Что такое шунтирующий резистор?

Шунтирующий резистор — это прецизионное устройство, используемое для измерения тока в электрической цепи. Также известный как токовый шунт или амперметр, он работает путем измерения падения напряжения на известном сопротивлении. Закон Ома гласит, что V = I x R, или решение для I, I = V / R, где I — ток, V — напряжение, а R — сопротивление. Если сопротивление известно и измерено падение напряжения, то можно определить ток.

Шунтирующие резисторы используются для измерения токов, которые могут повредить амперметр. Это может быть результатом величины тока, проходящего через цепь, или возможности всплесков тока. Обычно они имеют небольшое четко определенное сопротивление, чтобы не влиять на измеряемый ток. Шунтирующий резистор обычно выглядит не так, как обычный резистор, он имеет две большие клеммы с одной или несколькими металлическими полосками, соединяющими их. Сопротивление металла обратно пропорционально его площади поперечного сечения, поэтому, чем больше полосок у шунтирующего резистора, тем ниже его сопротивление.

Например, шунтирующий резистор с сопротивлением 0,001 Ом, который считывает падение напряжения 0,02 В, протекает через него ток 20 А (0,02 / 0,001 = 20). Это измерение не является точным, потому что оно основано на том, что сопротивление является строгим и постоянным 0,001 Ом. По нескольким причинам это не так.

Во-первых, сопротивление самого устройства имеет предел погрешности. В то время как идеальный шунтирующий резистор в приведенном выше примере имел бы точно 0,001 Ом, в действительности существует предел погрешности, называемый точностью сопротивления. Предполагая, что он составляет +/- 0,25%, это означает, что измеренный ток находится в диапазоне от 19,95 до 20,05 Ом (+/- 0,0025 * 20 = +/- 0,05).

Во-вторых, ток, проходящий через резистор, производит тепло. Тепло изменяет фактическое сопротивление шунтирующего резистора. Сколько определяется дрейфом сопротивления устройства, обычно измеряется в частях на миллион (ppm) на градус изменения температуры. Для резистора в вышеприведенном примере, если предположить, что изменение температуры составляет 30 ppm на градус, а изменение температуры составляет 20 °, это означает, что измеренный ток составляет от 19,988 до 20,012 Ом (+/- 30 ppm * 20 = +/- 0,012).

В дополнение к точности сопротивления и дрейфу сопротивления, шунтирующие резисторы также характеризуются номинальным током и номинальной мощностью. Текущий рейтинг — это максимальный ток, который может пройти через шунт, не повредив его. Этот ток генерирует тепло, что, в свою очередь, влияет на сопротивление шунта. Номинальная мощность — это максимальный ток, который может непрерывно проходить через шунт, не повреждая его и не влияя на его сопротивление. В целом это

2/3 его текущего рейтинга.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Шунтирующие сопротивления | Воздушные выключатели | Архивы

Страница 5 из 24

ШУНТИРУЮЩИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
6-1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ШУНТИРУЮЩИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ
Большинство современных воздушных выключателей снабжено шунтирующими сопротивлениями (ШС), т. е. сопротивлениями, подключаемыми параллельно контактам выключателей. Поскольку шунтирующие сопротивления в значительной мере определяют эффективность работы выключателей во многих режимах, а от надежности самих сопротивлений существенно зависит надежность выключателей, остановимся на этом важнейшем элементе выключателей более подробно.

По назначению шунтирующие сопротивления могут быть разделены на три основные группы:
а) сопротивления, предназначенные для влияния на параметры переходного восстанавливающегося напряжения на контактах выключателя при отключении коротких замыканий;
б)      сопротивления, предназначенные для снижения коммутационных перенапряжений;
в)       сопротивления, предназначенные для распределения напряжения между разрывами.
Наибольшее распространение получили сопротивления первой группы. Ими снабжаются генераторные выключатели для нейтрализации высоких частот (скоростей) восстанавливающегося напряжения и увеличения тока отключения и сетевые выключатели для этих же целей, а также выключатели для успешного отключения неудаленных коротких замыканий (выключатели 110—330 кВ). Влияние этих сопротивлений в зависимости от их значения на процесс отключения может иметь место как до перехода тока через нуль, так и в процессе восстановления напряжения после перехода тока через нуль. Сопротивление, приходящееся на один разрыв выключателя, может изменяться от десятых долей Ома на мощных генераторных выключателях до сотен Ом на сетевых выключателях.
Поскольку проблема отключения тока через эти сопротивления становится иногда весьма сложной, в ряде случаев применяется двухступенчатое шунтирование. Как правило, в качестве сопротивлений первой группы используются линейные металлические или керамические сопротивления.
Не менее важное значение, особенно для выключателей сверхвысокого напряжения, имеют сопротивления второй группы. Их основное назначение — ограничивать перенапряжения при отключении ненагруженных трансформаторов, реакторов, синхронных компенсаторов, а также при коммутации ненагруженных линий. В отличие от сопротивлений первой группы, вводимых в действие только при отключении, сопротивления второй группы в ряде случаев вводятся при включении (предвключаемые сопротивления). Значения сопротивлений второй группы колеблются от десятков Ом до нескольких тысяч Ом на разрыв. Применяются как линейные, так и нелинейные сопротивления.

Сопротивления третьей группы получили в современных воздушных выключателях ограниченное применение ввиду интенсивного развития служащих для той же цели делительных конденсаторов. Эти сопротивления составляют обычно несколько сотен тысяч Ом на разрыв. Рассмотрим вначале некоторые специфические вопросы, связанные с влиянием ШС на процесс коммутаций выключателей, а затем особенности конструкции самих сопротивлений.

6-2. ВЛИЯНИЕ ШУНТИРУЮЩИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ НА ВОССТАНОВЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА КОНТАКТАХ ПРИ ОТКЛЮЧЕНИИ К. 3. ВБЛИЗИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Рис. 6-2. Схема-испытаний выключателя В в режиме отключения к. з. за трансформатором
L — эквивалентная         индуктивность;
С — эквивалентная         емкость; п —
последовательное сопротивление;
г — шунтирующее сопротивление
В главе 1 было показано, что расчетными видами к.з. для этого случая, определяющими наиболее жесткие условия по параметрам восстанавливающегося напряжения, являются к.з. за выключателями в цепи мощных трансформаторов, а также к.з. на шинах или в непосредственной близости от них при наличии ряда линий, отходящих от шин.

Рис. 6-1. Параметры восстанавливающегося напряжения при отключении
к. з. за трансформатором
Поскольку с точки зрения оценки влияния значения ШС на процесс отключения эти два случая принципиально отличаются, рассмотрим их отдельно.
На рис. 6-1 представлена характерная осциллограмма восстанавливающего напряжения при отключении к. з. за трансформатором и параметры восстанавливающегося напряжения (частота fB и коэффициент превышения амплитуды первого пика определенные на основании обследования непосредственно в системах большого числа трансформаторов [84] в зависимости от их установленной мощности Р и класса напряжения Uном. Как видим, процесс восстановления напряжения при отключении к. з. за трансформаторами имеет в подавляющем большинстве случаев одночастотный характер. Зависимыми от параметров
/в и Для каждого трансформатора являются при определенных токах к. з. собственная емкость и начальная скорость восстанавливающегося напряжения. Обобщенные параметры восстанавливающегося напряжения при отключении к. з. за трансформаторами приведены в табл. 1-11 для отключения 30%- ного номинального тока отключения по методу четырех параметров. Рекомендованная ГОСТ 687—78 испытательная схема для этого режима отражает физический процесс восстановления напряжения, изложенный выше. Указанная схема изображена на рис. 6-2, а в табл. П-6 приведены расчетные параметры схемы по данным табл. 1-10 и 1-11 для напряжений от 35 до 750 кВ и номинальных токов отключения от 31,5 до 63 кА. При анализе схемы по рис. 6-2 можно без заметного влияния на точность при практических расчетах пренебречь активным сопротивлением цепи к. з.

Назначение и область применения шунтирующих сопротивлений

Страница 7 из 25

Одним из весьма эффективных средств, облегчающих гашение дуги переменного тока высокого напряжения, является шунтирование дуги активным сопротивлением, которое обычно выполняется из проволоки с высоким удельным электрическим сопротивлением или из специальных полупроводниковых материалов. Благоприятное действие такого шунта объясняется следующим. Как указывалось выше, при подходе тока к нулевому значению сечение ствола интенсивно охлаждаемой дуги резко уменьшается, а ее сопротивление соответственно возрастает.

Рис. 8. Принципиальные схемы включения шунтирующего сопротивления для выключателя с одним дугогасительным элементом (камерой). 1 — отделитель; 2 — дугогасительный элемент; 3 — шунтирующее сопротивление; 4 — вспомогательное дугогасительное устройство.

При наличии параллельного дуге активного сопротивления значительная часть тока может при этом ответвиться в шунт, а следовательно, ток в дуге и выделяемая в ней энергия уменьшатся, и к моменту перехода тока через нуль сечение ствола дуги окажется существенно меньшим, чем при отсутствии шунта.

Наличие шунта, кроме того:
а)        уменьшает скорость восстановления напряжения на дуговом промежутке, что также способствует более легкому гашению дуги;

б) уменьшает величину коммутационных перенапряжений, возникающих при включении и отключении холостых линий электропередачи и при некоторых других режимах работы выключателя.
При наличии шунтирующих сопротивлений электрическая цепь после погасания дуги в дугогасительном устройстве не прерывается и ток (небольшой) продолжает протекать по сопротивлению. Поэтому в выключателях с шунтирующими сопротивлениями необходимо иметь дополнительные устройства для прерывания тока в сопротивлениях. В качестве таких устройств используются описываемые ниже отделители, либо вспомогательные дугогасительные устройства.
Две принципиально возможные схемы включения шунтирующих сопротивлений приведены на рис. 8. По первой схеме (рис. 8, а) отделитель 1 включен таким образом, что

во включенном положении по его токоведущей системе протекает полный рабочий ток; по второй схеме (рис. 8, б) через вспомогательное дугогасительное устройство 4 во включенном положении протекает только незначительный по величине ток.

Рис. 9. Принципиальные схемы включения шунтирующих сопротивлений для выключателя с несколькими последовательными дугогасительными элементами (камерами).
1 — отделитель; 2 — дугогасительный элемент; 3 — шунтирующее сопротивление; 4 — вспомогательное дугогасительное устройство.
С другой стороны, первая схема дает возможность с помощью отделителя разгрузить в отключенном положении дугогасительное устройство выключателя от длительного воздействия рабочего напряжения, а также от перенапряжений, в то время как при второй схеме как основное, так и вспомогательное дугогасительные устройства подвергаются этим воздействиям.
Могут применяться различные конструктивные исполнения выключателей с точки зрения способа использования шунтирующих сопротивлений, а именно: с использованием их только в процессе отключения (одностороннее действие сопротивлений) либо с использованием их как в процессе отключения, так и в процессе включения (двустороннее действие). В первом случае замыкание контактов 1 или 4 производится при предварительно замкнутых контактах 2, и, как видно из схемы, шунтирующее сопротивление 3 не оказывает влияния на процесс включения.            
Во втором случае, наоборот, в процессе включения замыкание контактов 2 происходит только через несколько сотых секунды после замыкания контактов 1 или 4. При этом получается дополнительное преимущество, заключающееся в том, что так как ток проходит сначала только через сопротивление 3, то снижается величина перенапряжений, возникающих при включении холостых линий и некоторых других нагрузок (а не только в процессе отключения, как в первом случае).
Схемы включения шунтирующих сопротивлений и отделителей, соответствующие схемам рис. 8, но для выключателей с несколькими последовательными дугогасительными элементами (камерами) показаны на рис. 9. В этом случае сопротивления могут шунтировать одновременно все дугогасительные элементы выключателя, либо каждый элемент в отдельности (см. соединения, показанные пунктиром). Преимущества того или иного способа шунтирования еще в настоящее время окончательно не выявлены.

Применение — шунтирующее сопротивление — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Применение — шунтирующее сопротивление

Cтраница 1

Применение шунтирующего сопротивления уменьшает коэффициент стабилизации схемы. Падение напряжения на лампе Л составляет обычно 100 — 250 в и не должно быть меньше значения, соответствующего сеточному напряжению, превышающему — 1 или даже — 3 в, так как появление в цепи сетки стабилизирующей лампы сеточных токов резко нарушает режим стабилизатора.  [1]

Применением шунтирующих сопротивлений, и прежде всего с нелинейной характеристикой, удается намного снизить перенапряжения воздушных выключателей.  [3]

Применением шунтирующего сопротивления малой величины можно настолько снизить скорость восстановления напряжения, чтобы гашение дуги в первом разрыве практически не зависело от собственной частоты сети.  [4]

Целесообразность применения шунтирующего сопротивления малой величины определяется характеристикой его и зависит от величины остаточного сопротивления дугового промежутка и скорости роста сопротивления. Малые сопротивления с линейной характеристикой выполняют свои функции только в ду-гогасящих устройствах с большим значением остаточного сопротивления и большой скоростью его роста. Они не оказывают влияния на процесс гашения дуги почти во всех выключателях при отключении ими тока в несколько тысяч ампер, когда остаточное сопротивление резко уменьшается и может доходить до нуля.  [5]

Другим способом является применение шунтирующих сопротивлений.  [6]

Таким образом, при применении шунтирующего сопротивления, равного по величине критическому, максимальная мгновенная скорость уменьшается в 1 35 раза.  [7]

В некоторых случаях может оказаться необходимым применение шунтирующих сопротивлений; они подключаются параллельно дугогасительным элементам. Последовательно с шунтирующими сопротивлениями включаются вспомогательные контакты, которые при отключении размыкаются после погасания дуги в дугогаси-тельных элементах и разрывают ток, протекающий через сопротивления.  [8]

Равномерное распределение напряжения между камерами обеспечивается применением шунтирующих сопротивлений большой величины и одинаковым расположением камер тю отношению к стенкам бака, что выравнивает величину емкости на землю. Выключатели приспособлены для работы в цикле АПВ при температуре до — 60 С.  [10]

К недостаткам устройства рис. 4 — 10 следует отнести наличие отделителя, трудность применения шунтирующих сопротивлений малой величины и воздействие высоких температур и давлений на фарфоровую покрышку в зоне горения дуги. Кроме того, в дан — 7-ной конструкции устройства при большом количестве разрывов ( 6 — 8 разрывов) создается несимметричность питания сжатым воздухом и чрезмерно большая высота цилиндров. Однако сравнительная простота выполнения конструкции и возможность создания многократного разрыва из стандартных элементов позволяют использовать эти устройства наряду с другими, более соврешенными устройствами.  [11]

Положительными свойствами описанного дугогаси-тельного устройства являются наличие собственного закрытого изолирующего промежутка, возможность применения шунтирующих сопротивлений малой и средней величины, простота создания многократного разрыва из стандартных элементов, большая механическая прочность и пневматическая стабильность вследствие пневмомеханической симметрии. Слабой стороной его является большое воздействие на изоляционный ( фарфоровый) корпус — камеры в зоне горения дуги повышенных давлений и высокой температуры.  [13]

Рассмотренное устройство имеет те же недостатки, что и предыдущие устройства: наличие отделителя и трудность применения шунтирующих сопротивлений малой величины.  [14]

Применение шунтирующих сопротивлений в выключателях принадлежит к числу мероприятий, которые воздействуют только на перенапряжения переходного режима и не оказывают влияния на установившиеся повышения напряжения. При различных коммутациях механизм действия шунтирующих сопротивлений также различен. При отключении холостых линий шунтирующие сопротивления снижают остаточный заряд на линии и восстанавливающее напряжение на главных контактах, тем самым уменьшая вероятность повторных зажиганий.  [15]

Страницы:      1    2

Шунтирующее сопротивление — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Шунтирующее сопротивление

Cтраница 2

Шунтирующие сопротивления в этих камерах не применяют.  [17]

Шунтирующие сопротивления к этим камерам не применяются.  [18]

Шунтирующие сопротивления бывают также полезны при необходимости обеспечить равномерное распределение напряжения между последовательными разрывами и отключении емкостных токов, В быстродействующих выключателях проблема конструирования шунтирующих сопротивлений значительно упрощается, в частности облегчается их установка на камере между нижним концом проходного изолятора и неподвижным вспомогательным контактом.  [19]

Шунтирующее сопротивление разбито на 9 секций. Следовательно, сопротивление параллельной части, а соответственно и падение напряжения на ней будет равно 9 / 10 сопротивления ( и падения напряжения) на одной секции основного сопротивления.  [21]

Шунтирующие сопротивления в этих камерах не применяют.  [22]

Шунтирующие сопротивления 2 служат для выравнивания падения напряжения на каждом из разрывов фазы выключателя.  [24]

Шунтирующие сопротивления могут устанавливаться на усиленных выключателях ПО кВ в тех случаях, когда при больших мощностях короткого замыкания наблюдаются повышенные скорости восстанавливающего напряжения при отключении токов коротких замыканий.  [25]

Шунтирующие сопротивления уменьшают скорость нарастания восстанавливающегося напряжения, что облегчает гашение дуги.  [27]

Шунтирующие сопротивления уменьшают скорость нарастания восстанавливающегося напряжения, чго облегчает гашение дуги.  [28]

Шунтирующее сопротивление выполняется регулируемым.  [30]

Страницы:      1    2    3    4    5

Расчёт шунтирующего сопротивления амперметра. Супер онлайн калькулятор. :: АвтоМотоГараж

Для контроля величины тока применяется прибор называемый амперметром. Из практики могу сказать, что не всегда под рукой оказывается прибор с нужным диапазоном измерения. Как правило, диапазон либо мал, либо велик. Здесь мы разберем, как изменить рабочий диапазон амперметра.  Амперметры на большие токи от 20 ампер и выше имеют в своём составе внешний шунтирующий резистор. Он подключается параллельно амперметру. На рисунке 1 приведена схема включения амперметра с шунтирующем резистором.

 

В качестве примера в экспериментах будет использован амперметр M367 со шкалой до 150 ампер, соответственно при таком токе амперметр используется с внешним шунтирующим сопротивлением.

Если убрать шунтирующий резистор, то амперметр станет миллиамперметром с максимальным током отклонения стрелки 30 мА (далее будет пояснение, откуда это значение взялось). Таким образом, используя разные шунтирующие сопротивления можно сделать амперметр практически с любым диапазоном измерения.

Рассмотрим подробнее имеющийся измерительный прибор. Из его маркировок можно узнать следующее. Маркировка в верхнем правом углу (цифра 1 на изображении). Модель измерительной головки М367. Сделан на краснодарском заводе измерительных приборов (это можно определить по ромбику с буковками ЗИП). Год выпуска 1973. Серийный номер 165266.

Маркировка в нижнем левом углу (цифра 2 на изображении). Слева на право. Прибор предназначен для измерения постоянного тока. Магнитоэлектрический прибор с подвижной рамкой. Напряжение между корпусом и мангнитоэлектрической системой не должно превышать 2 КВ. Рабочее положение шкалы прибора вертикальное. Класс точности прибора в процентах 1,5. ГОСТ8711-60. Измерительная головка рассчитана на измерения силы тока до 150 ампер с использованием внешнего шунтирующего сопротивления рассчитанного на падение на нём напряжения номиналом в 75 милливольт.

Итак, это максимум что удалось узнать из маркировки амперметра. Теперь перейдём к расчетам. Сопротивление шунта определяется по формуле:

где :
Rш — сопротивление шунтирующего резистора;
Rприб — внутреннее сопротивление амперметра;
Iприб — максимально измеримый ток амперметром без шунта;
Iраб — максимально измеримый ток с шунтом (требуемое значение)

Если все данные для расчёта имеются, то можно приступать к самому расчёту. Для упрощения можно воспользоваться онлайн калькулятором ниже:

 

В нашем случае из формулы видно, что данных не достаточно. Нам известен только максимальный измеряемый ток с шунтом. То есть, то, что мы хотим видеть в случае максимального отклонения стрелки амперметра.

Из маркировки прибора удалось узнать падение напряжения на шунтирующем сопротивлении. И это уже что-то. Из этого параметра ясно, что при подаче на прибор напряжения номиналом 0,075 вольт (75мВ) стрелка отклониться до крайнего значения на шкале 150 ампер. Таким образом, получается, что максимальное отклонение стрелки прибора достигается подачей напряжения 75 мВ. Вроде как данных для расчета по-прежнему не хватает. Необходимо узнать сопротивление прибора и ток, при котором стрелка откланяется до максимального значения без шунтирующего резистора. Далее предлагаю несколько способов для определения нужных параметров и решения задачи.

Способ первый. При помощи блока питания выясняем максимальное отклонение стрелки по току и напряжению без шунта. В нашем случае напряжение уже известно. Его замерять не будем. Измеряем ток и отклонение стрелки. Так как блока питания под рукой не оказалось, то пришлось воспользоваться очень разряженой батарейкой типа АА. Ток, который батарейка могла ещё отдать, составил 12 мА (по показаниям мультиметра). При этом токе стрелка прибора отклонилась до значения на циферблате 60А. Далее определяем цену деления и рассчитываем полное (максимальное) отклонение стрелки. Поскольку шкала циферблата амперметра размечена равномерно, то не составит труда узнать (рассчитать) ток максимального отклонения стрелки.

Цена деления прибора рассчитывается по формуле:

где:
х1 – меньшее значение,
х2 – большее значение,
n – количество промежутков (отрезков) между значениями

Для упрощения можно воспользоваться онлайн калькулятором ниже:

 

 

Расчёт показал, что цена деления прибора штатной шкалы составляет 5 ампер. При токе 12 мА стрелка отклонялась до показания 60А. Таким образом, цена одного деления без шунта составляет 1 мА. Всего делений 30, соответственно максимальное отклонение стрелки до значения 150А без шунта составляет 30 мА.

Далее при помощи закона Ома находим сопротивление прибора. 0,075/0,03=2,5 Ом

Расчёт:
Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,5*0,03/(10-0,03)=0,00752 Ом для шкалы 10А мах
Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,5*0,03/(5-0,03)=0,01509 Ом для шкалы 5А мах
Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,5*0,03/(3-0,03)=0,02525 Ом для шкалы 3А мах

Для упрощения можно воспользоваться онлайн калькулятором расчёта сопротивления шунтирующего сопротивления выше.

Второй вариант. При помощи прецизионного мультиметра замеряем сопротивление амперметра и далее при помощи закона Ома (зная напряжение максимального отклонения стрелки) находим ток максимального отклонения стрелки. Измерения выполнялись прецизионными мультиметрами Mastech MS8218 и Uni-t UT71E. При измерении сопротивления амперметра значение составило 2,50-2,52 Ом прибором UT71E и 2,52-2,53 прибором MS8218.

Формула для расчёта тока отклонения стрелки до максимального значения:

Расчёт: 0.075/2.52=0.02976А

Для упрощения вычислений максимального тока отклонения стрелки амперметра можно воспользоваться калькулятором ниже:

 

Далее, как и в первом варианте выполняем расчёт сопротивления шунтирующего резистора (калькулятор выше). Для расчёта было принято среднее показание измеренного сопротивления амперметра двумя мультиметрами Rприб = 2,52Ом

Расчёт:
Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,52*0,02976/(10-0,02976)=0,00752 Ом для шкалы 10А мах
Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,52*0,02976/(5-0,02976)=0,01508 Ом для шкалы 5А мах
Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,52*0,02976/(3-0,02976)=0,02524 Ом для шкалы 3А мах

Если сравнить расчёты двух методик между собой, то получились совпадение данных до четвёртого знака после запятой, а в некоторых случаях даже до пяти знаков.

О тонкостях изготовления шунтирующего сопротивления расскажу в следующей статье: Как сделать шунт (шунтирующий резистор) для амперметра. Самый простой метод подбора.

И ещё одно продолжение этой тематики: Как изменить предел измерения амперметра. Как переделать амперметр постоянного тока на переменный.

Что такое шунтирующий резистор? — Выставка

Что такое шунтирующий резистор?

Шунтирующий резистор используется для измерения электрического тока, чередующегося или прямого. Это делается путем измерения падения напряжения на резисторе.

Большинство амперметров имеют встроенный резистор для измерения тока. Однако, когда ток слишком высок для амперметра, требуется другая настройка. Решение состоит в том, чтобы разместить амперметр параллельно с точным шунтирующим сопротивлением.   Другим термином, который иногда используется для этого типа резистора, является шунт амперметра. Обычно это высокоточный манганиновый резистор с низким значением сопротивления. Ток делится по шунту и амперметру таким образом, что через амперметр протекает только небольшой (известный) процент.   Таким образом, можно измерить большие токи. Правильно масштабируя амперметр, фактическая сила тока может быть непосредственно измерена. Используя эту конфигурацию, теоретически максимальная сила тока, которую можно измерить, бесконечна. Однако не следует превышать номинал напряжения измерительного устройства. Это означает, что максимальный ток, умноженный на значение сопротивления, не может быть выше, чем номинальное напряжение. Кроме того, значение сопротивления должно быть как можно меньше, чтобы ограничить помехи цепи. Напротив, разрешение становится меньше, чем меньше сопротивление и, следовательно, падение напряжения.

Пример расчета
В качестве примера используется шунтирующий резистор с сопротивлением 1 мОм. Резистор помещается в цепь, и через резистор измеряется падение напряжения 30 милливольт. Это означает, что ток равен напряжению, деленному по сопротивлению, или: I = V / R = 0,030 / 0,001 = 30 А. Тот же расчет может быть выполнен, но теперь с неизвестным значением сопротивления и известным напряжением и током , Это используется для калибровки сопротивления шунта.

Положение шунта в цепи для измерения тока

, Часто шунт помещается в заземленную сторону, чтобы исключить напряжение в общем режиме. Однако существуют и другие недостатки.
B. В этой конфигурации напряжение в общем режиме может быть слишком высоким для амперметра.

Важно тщательно выбрать положение шунта в цепи. Когда схема разделяет общую землю с измерительным устройством, часто выбирают, чтобы шунт был как можно ближе к земле. Причина заключается в том, чтобы защитить амперметр от напряжения обычного режима, которое может быть слишком высоким, и повредить устройство или дать ошибочные результаты. Недостатком этой настройки является то, что утечки, которые обходят шунт, могут быть не обнаружены. Если шунт размещен на незаземленной ножке, он должен быть изолирован от земли или включать делитель напряжения или изолирующий усилитель для защиты инструмента. Другими способами можно не подключать измерительный прибор напрямую к цепи высокого напряжения, например, к эффекту Холла. Однако нынешние шунты обычно более доступны и дешевле.

Указание шунтирующего резистора

Для задания шунтирующего резистора важно несколько параметров. Шунтирующие резисторы имеют максимальный ток. Значение сопротивления определяется падением напряжения при максимальном номинальном токе. Например, шунтирующий резистор, рассчитанный на 100А и 50 мВ, имеет сопротивление 50/100 = 0,5 мОм. Падение напряжения при максимальном токе обычно составляет 50, 75 или 100 мВ.

Другими важными параметрами являются допуск сопротивления, температурный коэффициент сопротивления и номинальная мощность . Рейтинг мощности указывает количество электроэнергии, которое резистор может рассеивать при заданной температуре окружающей среды, не повреждая или не изменяя параметры резистора. Произведенную мощность можно рассчитать по закону Джоуля . Шунтирующие резисторы обычно имеют коэффициент деградации 66% для непрерывной работы. Это определяется для времени работы более двух минут. Высокие температуры отрицательно влияют на точность шунта. От 80 градусов Цельсия начинается тепловой дрейф. Это ухудшается при повышении температуры, и от 140 градусов резистор будет поврежден, а значение сопротивления будет постоянно изменено.

Что такое шунт в электронике?

В этой статье основное внимание уделяется шунтирующим резисторам с основной целью измерения тока. Однако смысл термина шунта в электронике шире, чем это. Шунт — это элемент, который используется в цепи для перенаправления тока вокруг другой части. Области применения сильно различаются. Для некоторых применений могут использоваться электрические устройства, отличные от резисторов. Несколько примеров приведены для иллюстрации разнообразия шунтов.

Защита цепи от перенапряжения
Метод защиты цепи от слишком высокого напряжения — это использование схемы лома. Когда напряжение становится слишком высоким, устройство будет короткое замыкание. Это приводит к тому, что ток протекает параллельно цепи. Это немедленно вызывает падение напряжения в цепи. Высокий ток через шунт должен запускать автоматический выключатель или предохранитель.

Обход дефектного устройства
Когда один элемент в последовательной цепи выходит из строя, он разрушает полную цепь. Для преодоления этой проблемы можно использовать шунт. Более высокое напряжение, существующее из-за отказа, приведет к короткому замыканию шунта. Электричество будет проходить через дефектный элемент. Хорошим примером этого является рождественское освещение.

Обходной электрический шум
Шунты с конденсатором иногда применяются в цепях, где проблема высокочастотного шума. Перед тем, как нежелательный сигнал достигнет элементов схемы, конденсатор перенаправляет шум на землю.

Шунтирующее сопротивление | PVEducation

Значительные потери мощности, вызванные наличием шунтирующего сопротивления, R _SH , обычно связаны с производственными дефектами, а не с плохой конструкцией солнечных элементов. Низкое сопротивление шунта приводит к потерям мощности в солнечных элементах, обеспечивая путь переменного тока для генерируемого светом тока. Такое отклонение уменьшает количество тока, протекающего через переход солнечного элемента, и снижает напряжение от солнечного элемента. Эффект шунтирующего сопротивления особенно велик при слабом освещении, так как ток, генерируемый светом, будет меньше.Поэтому потеря этого тока в шунте имеет большее влияние. Кроме того, при более низких напряжениях, когда эффективное сопротивление солнечного элемента велико, влияние параллельного сопротивления велико.

Принципиальная схема солнечного элемента, включая шунтирующее сопротивление.

Уравнение солнечного элемента при наличии шунтирующего сопротивления:

I = IL-I0exp [qVnkT] -VRSH

где: I — выходной ток элемента, I _L — ток, генерируемый светом, В, — напряжение на выводах элемента, T — температура, q и k — константы, н — это коэффициент идеальности, а R _SH — сопротивление шунтирования элементов.

Эффект низкого сопротивления шунта показан на анимации ниже.

Ршунт

Влияние сопротивления шунта на коэффициент заполнения солнечного элемента. Площадь солнечного элемента составляет 1 см ² , последовательное сопротивление элементов равно нулю, температура составляет 300 К, а I ₀ составляет 1 x 10 ^-12 А / см ² . Щелкните график для просмотра числовых данных.

Оценка значения сопротивления шунта солнечного элемента может быть определена по наклону ВАХ вблизи точки тока короткого замыкания.{\ prime} = V_ {O C} I_ {S C} F F \ left (1- \ frac {1} {r_ {S H}} \ right) $$

В приведенном выше уравнении FF коэффициент заполнения, на который не влияет сопротивление шунта, обозначается FF ₀ , а FF ‘называется FF _SH . Уравнение тогда становится;

Эмпирическое уравнение, которое немного точнее для связи между FF ₀ и FF _SH :

, что действительно для r _sh > 0.4.

Следующий калькулятор определяет влияние R _sh на коэффициент заполнения солнечного элемента. Типичные значения нормированного по площади сопротивления шунта находятся в диапазоне МОм · см ² для солнечных элементов лабораторного типа и 1000 Ом · см ² для коммерческих солнечных элементов.

Шунтирующий резистор

| Применение резистора

Определение шунтирующего резистора

Шунтирующий резистор используется для измерения электрического тока переменного или постоянного тока.Это делается путем измерения падения напряжения на резисторе.

Шунтирующий резистор для измерения тока

Устройство для измерения электрического тока называется амперметром. Большинство современных амперметров измеряют падение напряжения на прецизионном резисторе с известным сопротивлением. Ток рассчитывается по закону Ома:

$$ I = \ frac {V} {R} $$

Большинство амперметров имеют встроенный резистор для измерения тока. Однако, если ток слишком велик для амперметра, требуется другая настройка.Решение состоит в том, чтобы разместить амперметр параллельно с точным шунтирующим резистором. Другой термин, который иногда используется для обозначения этого типа резистора, — шунт амперметра.

Обычно это манганиновый резистор высокой точности с низким значением сопротивления. Ток делится между шунтирующим резистором и амперметром, так что только небольшой (известный) процент протекает через амперметр. Остальной ток идет в обход амперметра и проходит через шунтирующий резистор. Таким образом, все еще можно измерить большие токи.Действительная сила тока может быть измерена путем правильного масштабирования амперметра. Используя эту конфигурацию, теоретически максимальная сила тока, которую можно измерить, бесконечна. Однако нельзя превышать номинальное напряжение измерительного устройства. Это означает, что максимальный ток, умноженный на значение сопротивления амперметра, не может быть выше номинального напряжения. Кроме того, значение сопротивления амперметра должно быть как можно более низким, чтобы ограничить помехи в цепи. Однако меньший амперметр дает меньшее падение напряжения, что приводит к более низкому разрешению.

Пример расчета

В качестве примера в амперметре в качестве последовательного резистора используется шунтирующий резистор с сопротивлением 1 мОм. Резистор включается в цепь, и на резисторе измеряется падение напряжения 30 мВ. Это означает, что ток равен напряжению, разделенному на сопротивление, или: I = V / R = 0,030 / 0,001 = 30 А. Можно провести тот же расчет, но теперь с неизвестным значением сопротивления и известными напряжением и током. . Это используется для калибровки сопротивления шунта.

Положение шунта в цепи измерения тока

A. Часто шунт размещается на стороне заземления, чтобы исключить синфазное напряжение. Однако существуют и другие недостатки. B. В этой конфигурации синфазное напряжение может быть слишком высоким для амперметра.

Важно тщательно выбирать положение шунтирующего резистора в цепи. Когда цепь имеет общую землю с измерительным устройством, шунт часто помещается как можно ближе к земле.Причина в том, чтобы защитить амперметр от синфазного напряжения, которое может быть слишком высоким и повредить устройство или дать ошибочные результаты. Недостатком такой схемы является то, что токи утечки в обход шунта могут не обнаруживаться. Если шунт размещается в незаземленной ножке, он должен быть изолирован от земли или включать в себя делитель напряжения или изолирующий усилитель для защиты прибора. Возможны другие способы не подключать измерительный прибор напрямую к цепи высокого напряжения, например, с помощью эффекта Холла.Однако токовые шунты обычно более доступны.

Определение шунтирующего резистора

Для выбора шунтирующего резистора важны несколько параметров. Шунтирующие резисторы имеют максимальный номинальный ток. Значение сопротивления определяется падением напряжения при максимальном номинальном токе. Например, шунтирующий резистор номиналом 100 А и 50 мВ имеет сопротивление 50/100 = 0,5 мОм. Падение напряжения при максимальном токе обычно составляет 50, 75 или 100 мВ.

Другие важные параметры включают допуск сопротивления, температурный коэффициент сопротивления и номинальную мощность.Номинальная мощность указывает количество электроэнергии, которое резистор может рассеять при данной температуре окружающей среды без повреждения или изменения параметров резистора. Произведенная мощность может быть рассчитана по закону Джоуля. Шунтирующие резисторы обычно имеют коэффициент снижения номинальных характеристик 66% для продолжительной работы. Это определено для времени работы более двух минут. Высокие температуры отрицательно влияют на точность шунта. При температуре выше 80 ° C начинается температурный дрейф. Это ухудшается с повышением температуры, и при температуре выше 140 ° C резистор может быть поврежден, а значение сопротивления изменится навсегда.

Что такое шунт в электронике?

Эта статья посвящена шунтирующим резисторам, основной целью которых является измерение тока. Однако значение термина «шунт» в электронике шире. Шунт — это элемент, который используется в цепи для перенаправления тока вокруг другой части. Области применения сильно различаются. Для некоторых приложений могут использоваться другие электрические устройства, кроме резисторов. Приведено несколько примеров, чтобы проиллюстрировать разнообразие шунтов.

Защита цепи от перенапряжения

Одним из методов защиты цепи от слишком высокого напряжения является использование цепи с ломом.Когда напряжение становится слишком высоким, происходит короткое замыкание устройства. Это приводит к тому, что ток течет параллельно цепи. Это сразу вызывает падение напряжения в цепи. Сильный ток через шунт должен вызвать срабатывание прерывателя цепи или предохранителя.

Обход неисправного устройства

Когда один элемент в последовательной цепи выходит из строя, он разрывает всю цепь. Для решения этой проблемы можно использовать шунт. Более высокое напряжение, которое существует из-за неисправности, вызовет короткое замыкание шунта.Электричество будет проходить вокруг неисправного элемента. Хороший пример — рождественское освещение.

Электрический шум байпаса

Шунты с конденсатором иногда применяются в цепях, где высокочастотный шум является проблемой. Прежде чем нежелательный сигнал достигнет элементов схемы, конденсатор перенаправляет шум на землю.

Проверки безопасности при измерении сопротивления

1.Перед подключением выводов омметра отключите питание в цепи.

2. При подключении выводов к источнику постоянного тока или напряжения убедитесь, что положительный и отрицательный полюсы выбраны правильно.

3. Установите на глюкометре правильные настройки (переменный ток, постоянный ток, сопротивление и т. Д.)

4. Достаточно ли высока дальность действия измерителя для тестовой цепи?

5а. При измерении тока или напряжения включите питание и проверьте значение измерителя. 5б.Не включайте питание, если вы измеряете сопротивление.

6. Выключите питание и затем отсоедините измерительные провода от цепи.

7. Если вы измерили ток, повторно подключите цепь соответствующим образом.

Шунтирующее сопротивление

Влияние шунтирующего сопротивления Существенные потери мощности, вызванные наличием R _SH , который представляет собой шунтирующее сопротивление, обычно являются результатом производственных дефектов , а это больше, чем плохая конструкция солнечного элемента.Низкое значение R _SH приводит к потерям мощности в солнечных элементах из-за создания пути переменного тока для тока, генерируемого светом. Такое отклонение приводит к уменьшению количества тока, протекающего через переход солнечных элементов, и снижению напряжения от солнечного элемента. Эффект R _SH особенно серьезен на уровнях при слабом освещении , так как будет меньше генерируемого света тока. В результате потери этого тока для R _SH имеют большее влияние.Кроме того, при более низких напряжениях, когда эффективное сопротивление солнечного элемента составляет , высокое , эффект параллельного сопротивления составляет , высокий . Уравнение для солнечного элемента при наличии шунтирующего сопротивления определено ниже: I = I _L −I ₀ exp [qV / nkT] — V / R _SH куда: I: выходной ток ячейки I _L: световой ток В: напряжение на выводах ячейки T: температура вопросы и ответы: константы n: коэффициент идеальности

R _SH : шунтирующее сопротивление солнечного элемента. Оценка значения шунтирующего сопротивления солнечного элемента может быть получена из наклона кривой IV около точки тока короткого замыкания.

Формулы для шунтирующего сопротивления и FF Влияние R _SH на коэффициент заполнения можно рассчитать аналогично методу, используемому для определения влияния последовательного сопротивления на коэффициент заполнения. Максимальная мощность может быть приблизительно равна мощности при отсутствии R _SH за вычетом мощности, теряемой в сопротивлении шунта.Уравнение максимальной мощности от солнечного элемента может быть определено следующим образом: P ‘ _MP ≈ V _MP I _MP — V ² _MP / R _SH = V _MP I _MP (1 — (V _MP / I _MP ) * 1 / R _SH ) = P _MP (1 — (V _OC / I _SC ) * 1 / R _SH ) P ’ _{MP =} P _MP (1 — R _CH / R _S ) В то время как нормализованное последовательное сопротивление определяется как: r _SH = R _SH / R _ch Использование предположения, что напряжение холостого хода и ток короткого замыкания не зависят от сопротивления шунта, позволяет определить влияние сопротивления шунта на FF: P ’ _MP = P _MP (1 — 1 / r _SH ) V ’ _OC I’ _SC FF ’= V _OC I _SC FF (1–1 / r _SH ) FF ’= FF (1– 1 / r _SH ) В приведенном выше уравнении FF, на который не влияет сопротивление шунта, называется FF ₀ , а FF ‘ обозначается FF _SH .Тогда уравнение выглядит следующим образом: FFs _H = FF ₀ (1–1 / r _SH ) Тогда немного более точное эмпирическое уравнение для связи FF ₀ и FF _SH : FF _SH = FF ₀ (1– (V _OC + 0,7) / V _OC * (FF ₀ / r _SH ) Это действительно для r _SH больше 0,4. Нормальные значения шунтирующего сопротивления, нормированного по площади, находятся в диапазоне МОм · см ² для типа лабораторных солнечных элементов и для коммерческих солнечных элементов 1000 Ом · см ² .

Определение сопротивления шунта в физике.

Примеры сопротивления шунта в следующих темах:

• Вольтметры и амперметры

  • Двумя важнейшими характеристиками любого гальванометра являются его сопротивление , и чувствительность по току.
  • Общее сопротивление должно быть:
  • Для других диапазонов напряжения другие сопротивления подключаются последовательно с гальванометром.
  • Тот же гальванометр может также работать как амперметр, если он размещен параллельно с небольшим сопротивлением R , часто называемым шунтом сопротивлением .
  • Поскольку шунт сопротивление мало, большая часть тока проходит через него, что позволяет амперметру измерять токи, намного превышающие те, которые вызывают полное отклонение гальванометра.

• Сопротивление и удельное сопротивление

  • Сопротивление и Удельное сопротивление описывают степень, в которой объект или материал препятствуют прохождению электрического тока.
  Проводимость
  • и сопротивление являются обратными.
  • Что определяет удельное сопротивление ?
  • Его сопротивление потоку тока аналогично сопротивлению , создаваемому трубой потоку жидкости.
  • Определите свойства материала, которые описываются сопротивлением и удельным сопротивлением

• Зависимость сопротивления от температуры

  • Удельное сопротивление и сопротивление зависят от температуры, причем зависимость является линейной для небольших изменений температуры и нелинейной для больших.
  • Удельное сопротивление всех материалов зависит от температуры.
  • , где ρ0 — исходное удельное сопротивление , а α — температурный коэффициент удельного сопротивления .
  • — это температурная зависимость сопротивления объекта, где R0 — исходное сопротивление , а R — сопротивление после изменения температуры T.
  • Сравните температурную зависимость сопротивления и сопротивления для больших и малых изменений температуры

• Резисторы серии

  • Общее сопротивление в цепи с последовательно включенными резисторами равно сумме отдельных сопротивлений .
  • Мера этого предела расхода заряда называется сопротивлением .
  • Общее сопротивление в цепи равно сумме отдельных сопротивлений , поскольку ток должен проходить через каждый резистор последовательно через цепь.
  • Это означает, что общее сопротивление в серии равно сумме отдельных сопротивлений .
  • Поскольку весь ток должен проходить через каждый резистор, он испытывает сопротивление каждого, а последовательно соединенных сопротивлений просто складываются.

• Комбинированные схемы

  • Это часто встречается, особенно когда учитывается сопротивление провода .
  • В этом случае сопротивление провода соединено последовательно с другими сопротивлениями , которые включены параллельно.
  • По сути, провод сопротивления идет последовательно с резистором.
  • Таким образом, увеличивается общее сопротивление и уменьшается ток.
  • Каждый идентифицируется и сокращается до эквивалентного сопротивления , и они дополнительно уменьшаются до тех пор, пока не будет достигнуто единственное эквивалентное сопротивление .

• Измерения тока и напряжения в цепях

  • Электрический ток прямо пропорционален приложенному напряжению и обратно пропорционален сопротивлению в цепи.
  • Электрическое свойство, препятствующее току (примерно аналогично трению и сопротивлению воздуха ), называется сопротивлением R.
  • Сопротивление обратно пропорционально току.
  • Используя это уравнение, мы можем вычислить ток, напряжение или сопротивление в данной цепи.
  • Опишите взаимосвязь между электрическим током, напряжением и сопротивлением в цепи

• Параллельные резисторы

  • Общее сопротивление в параллельной цепи равно сумме обратных сопротивлений каждого отдельного сопротивления .
  • Это означает, что полное сопротивление в параллельной цепи равно сумме обратных сопротивлений каждого отдельного сопротивления .
  • Это соотношение приводит к общему сопротивлению , которое меньше наименьшего из отдельных сопротивлений .
  • Три резистора, подключенных параллельно к батарее, и эквивалентное одиночное или параллельное сопротивление .
  • Рассчитайте общее сопротивление в цепи с резисторами, включенными параллельно

• Зарядка аккумулятора: последовательные и параллельные ЭДС

  • При последовательном включении источников напряжения их ЭДС и внутренние сопротивления складываются; параллельно они остаются прежними.
  • Недостатком последовательного соединения ячеек таким способом является то, что их внутренние сопротивления и суммируются.
  • Но общее внутреннее сопротивление уменьшается, так как внутренние сопротивления параллельны.
  • Ток течет в направлении большей ЭДС и ограничивается суммой внутренних сопротивлений .
  • Эта схема представляет собой фонарик с двумя последовательно соединенными ячейками (источниками напряжения) и одной лампочкой (нагрузка , сопротивление ).

• Закон Ома

  • Пример: расчет сопротивления : Автомобильная фара Какое сопротивление автомобильной фары, через которую проходит 2,50 А при подаче на нее 12,0 В?
  • Обсуждение: Это относительно небольшое сопротивление , но оно больше, чем сопротивление фары на холоде .
  • Как мы увидим в Сопротивление и Сопротивление , сопротивление обычно увеличивается с температурой, поэтому лампа имеет более низкое сопротивление при первом включении и потребляет значительно больший ток во время кратковременного прогрева. период.
  • Единица измерения сопротивления — Ом, где 1 Ом = 1 В / А.
  • Объект, который имеет простое сопротивление , называется резистором, даже если его сопротивление мало.

• Нулевые измерения

  • Многие так называемые омметры измеряют сопротивление .
  • Наиболее распространенные омметры подают напряжение на сопротивление , измеряют ток и вычисляют сопротивление по закону Ома.
  • Их показания — это рассчитанное сопротивление .
  • Мост Уитстона используется для расчета неизвестных сопротивлений .
  • Таким образом, неизвестная ЭДС пропорциональна сопротивлению сегмента провода.

Определение сопротивления шунта в физике.

Примеры сопротивления шунта в следующих темах:

• Вольтметры и амперметры

  • Двумя важнейшими характеристиками любого гальванометра являются его сопротивление , и чувствительность по току.
  • Общее сопротивление должно быть:
  • Для других диапазонов напряжения другие сопротивления подключаются последовательно с гальванометром.
  • Тот же гальванометр может также работать как амперметр, если он размещен параллельно с небольшим сопротивлением R , часто называемым шунтом сопротивлением .
  • Поскольку шунт сопротивление мало, большая часть тока проходит через него, что позволяет амперметру измерять токи, намного превышающие те, которые вызывают полное отклонение гальванометра.

• Сопротивление и удельное сопротивление

  • Сопротивление и Удельное сопротивление описывают степень, в которой объект или материал препятствуют прохождению электрического тока.
  Проводимость
  • и сопротивление являются обратными.
  • Что определяет удельное сопротивление ?
  • Его сопротивление потоку тока аналогично сопротивлению , создаваемому трубой потоку жидкости.
  • Определите свойства материала, которые описываются сопротивлением и удельным сопротивлением

• Зависимость сопротивления от температуры

  • Удельное сопротивление и сопротивление зависят от температуры, причем зависимость является линейной для небольших изменений температуры и нелинейной для больших.
  • Удельное сопротивление всех материалов зависит от температуры.
  • , где ρ0 — исходное удельное сопротивление , а α — температурный коэффициент удельного сопротивления .
  • — это температурная зависимость сопротивления объекта, где R0 — исходное сопротивление , а R — сопротивление после изменения температуры T.
  • Сравните температурную зависимость сопротивления и сопротивления для больших и малых изменений температуры

• Резисторы серии

  • Общее сопротивление в цепи с последовательно включенными резисторами равно сумме отдельных сопротивлений .
  • Мера этого предела расхода заряда называется сопротивлением .
  • Общее сопротивление в цепи равно сумме отдельных сопротивлений , поскольку ток должен проходить через каждый резистор последовательно через цепь.
  • Это означает, что общее сопротивление в серии равно сумме отдельных сопротивлений .
  • Поскольку весь ток должен проходить через каждый резистор, он испытывает сопротивление каждого, а последовательно соединенных сопротивлений просто складываются.

• Комбинированные схемы

  • Это часто встречается, особенно когда учитывается сопротивление провода .
  • В этом случае сопротивление провода соединено последовательно с другими сопротивлениями , которые включены параллельно.
  • По сути, провод сопротивления идет последовательно с резистором.
  • Таким образом, увеличивается общее сопротивление и уменьшается ток.
  • Каждый идентифицируется и сокращается до эквивалентного сопротивления , и они дополнительно уменьшаются до тех пор, пока не будет достигнуто единственное эквивалентное сопротивление .

• Измерения тока и напряжения в цепях

  • Электрический ток прямо пропорционален приложенному напряжению и обратно пропорционален сопротивлению в цепи.
  • Электрическое свойство, препятствующее току (примерно аналогично трению и сопротивлению воздуха ), называется сопротивлением R.
  • Сопротивление обратно пропорционально току.
  • Используя это уравнение, мы можем вычислить ток, напряжение или сопротивление в данной цепи.
  • Опишите взаимосвязь между электрическим током, напряжением и сопротивлением в цепи

• Параллельные резисторы

  • Общее сопротивление в параллельной цепи равно сумме обратных сопротивлений каждого отдельного сопротивления .
  • Это означает, что полное сопротивление в параллельной цепи равно сумме обратных сопротивлений каждого отдельного сопротивления .
  • Это соотношение приводит к общему сопротивлению , которое меньше наименьшего из отдельных сопротивлений .
  • Три резистора, подключенных параллельно к батарее, и эквивалентное одиночное или параллельное сопротивление .
  • Рассчитайте общее сопротивление в цепи с резисторами, включенными параллельно

• Зарядка аккумулятора: последовательные и параллельные ЭДС

  • При последовательном включении источников напряжения их ЭДС и внутренние сопротивления складываются; параллельно они остаются прежними.
  • Недостатком последовательного соединения ячеек таким способом является то, что их внутренние сопротивления и суммируются.
  • Но общее внутреннее сопротивление уменьшается, так как внутренние сопротивления параллельны.
  • Ток течет в направлении большей ЭДС и ограничивается суммой внутренних сопротивлений .
  • Эта схема представляет собой фонарик с двумя последовательно соединенными ячейками (источниками напряжения) и одной лампочкой (нагрузка , сопротивление ).

• Закон Ома

  • Пример: расчет сопротивления : Автомобильная фара Какое сопротивление автомобильной фары, через которую проходит 2,50 А при подаче на нее 12,0 В?
  • Обсуждение: Это относительно небольшое сопротивление , но оно больше, чем сопротивление фары на холоде .
  • Как мы увидим в Сопротивление и Сопротивление , сопротивление обычно увеличивается с температурой, поэтому лампа имеет более низкое сопротивление при первом включении и потребляет значительно больший ток во время кратковременного прогрева. период.
  • Единица измерения сопротивления — Ом, где 1 Ом = 1 В / А.
  • Объект, который имеет простое сопротивление , называется резистором, даже если его сопротивление мало.

• Нулевые измерения

  • Многие так называемые омметры измеряют сопротивление .
  • Наиболее распространенные омметры подают напряжение на сопротивление , измеряют ток и вычисляют сопротивление по закону Ома.
  • Их показания — это рассчитанное сопротивление .
  • Мост Уитстона используется для расчета неизвестных сопротивлений .
  • Таким образом, неизвестная ЭДС пропорциональна сопротивлению сегмента провода.

Зачем мне нужен шунтирующий резистор? — ES Components

Все дело в энергии и в том, как измерить поток электрического тока. Сколько денег я могу сэкономить? Но сначала давайте немного поговорим о том, что такое шунтирующий резистор и какое отношение он имеет к измерению электрического тока.

Определение шунтирующий резистор

Шунтирующий резистор используется для измерения электрического тока, переменного или постоянного. Это делается путем измерения падения напряжения на резисторе.

Шунтирующий резистор для измерения тока

Устройство для измерения электрического тока называется амперметром. Большинство современных амперметров измеряют падение напряжения на прецизионном резисторе с известным сопротивлением. Ток рассчитывается по закону Ома:

Большинство амперметров имеют встроенный резистор для измерения тока.Однако, если ток слишком велик для амперметра, требуется другая настройка. Решение состоит в том, чтобы разместить амперметр параллельно с точным шунтирующим резистором. Другой термин, который иногда используется для обозначения этого типа резистора, — шунт амперметра.

Обычно это манганиновый резистор высокой точности с низким значением сопротивления. Ток делится между шунтом и амперметром, так что только небольшой (известный) процент протекает через амперметр. Таким образом, все еще можно измерить большие токи.Правильно масштабируя амперметр, можно напрямую измерить действительную силу тока. Используя эту конфигурацию, теоретически максимальная сила тока, которую можно измерить, бесконечна. Однако нельзя превышать номинальное напряжение измерительного устройства. Это означает, что максимальный ток, умноженный на значение сопротивления, не может быть выше номинального напряжения. Кроме того, значение сопротивления должно быть как можно более низким, чтобы ограничить помехи в цепи. Напротив, разрешение становится тем меньше, чем меньше сопротивление и, следовательно, падение напряжения.

Положение шунта в цепи для измерения тока

A. Часто шунт размещается на стороне заземления, чтобы исключить синфазное напряжение. Однако существуют и другие недостатки.
B. В этой конфигурации синфазное напряжение может быть слишком высоким для амперметра.

Важно тщательно выбирать положение шунта в цепи. Когда цепь имеет общую землю с измерительным устройством, часто выбирается размещение шунта как можно ближе к земле.Причина в том, чтобы защитить амперметр от синфазного напряжения, которое может быть слишком высоким и повредить устройство или дать ошибочные результаты. Недостатком такой настройки является то, что утечки в обход шунта могут не обнаруживаться. В случае, если шунт размещается в незаземленной ножке, он должен быть изолирован от земли или включать в себя делитель напряжения или усилитель изоляции для защиты прибора. Возможны другие способы не подключать измерительный прибор напрямую к цепи высокого напряжения, например, с помощью эффекта Холла.Однако современные шунты обычно более доступны и дешевле.

Определение шунтирующего резистора

Для определения шунтирующего резистора важны несколько параметров. Шунтирующие резисторы имеют максимальный номинальный ток. Значение сопротивления определяется падением напряжения при максимальном номинальном токе. Например, шунтирующий резистор номиналом 100 А и 50 мВ имеет сопротивление 50/100 = 0,5 мОм. Падение напряжения при максимальном токе обычно составляет 50, 75 или 100 мВ.

Другие важные параметры включают допуск сопротивления, температурный коэффициент сопротивления и номинальную мощность.Номинальная мощность указывает количество электроэнергии, которое резистор может рассеять при данной температуре окружающей среды без повреждения или изменения параметров резистора. Производимая мощность может быть рассчитана по закону Джоуля. Шунтирующие резисторы обычно имеют коэффициент снижения номинальных характеристик 66% для продолжительной работы. Это определено для времени работы более двух минут. Высокие температуры отрицательно влияют на точность шунта. С 80 градусов по Цельсию начинается термический дрейф. Ситуация ухудшается с повышением температуры, и от 140 градусов резистор выйдет из строя, и значение сопротивления изменится безвозвратно.

Ссылка: ResistorGuide.com

Шунтирующие резисторы ＜ Шунтирующие резисторы для измерения тока ＞

Что такое шунтирующий резистор (шунтирующий резистор для измерения тока)?

Раньше резистор, подключенный параллельно амперметру в качестве шунта для расширения диапазона измерения тока, назывался шунтирующими резисторами, но в последние годы резисторы, используемые для определения тока в цепи, все вместе называются шунтирующими резисторами (шунтирующий резистор для измерения тока ).

Шунтирующие резисторы (делитель)

Слово «шунт», которое имеет различные значения, включая «отклонять», «избегать» и «разделять», обычно относится к резистору, помещенному параллельно с амперметром для шунтирования тока.

Для расширения диапазона измерения амперметра параллельно устанавливается резистор, который шунтирует ток, и измеряется общий ток, протекающий в цепи.

[Делитель потока]

Im: Общий ток цепи в цепи
Ir: Ток, текущий в амперметр
r: Внутреннее электрическое сопротивление амперметра
R: Шунтирующее (делительное) сопротивление

Например, полный ток (Im), протекающий в верхнюю цепь, можно выразить следующим уравнением.

Im = Ir + Ir (r / R) ＝ Ir (1 + r / R)

В результате отношение полного тока, протекающего по цепи, к току, протекающему через амперметр

Im / Ir = (1 + r / R)

будет.

То есть, (1 + r / R) в раз больше, чем на дисплее измерителя тока (Ir: ток, протекающий через амперметр), — это полный ток, протекающий через цепь.

Шунтирующие резисторы (серия)

В цепи, в которой резисторы включены последовательно, обнаруживается разность потенциалов (падение напряжения) на резисторе, и ток, протекающий в цепи, измеряется с использованием закона Ома.

[Схема обнаружения]

I: Ток, протекающий в цепи
R: Шунтирующее сопротивление
В: Разность потенциалов на резисторе

Например, при протекании тока (I) на резисторе создается разность потенциалов (V).

Эту разность потенциалов можно рассчитать с помощью закона Ома.

V = I × R (закон Ома)

Ток, протекающий по цепи, можно измерить, определив напряжение (В) с помощью цепи обнаружения.

Поскольку ток (I) и напряжение (V) пропорциональны друг другу, фактическое изменение значения тока (I) может использоваться как изменение обнаруженного напряжения (V) и использоваться для управления обратной связью и контроля пороговых значений.

[Пример контроля обратной связи] [Пример контроля пороговых значений]

Шунтирующие резисторы (резисторы определения тока) на страницу продукта

Шунтирующие резисторы

ROHM (Current Sense Shunt Resistors) были разработаны с использованием технологии обработки металлических материалов, культивируемой на протяжении многих лет, для обеспечения совместимости с широким спектром приложений, от портативных устройств, таких как смартфоны, до автомобильных и промышленных систем, требующих большей степени надежности.Шунтирующие резисторы
(шунтирующие резисторы с измерением тока) широко используются на автомобильном и промышленном рынках для определения тока в установках большой мощности. В автомобильной сфере переход к компьютеризации и электромеханическим системам, вызванный необходимостью обеспечения большей безопасности и эффективности наряду с появлением электромобилей, привел к увеличению количества требуемых небольших двигателей и блоков управления двигателем, что привело к спросу на компактные шунтирующие резисторы.

.