Spannungsabfall von 75mV ist relativ gering und wird normalerweise mit einem elektromagnetischen Amperemeter (Zeiger) angezeigt. Die Digitalanzeige wird mit einer elektronischen Verstärkerschaltung auf die volle Bandbreite des A/D-Wandlers verstärkt.

Was soll ich tun, wenn ich einen großen Gleichstrom messen möchte, z. B. Dutzende von Ampere oder noch größer, Hunderte von Ampere und nicht so viele Amperemeter? Dies erfordert die Verwendung von Shunts. Der Shunt ist ein genauer Widerstand, der einen großen Strom durchlassen kann. Wenn der Strom durch den Shunt fließt, erscheint an beiden Enden eine Millivolt-Spannung. Verwenden Sie also ein Millivolt-Voltmeter, um diese Spannung zu messen, und wandeln Sie diese Spannung dann in Strom um. Die Messung des großen Stroms ist abgeschlossen. Amperemeter haben viele verschiedene Spezifikationen, aber der eigentliche Messkopf ist ein Standard-Millivolt-Voltmeter. Zum Beispiel ein Voltmeter mit einem Skalenendwert von 75 mV. Verwenden Sie dann dieses Voltmeter, um beispielsweise einen Strom von 20 A zu messen. Sie müssen es mit einem Shunt-Widerstand ausstatten, der einen Spannungsabfall von 75 mV erzeugt, wenn ein Strom von 20 A fließt, der auch als 75-mV-Shunt bezeichnet wird. Shunt ist ein Widerstand, der einen großen Strom durchlassen kann. Die üblicherweise verwendeten Amperemeter mit 15 A oder 20 A und 35 A benötigen alle einen Shunt. Die Impedanz des Shunts = Messbereichsspannung / Messbereichsstrom. Zum Beispiel ist der Shunt-Widerstand eines 20-A-Amperemeters = 75 mV / 20 A = 0,00375 Ω. Nachdem die Impedanz konstant ist, ist nach dem Ohmschen Gesetz U = IR der Strom proportional zur Spannung und der Strom ist linear. Die Spannung ist auch linear, sodass Sie eine volle Skala von 75 mV verwenden können. Das Voltmeter zeigt den Strom an. Daher ist das verwendete Amperemeter eigentlich ein Voltmeter.