изготовление своими руками, расчет шунта для амперметра постоянного тока, схема включения устройства
Амперметр – прибор, замеряющий силу проходящего в электрической цепи тока, который часто бывает немалым. По закону Ома, чтобы пропустить больший ток, амперметр должен иметь как можно меньшее сопротивление. Решение – включение параллельно прибору шунта, обеспечивающего такое низкое значение сопротивления.
Зачем нужен шунт?
Шунт – это полосковая линия (усиленная дорожка на плате) или отрезок провода с достаточно толстым сечением, низкоомная (менее 1 Ом) катушка или резистор с мощностью от 10 Вт. Он используется, когда, например, амперметр, рассчитанный на ток в 10 А, не может замерить, скажем, 50-амперный ток, потребляемый включёнными в электроцепь источника питания устройствами. На жаргоне электриков это явление называется «на шкале не хватает ампер». А точнее – диапазон замеров по току на этом же амперметре не охватывает такие высокие токи.
Расчёт сопротивления шунта
Кроме закона Ома для участка цепи – её разрыва, в который включён амперметр, – в расчёт берётся и формула Кирхгофа. Общий ток, протекающий в месте включения прибора, равен сумме токов, проходящих через сам амперметр и его шунт.
Сопротивление амперметра в разы больше внешнего шунта. Ток, проходящий по внешнему шунту, в эти же несколько раз больше, чем на самом амперметре.
В случае с цифровым прибором, где вместо измерительной головки используется датчик тока и аналого-цифровой преобразователь, распределение токов, составляющих общий ток цепи, не меняется.
Схема включения устройства
Амперметр включается последовательно в разрыв цепи. Последний может находиться в любом её месте. Сам прибор показывает, сколько ампер в час потребляет эта цепь. Внешний шунт также включается последовательно в цепь, но в тот же самый разрыв, получается, параллельно самому амперметру.
Что можно использовать?
В идеале используют отрезок провода или проволоки из металла или сплава, незначительно меняющего своё электрическое сопротивление при нагреве. А нагреваться шунт будет обязательно – хотя бы до нескольких десятков градусов, так как по нему протекает ток в единицы и десятки ампер. Специалисты рекомендуют использовать сплав манганина. Манганиновая проволока (или лента) считается наиболее устойчивым электротехническим элементом: её температурный коэффициент сопротивления в 200 раз меньше, чем у меди, и в 300 раз ниже по сравнению с железом. Использование медных и стальных шунтов способно нести ощутимую погрешность при значительных токах, вызывающих их нагрев.
Но для приблизительной оценки иногда используют распрямлённую канцелярскую скрепку или отрезок провода.
Если речь идёт о внушительной силе тока от сотен до тысяч ампер – например, при старте двигателя «КамАЗа», где создаётся пусковой ток в 500 и более ампер для раскручивания стартером вала двигателя, – простой шунт здесь попросту расплавится. Необходимо использовать токовые клещи – они являются более мощной версией шунта. Аналогично поступают в электроустановках и распределителях с высоким напряжением, где общий ток потребителей довольно высок.
Что требуется?
Для изготовления шунта, кроме проволоки, проводов, диэлектрика и крепежа, потребуются следующие приборы.
- Готовый миллиамперметр. Можно использовать и гальванометр – измерительную головку без внутренних шунтов, резисторов и так далее.
- Лабораторный блок питания, выдающий требуемый ампераж. Можно воспользоваться и автомобильным аккумулятором, в цепь с которым последовательно включена, например, фара на 100/90 Вт на основе лампы накаливания. Если такой фары нет, можно подключить отрезок нихромовой электроспирали или мощный керамический резистор на десятки ватт. Ни в коем случае не подключайте шунт с прибором «накоротко», без нагрузки.
- При работе с бытовой осветительной сетью – выпрямительный диодный мост (или одиночные высоковольтные диоды) и дополнительный защитный автомат на 16 А, плавкие предохранители на несколько ампер.
Напряжение подаётся только после правильной сборки цепи.
Шунт своими руками
Спирально сматывать проволоку (или эмальпровод) не рекомендуется – индуктивность получившейся катушки уменьшит точность амперметра. Катушечное шунтирование имеет недостаток – гашение скачков тока, особенно в случае дросселированной (с сердечником) катушки. Если отрезок проволоки слишком длинный, расположите его в виде волнистой «змейки».
В качестве диэлектрика подойдёт любой изолятор – от керамического до текстолитового. К тому же скрученный в виде катушки провод может перегреть диэлектрик, не выдерживающий повышенной – более 150 градусов – температуры. А к перегреву устойчивы лишь керамика и закалённое стекло.
- Сначала вырезается диэлектрическая пластина, в которой сверлятся отверстия под болты с шайбами и гайками. Материал – текстолит, гетинакс, дерево или композитные материалы.
- Для существенной изоляции тепла проволоки от несущей пластины на болты устанавливаются керамические колечки. После них ставятся шайбы, зажимающие проволоку.
- Для предотвращения самопроизвольного раскручивания и выпадения проволоки и проводов перед гайками проставляются гроверные шайбы.
- Наконец, вставляются провода и концы проволоки между шайбами, а гайки затягиваются.
Полученная деталь подключается параллельно амперметру или гальванометру.
Переградуировка прибора
Новую градуировку обновлённого стрелочного амперметра под новый шунт нужно произвести следующим образом.
- Снимите переднюю часть корпуса (смотровое окно прибора) вместе со стеклом.
- Подключите одну из лампочек известного номинала последовательно с амперметром к батарее или сетевому адаптеру питания. Так, на лампочках накаливания указывается ток в амперах и напряжение в вольтах. Если вы подключаете светодиодную панель или фару, на которой, например, указано напряжение 12 В и мощность в 24 Вт – вашим рабочим током будет 2 А (мощность, делённая на напряжение источника питания).
- Отметьте, на какой угол отклонилась стрелка прибора, точкой с числом (в данном случае это 2).
- Идеальный вариант – включите параллельно друг с другом одинаковые лампочки или фары, увеличивая их число каждый раз на одну. Так можно «прометить» всю шкалу амперметра. Этот способ хорош для переменного тока – шкала амперметра получается нелинейной за счёт влияния частоты тока и падения части напряжения на диодах. Разметка «на глаз» или с использованием транспортира (или по уже имеющейся «линейке» прибора), как часто делают при постоянном токе, не подойдёт. Лучше перестраховаться и сделать точнее.
- Закончив разметку, соберите прибор и проверьте, надёжно ли держится крепление шунта, хорош ли электрический контакт между ним и амперметром. Если габариты амперметра позволяют, шунт часто заливают эпоксидным клеем, а затем получившийся элемент (в виде бруска) приклеивают к задней стенке измерительной головки.
Амперметр с новым шунтом готов к работе. Можно подключить щупы или токовые клещи.
С несколькими шунтами
Из амперметра получится и самодельный килоамперметр. Так, из 100-амперного прибора легко сделать амперметр на 2 кА. Более высокие значения на практике вряд ли понадобятся. Если у вас в наличии имеется прибор с одноамперным диапазоном измерений, сделайте несколько коммутируемых шунтов. Незачем переразмечать шкалу – достаточно подобрать шунты на 5, 10, 50, 100 и более ампер. Они помещаются в один внешний корпус вместе с выходными клеммами (для щупов) и многопозиционным переключателем, рассчитанным на такие значения тока.
Режимы помечаются маркером «x5», «x10» и так далее. Когда режим один, а амперметр переделан из одно- в десятиамперный, то слева от буквы «А» надпишите «x10» меньшим шрифтом.
При изготовлении многорежимного амперметра провода, соединяющие переключатель с шунтами и прибором, должны быть максимально короткими. Излишне длинные провода, подключённые к готовому шунту, имеющему точное сопротивление, и уже проградуированному прибору, приведут к заметной погрешности измерений – они включаются последовательно с шунтом и прибором, имеют своё, пусть и очень малое, сопротивление. Переключатель низкого качества со значительно окисленными контактами приведёт к тому, что прибор попросту начнёт «врать» – его токоведущие части и замыкающий подпружиненный шарик также вносят паразитное сопротивление.
Заводские амперметры проходят тщательную поверку, едва сойдя с конвейера. Недочёты учитываются при выпуске приборостроительным заводом следующей партии амперметров. Амперметры, имеющие значительную погрешность, бракуются и направляются на переработку.
О том, как произвести расчет шунта для амперметра, смотрите далее.
youtube.com/embed/FJiwXiPbij8?modestbranding=1&iv_load_policy=3&rel=0″/>
изготовление своими руками, расчет шунта для амперметра постоянного тока, схема включения устройства
Амперметр – прибор, замеряющий силу проходящего в электрической цепи тока, который часто бывает немалым. По закону Ома, чтобы пропустить больший ток, амперметр должен иметь как можно меньшее сопротивление. Решение – включение параллельно прибору шунта, обеспечивающего такое низкое значение сопротивления.
Зачем нужен шунт?
Шунт – это полосковая линия (усиленная дорожка на плате) или отрезок провода с достаточно толстым сечением, низкоомная (менее 1 Ом) катушка или резистор с мощностью от 10 Вт. Он используется, когда, например, амперметр, рассчитанный на ток в 10 А, не может замерить, скажем, 50-амперный ток, потребляемый включёнными в электроцепь источника питания устройствами. На жаргоне электриков это явление называется «на шкале не хватает ампер». А точнее – диапазон замеров по току на этом же амперметре не охватывает такие высокие токи.
Расчёт сопротивления шунта
Кроме закона Ома для участка цепи – её разрыва, в который включён амперметр, – в расчёт берётся и формула Кирхгофа. Общий ток, протекающий в месте включения прибора, равен сумме токов, проходящих через сам амперметр и его шунт.
Сопротивление амперметра в разы больше внешнего шунта. Ток, проходящий по внешнему шунту, в эти же несколько раз больше, чем на самом амперметре.
В случае с цифровым прибором, где вместо измерительной головки используется датчик тока и аналого-цифровой преобразователь, распределение токов, составляющих общий ток цепи, не меняется.
Схема включения устройства
Амперметр включается последовательно в разрыв цепи. Последний может находиться в любом её месте. Сам прибор показывает, сколько ампер в час потребляет эта цепь. Внешний шунт также включается последовательно в цепь, но в тот же самый разрыв, получается, параллельно самому амперметру.
Что можно использовать?
В идеале используют отрезок провода или проволоки из металла или сплава, незначительно меняющего своё электрическое сопротивление при нагреве. А нагреваться шунт будет обязательно – хотя бы до нескольких десятков градусов, так как по нему протекает ток в единицы и десятки ампер. Специалисты рекомендуют использовать сплав манганина. Манганиновая проволока (или лента) считается наиболее устойчивым электротехническим элементом: её температурный коэффициент сопротивления в 200 раз меньше, чем у меди, и в 300 раз ниже по сравнению с железом. Использование медных и стальных шунтов способно нести ощутимую погрешность при значительных токах, вызывающих их нагрев.
Но для приблизительной оценки иногда используют распрямлённую канцелярскую скрепку или отрезок провода.
Если речь идёт о внушительной силе тока от сотен до тысяч ампер – например, при старте двигателя «КамАЗа», где создаётся пусковой ток в 500 и более ампер для раскручивания стартером вала двигателя, – простой шунт здесь попросту расплавится. Необходимо использовать токовые клещи – они являются более мощной версией шунта. Аналогично поступают в электроустановках и распределителях с высоким напряжением, где общий ток потребителей довольно высок.
Что требуется?
Для изготовления шунта, кроме проволоки, проводов, диэлектрика и крепежа, потребуются следующие приборы.
- Готовый миллиамперметр. Можно использовать и гальванометр – измерительную головку без внутренних шунтов, резисторов и так далее.
- Лабораторный блок питания, выдающий требуемый ампераж. Можно воспользоваться и автомобильным аккумулятором, в цепь с которым последовательно включена, например, фара на 100/90 Вт на основе лампы накаливания. Если такой фары нет, можно подключить отрезок нихромовой электроспирали или мощный керамический резистор на десятки ватт. Ни в коем случае не подключайте шунт с прибором «накоротко», без нагрузки.
- При работе с бытовой осветительной сетью – выпрямительный диодный мост (или одиночные высоковольтные диоды) и дополнительный защитный автомат на 16 А, плавкие предохранители на несколько ампер.
Напряжение подаётся только после правильной сборки цепи.
Шунт своими руками
Спирально сматывать проволоку (или эмальпровод) не рекомендуется – индуктивность получившейся катушки уменьшит точность амперметра. Катушечное шунтирование имеет недостаток – гашение скачков тока, особенно в случае дросселированной (с сердечником) катушки. Если отрезок проволоки слишком длинный, расположите его в виде волнистой «змейки».
В качестве диэлектрика подойдёт любой изолятор – от керамического до текстолитового. К тому же скрученный в виде катушки провод может перегреть диэлектрик, не выдерживающий повышенной – более 150 градусов – температуры. А к перегреву устойчивы лишь керамика и закалённое стекло.
- Сначала вырезается диэлектрическая пластина, в которой сверлятся отверстия под болты с шайбами и гайками. Материал – текстолит, гетинакс, дерево или композитные материалы.
- Для существенной изоляции тепла проволоки от несущей пластины на болты устанавливаются керамические колечки. После них ставятся шайбы, зажимающие проволоку.
- Для предотвращения самопроизвольного раскручивания и выпадения проволоки и проводов перед гайками проставляются гроверные шайбы.
- Наконец, вставляются провода и концы проволоки между шайбами, а гайки затягиваются.
Полученная деталь подключается параллельно амперметру или гальванометру.
Переградуировка прибора
Новую градуировку обновлённого стрелочного амперметра под новый шунт нужно произвести следующим образом.
- Снимите переднюю часть корпуса (смотровое окно прибора) вместе со стеклом.
- Подключите одну из лампочек известного номинала последовательно с амперметром к батарее или сетевому адаптеру питания. Так, на лампочках накаливания указывается ток в амперах и напряжение в вольтах. Если вы подключаете светодиодную панель или фару, на которой, например, указано напряжение 12 В и мощность в 24 Вт – вашим рабочим током будет 2 А (мощность, делённая на напряжение источника питания).
- Отметьте, на какой угол отклонилась стрелка прибора, точкой с числом (в данном случае это 2).
- Идеальный вариант – включите параллельно друг с другом одинаковые лампочки или фары, увеличивая их число каждый раз на одну. Так можно «прометить» всю шкалу амперметра. Этот способ хорош для переменного тока – шкала амперметра получается нелинейной за счёт влияния частоты тока и падения части напряжения на диодах. Разметка «на глаз» или с использованием транспортира (или по уже имеющейся «линейке» прибора), как часто делают при постоянном токе, не подойдёт. Лучше перестраховаться и сделать точнее.
- Закончив разметку, соберите прибор и проверьте, надёжно ли держится крепление шунта, хорош ли электрический контакт между ним и амперметром. Если габариты амперметра позволяют, шунт часто заливают эпоксидным клеем, а затем получившийся элемент (в виде бруска) приклеивают к задней стенке измерительной головки.
Амперметр с новым шунтом готов к работе. Можно подключить щупы или токовые клещи.
С несколькими шунтами
Из амперметра получится и самодельный килоамперметр. Так, из 100-амперного прибора легко сделать амперметр на 2 кА. Более высокие значения на практике вряд ли понадобятся. Если у вас в наличии имеется прибор с одноамперным диапазоном измерений, сделайте несколько коммутируемых шунтов. Незачем переразмечать шкалу – достаточно подобрать шунты на 5, 10, 50, 100 и более ампер. Они помещаются в один внешний корпус вместе с выходными клеммами (для щупов) и многопозиционным переключателем, рассчитанным на такие значения тока.
Режимы помечаются маркером «x5», «x10» и так далее. Когда режим один, а амперметр переделан из одно- в десятиамперный, то слева от буквы «А» надпишите «x10» меньшим шрифтом.
При изготовлении многорежимного амперметра провода, соединяющие переключатель с шунтами и прибором, должны быть максимально короткими. Излишне длинные провода, подключённые к готовому шунту, имеющему точное сопротивление, и уже проградуированному прибору, приведут к заметной погрешности измерений – они включаются последовательно с шунтом и прибором, имеют своё, пусть и очень малое, сопротивление. Переключатель низкого качества со значительно окисленными контактами приведёт к тому, что прибор попросту начнёт «врать» – его токоведущие части и замыкающий подпружиненный шарик также вносят паразитное сопротивление.
Заводские амперметры проходят тщательную поверку, едва сойдя с конвейера. Недочёты учитываются при выпуске приборостроительным заводом следующей партии амперметров. Амперметры, имеющие значительную погрешность, бракуются и направляются на переработку.
О том, как произвести расчет шунта для амперметра, смотрите далее.
расчет компонента микроамперметра постоянного тока, основные формулы и подбор параметров сопротивления
Что же такое шунт? Это слово заимствовано из английского языка («shunt», и дословно означает «ответвление»). Физически это сопоставимо, так как через этот элемент, подключенный параллельно к измерительному прибору, проходит большая часть тока, а меньшая – ответвляется в сам прибор. В этом его принцип действия аналогичен байпасу, установленному в системах отопления.
Устройство амперметра
Чтобы осознать необходимость включения амперметра через шунт, напомним вкратце его устройство.
Внутри поля постоянного магнита находится катушка – рамка. По ее виткам протекает измеряемый ток. В зависимости от величины измеряемого параметра положение катушки относительно постоянного магнитного поля изменяется. На ее оси жестко закреплена стрелка прибора. Чем больше измеряемый ток, тем больше отклоняется стрелка.
Чтобы рамка могла поворачиваться, ее ось крепят в подпятниках, либо вывешивают на растяжках. При использовании подпятников ток рамки проходит по спиральным пружинам, если же подвижная часть прибора подвешена на растяжках, то они являются проводниками тока.
Из этой конструкции следует, что величина тока в рамке конструктивно ограничена. Пружины и растяжки не могут одновременно быть достаточно упругими и иметь большое сечение.
Применение закона Ома
Основной закон электротехники, он же закон Ома, гласит: I=U/R
где I-это ток в амперах, U-напряжение в вольтах, R-сопротивление в омах. Эта формула говорит нам, что если в разрыв измеряемой нагрузки (где нужно измерить ток) включить шунт (R) и измеренное на шунте напряжение (U) подставить в формулу, по двум величинам R и U мы узнаем нужную нам I — протекающий ток.
Пример: мы ожидаем ток 20-30 А, а может и больший от потребления двигателем шуруповерта. У нас имеется проволочный шунт, сопротивлением 0,035 Ом. Шунт подключается в разрыв плюса или минуса, это не важно — действующий ток одинаков на всех участках цепи. Так же параллельно шунту подключается вольтметр — по его показания можно судить о токе, потребляемом нагрузкой. У меня при почти полном торможении вала двигателя вольтметр показывал около 0,9 В. Подставив известные нам значения в формулу I=0,9/0,035=25,7А — такой ток потребляет мотор.
Обратите внимание: При измерении пульсирующих и динамически меняющихся токов, цифровой вольтметр не очень подходит, так как его контроллер очень медленно снимает показания. Для данной цели больше подходит стрелочный вольтметр.
Подобрав шунт нужного сопротивления, можно измерять любые постоянные или пульсирующие токи, хоть до 300 А и более. Хотя я сомневаюсь, что такие измерения вам понадобятся. Обычные резисторы не подходят в роли шунта для больших токов, так как обладают малой мощностью рассеяния. Рассчитать примерную мощность рассеяния шунта можно умножив ожидаемый ток в амперах на падение на нем в вольтах. Для выше приведенного примера это 25,7*0,9=23,13 Вт, такой мощностью обладают проволочные резисторы.
Подключение амперметра через трансформатор тока
Расширение пределов измерения амперметра возможно, если использовать дополнительно устройство, называемое трансформатор тока. Работает оно по принципу обычного трансформатора, но первичная обмотка содержит всего несколько витков. При прохождении по ней измеряемого тока его величина во вторичной обмотке будет меньше в несколько раз.
Но такие трансформаторы имеют соответствующие габариты и применяются только в промышленных сетях. В малогабаритных же устройствах их использование нецелесообразно.
Почему одним прибором нельзя измерять широкий диапазон величин?
Принцип работы любого амперметра (стрелочного или катушечного) основан на переводе измеряемой величины в визуальное ее отображение. Стрелочные системы работают по механическому принципу.
Через обмотку протекает ток определенной величины, заставляя ее отклоняться в поле постоянного магнита. На катушке закреплена стрелка. Остальное – дело техники. Шкала, разметка и прочее.
Зависимость угла отклонения от силы тока на катушке не всегда линейная, это часто компенсируется пружиной особой формы.
Для обеспечения точности измерения, шкала делается по возможности с большим количеством промежуточных делений. В таком случае, для обеспечения широкого предела измерений шкала должна быть огромного размера.
Или же надо иметь в арсенале несколько прибором: амперметр на десятки и сотни ампер, обычный амперметр, миллиамперметр.
В цифровых мультиметрах картина схожая. Чем точнее шкала – тем ниже предел измерения. И наоборот – завышенная величина предела, дает большую погрешность.
Слишком загруженной шкалой пользоваться неудобно. Большое количество положений усложняют конструкцию прибора, и увеличивают вероятность потери контакта.
Применив закон Ома для участка цепи, можно изменить чувствительность прибора, установив шунт для амперметра.
Подключение амперметра через шунт
Если прибор включается в измерительную цепь напрямую, без трансформатора тока, его называют амперметром прямого включения.
Без шунта можно использовать приборы, рассчитанные на небольшую силу тока, порядка миллиампер. За счет шунтирования измерительной обмотки сопротивлением, большим, чем ее собственное, мы можем изменить предел измерения. Схема включения сложностью не отличается: через шунт проходит измеряемый ток, а параллельно ему подключается амперметр.
В дело здесь вступает первый закон Кирхгофа. Измеряемый ток делится на два: один протекает через рамку, второй – через шунт.
Соотноситься между собой они будут так:
Измерение переменного тока
Для измерения переменного тока так же применимы вышеописанные методы, с той лишь разницей, что нужно использовать вольтметр переменного напряжения, а в случае с измерением сопротивления шунта — амперметр переменного тока.
Для измерения в цепях с частотой 50 Гц вполне сойдут и цифровые вольтметры и амперметры (при наличии у них таких функций). При более высоких частотах цифровые приборы малопригодны, их показания могут сильно отличаться от реальности. Стрелочные измерительные приборы в этом случае куда более подходящие.
Однако самым лучшим вариантом измерения токов любой формы является осциллограф. Осциллограф подключается к шунту вместо вольтметра. Это позволит измерить размах тока или или среднее его значение. Другими словами — мы увидим ток «воочию». Основная сложность при таких замерах — согласовать значения напряжений на осциллографе с сопротивлением шунта по закону Ома. Здесь могу посоветовать одно — калькулятор в начале страницы вам в помощь.
Хочется обратить внимание: при измерении переменного тока следует производит расчеты не по амплитудным значениям напряжения, а по среднеквадратическим — именно так принято в электротехнике измерять переменные токи и напряжения. Величины указываются усредненные, эквивалентные постоянным. Собственно это и стоит учитывать при использовании осциллографа. У цифровых «ослов» среднеквадратическая величина напряжения может рассчитываться автоматически, называется она «Vrms».
Вышенаписанное справедливо при измерении так называемых «действующих» токов, с относительно стабильной формой. Когда же нужно узнать пиковые токи — здесь в формулу рассчета (или калькулятор в начале) нужно подставлять амплитудные значения напряжений на шунте. Как говорится «все хорошо к месту» — в радиолюбительской практике требуются различные варианты.
Расчет сопротивления шунта
Отсюда следует, что, зная ток полного отклонения измерительной системы (Iпр) и внутреннее сопротивление рамки (Rпр), можно вычислить требуемое сопротивление шунта (Rш). И тем самым изменить предел измерения амперметра.
Но, перед тем как переделать миллиамперметр в амперметр, нужно решить две непростых задачи: узнать ток полного отклонения измерительной системы и ее сопротивление. Можно найти эти данные, зная тип миллиамперметра, который переделывается. Если это невозможно, придется провести ряд измерений. Сопротивление можно измерить мультиметром. А вот для второго параметра потребуется подать на прибор ток от постороннего источника, измеряя его величину с помощью цифрового амперметра.
Но такой расчет шунта для амперметра не будет точным. Невозможно с помощью подручных средств обеспечить требуемую точность измерений. Система измерения с шунтом имеет большую чувствительность к погрешности при определении исходных данных. Поэтому на практике проводится точная подгонка сопротивления шунта и калибровка амперметра.
Оборудование / Электроинструмент / Расчёт шунтирующего сопротивления амперметра
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 для амперметра, какие материалы при этом используются
Фабрично изготовленные шунты рассчитываются под готовые приборы, их параметры учитываются еще при вытягивании проволоки.
При создании учитывается даже расстояние от центра проволоки до мест подключения контактов. Несмотря на массивность конструкции, шунт достаточно точный и чувствительный прибор. На погрешность влияет даже разнесение контактов для прибора и контактов для измеряемой цепи.
Это низкоомные приборы. Сопротивление измеряется единицами Ом. Поэтому на рабочую величину влияет даже сечение проводника. При точной подгонке свойств шунта, можно делать на шине пропилы, для изменения удельного сопротивления.
Еще один вариант юстировки фабричного шунта – подбор дополнительных сопротивлений. Такой способ часто практикуют доморощенные «Кулибины».
Шунт для амперметра своими руками можно изготовить из любого материала, обладающего низким сопротивлением и хорошей теплопроводностью. Если измеряемые токи не более 10 ампер – воспользуйтесь обычной стальной скрепкой большого размера.
Сталь противостоит влиянию высоких температур, и неплохо паяется (при необходимости стационарного монтажа). Если у вас есть медь – тоже хороший выбор. Только не переусердствуйте при калибровке. Случайно отпиленный для изменения сечения кусок нет смысла паять обратно.
Внимание! Если вы делаете проволочный шунт, не следует мотать из нее спираль.
Индуктивность при протекании больших токов может исказить результат. Лучше применить иной материал, или уложить шунт волнами.
Переделка стрелочного вольтметра в амперметр | самоделки
Текст из видео:
- 00:00: всем привет если вы смотрели мое предыдущее видео про переделку амперметра на любой другой ток я думаю принципе сам принцип переделки вольтметр и амперметр вам уже будет понятен но для начала немного предыстории у меня было несколько в их метров на 50 вольт этот и еще вот два от этих но этот я умудрился
- 00:32: как-то упустить с рук и у него короче отошла стрелка не не дергалась и что бывают ремонтировать мне когда-то пришлось его разобрать это довольно таки химерные процесс так как здесь балтики вообще не рассчитаны на то чтобы их откручивали с этой стороны такие как бы нарезана
- 01:04: гаечки пришлось накрывать паяльником довольно-таки долго нагревать ну и тогда уже это гаечка поддалась ну это и все все четыре другие разобрал я там направил этот механизм и как-то у меня этот вольтметр валялся уже разобраны довольно таки много времени несколько лет наверное и тут вчера
- 01:36: мне пришла такая идея почему бы не переделать вольтметр в амперметра тем более у меня есть еще 2 штуки а этот как бы рынка и реинкарнировать ну и собственно что же я и сделал это был такой интересный резистор такого как
- 02:06: бы фиолетового цвета его выпало уже давно и не помню где он к сожалению не покажу суть переделки вот в чем я подпаял у такой вот перень подстроечный резистор то есть средний и один боковой контакте я
- 02:36: припаял но сюда 2 уже идет непосредственно к вольтметру есть ничего необычного тот же резистор на 0 одним фома из предыдущего видео ну и собственно я немножко подкрутил потому что там нет не так как в предыдущем видео интер метр был как бы
- 03:08: мили вольтметром здесь немного по-другому было немножко подкрутил подстроил и в принципе до 1 ампера показания ничем не отличается ну а если уже доходит где-то до половины то почему то начинает врать не знаю почему такая нелинейность может быть это
- 03:38: специально так сделано для вольтметра и даже даже не знаю ну свыше 3 ампер я не не тестировал но когда показываю здесь три то на самом деле немножко или больше или меньше я уже не помню мало времени по дозировке заодно мы протестируем с вами посмотрим что же приступим не все как прошлый раз только
- 04:09: нагрузка по пашне и это 40 ватт на я лампочка здесь весь спирали соединенные параллельно что ж приступим тестирование так не помню говорил ли вампир метра соединены последовательно так как видим цифровой говорит что ток 4
- 04:40: ампера а этот же показывает 4 и 1 кстати как видите стрелочка примерно на нуле тоже попробуем не знаю как показать какой лучше хотя ночи
- 05:11: цифровой так 2 027 здесь же 0 до в принципе можно подкрутить еще этот регулятор но я не знаю что до или тот подстроечный резистор там внутри
- 05:41: ну в принципе целом и не такой точности как от этого амперметра и не нужно а если честно это просто не охота разбирать опять как видите здесь 026 вот может приостановить так 04 здесь даже ниже чем 04
- 06:14: как то так если вам видео понравилось то ставьте лайк если не понравилось ставьте дизлайк подписывайтесь на мой канал всем пока от заметила что лампа накаливания ты к довольно мощные при включении как
- 06:44: электродвигатель spajic потребляет довольно таки нехилый ток что-то отошла сейчас я вам покажу телочка уходит как бы дальше пике
- 07:15: что ж попробуем протестировать на уже знакомом вам кулере говен он
postila. ru
Доработка китайского вольтамперметра WR-005 / Хабр
Для своего очередного проекта (переделка ATX БП 580W в лабораторный), купил
вышеназванный индикатор
. Не сразу и не вовремя выяснилось, что вход питания у него гальванически связан с минусовым входом шунта. Это вносит ощутимую погрешность при питании индикатора от того-же источника, с которого измеряется ток (погрешность вплоть до ампера с моим шунтом на 50А!). Можно было, конечно, нагородить ещё одну дежурку и от неё запитать индикатор, но мне показалось это слишком жирным и я решил колупнуть сам индикатор.
Поиском в интернете нашёл его брата близнеца YB27VA и его типовую схему. Сразу скажу, что схема моего прибора немного отличается. Суть переделки заключается в отвязывании дифференциального входа операционного усилителя ad8605 (маркирован как B3A) от общего провода питания.
Для переделки потребуются начальные навыки реверс инженеринга (чтобы убедиться, что схема та самая), пайки мелких деталей и знание закона Ома 🙂
Схема до переделки:
Схема после:
Красным обозначены перерезанные дорожки. От резистора R6 решил отказаться, поскольку, похоже, он нужен только для того, чтобы амперметр показывал «0» при отключенном шунте. Так же перенос питания ad8605 (2 ножка) не является необходимым (судя по испытаниям в симуляторе).
Вторая переделка решает проблему, связанную с тем, что индикатор не «видит» первые ~180мА тока, то есть при подаче на шунт 1А прибор показывает 0,8А, если подать 0,2, то ноль и тд. Это связано со смещением входа ОУ и АЦП. Его можно посчитать, зная сопротивление шунта и величину, на которую прибор «врёт». У меня вышло 270мкВ на входе ОУ. Это смещение легко создать искусственно, добавив один резистор в схему, в результате прибор начнёт измерять от нуля.
В моём случае потребовалось добавить резистор 1140кОм от интегрального стабилизатора на 3В до «+» входа ОУ. Этот резистор, совместно с R7 и шунтом образовывает делитель, задающий начальное смещение.
Составной резистор получился ровно столько, сколько нужно, за счёт погрешности одного из них 🙂
В результате он теперь измеряет, начиная с 50мА, до 50А с минимальным шагом примерно 20мА (0 тоже показывает). Линейность тоже не подкачала, но, иногда, пропускает единицу, например с 0,12 сразу на 0,14 перескакивает.
Достигнутая точность приятно меня удивила, получился настоящий измерительный прибор, который можно использовать в лабораторном БП в качестве основного индикатора. Которому даже можно верить 🙂 (это касается, по крайней мере, тока). Непонятно, почему китайцы решили сэкономили на паре копеечных деталей. Их стоимость явно на порядок ниже остальных комплектующих, того же ad8605, например. Пользуйтесь хорошими приборами 🙂
Ещё фотки с результатами измерений:
P.S. Уже хотел было опубликовать статью, но решил проверить — а как там с напряжением дела обстоят? Оказалось, что тоже не хорошо обстоят — на 0,1В прибор врёт, и элегантно это не пофиксить, потому что нижний резистор подстроечный. Но я всё равно запаял туда резистор на 20МОм и результат меня устроил)
» Ссылка на девайс на али
» Обзоры его брата-близнеца
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
|
Сделайте свои собственные шунты
Сделайте свои собственные шунты
Сделайте свои собственные шунты
Дин Ф. Поэт, II
«Хотя они могут быть не такими точными, как коммерческие устройства, эти простые в изготовлении
шунтов более чем достаточно для многих целей, и они стоят намного дешевле».
Использование современного мультиметра для измерения
течение может иногда быть трудным. Многие из этих метров будут измерять только до одного ампера. Тем не менее, может 112-вольтовая
Проекты с питанием от постоянного тока требуют гораздо большего.Если вы когда-нибудь задумывались о приобретении коммерческого шунта для решения
проблема в том, что вы знаете, насколько дорогими они могут быть. Коммерческие шунты, хотя и очень точные, часто стоят дороже.
чем проекты, которые они измеряют!
Однако есть лучшая и более дешевая альтернатива, которая прекрасно работает в большинстве ситуаций:
центов провода и немного ноу-хау, вы можете сделать свои собственные шунты. Это займет всего несколько минут, и это весело!
Что такое шунт: Шунт — это просто резистор очень низкого номинала (часто менее одного Ома), который используется
чтобы помочь измерить ток.Как показано на рис. 1. , шунтирующий резистор R ш ставится параллельно счетчику
уменьшить его чувствительность на известную величину. Шунт делает это, обходя или «шунтируя» большую часть тока.
около метра. Таким образом, шунтирующий резистор позволяет вам взять стандартный измеритель, такой как 0–1 миллиамперметр, и
превратить его, скажем, в измеритель на 0-20 ампер.
Шунтометр: Прежде чем делать шунт, вы должны найти подходящий шунт.Излишки аналоговых счетчиков могут
можно найти на ярмарках или в магазинах по почте всего за несколько долларов за штуку, и из них получаются отличные шунтирующие счетчики. Для
список источников почтовой доставки избыточных аналоговых счетчиков, а также новых, см. врезку.
При выборе измерителя постарайтесь выбрать измеритель 0–1 мА в хорошем физическом состоянии и с удобной шкалой на
лицевая панель. Например, если вам нужно, чтобы измеритель показывал полную шкалу 10 ампер, выберите измеритель с делениями от 0 до 1.
Если вам нужно показание полной шкалы 30 ампер, выберите один с градуировкой 0-3.Таким образом, работа становится легкой!
Чтобы сделать шунт, вам нужно знать внутреннее сопротивление вашего счетчика. Поэтому выберите единицу, у которой есть своя
внутреннее сопротивление напечатано на нем, скорее всего, маленькими буквами на лицевой стороне счетчика или на задней стороне рядом с клеммами.
Если у вас уже есть измерительный прибор под рукой, но вы не знаете его внутреннее сопротивление, есть простой способ его определить.
Если у вас есть современный цифровой мультиметр , установите его на самый высокий диапазон сопротивления.Подключить красный мультиметр
(положительный) к положительной клемме аналогового измерителя, а черный (общий) к отрицательной клемме аналогового измерителя.
Терминал.
Цифровые мультиметры измеряют сопротивление, пропуская небольшой ток через тестируемое устройство. Не пытайтесь
использовать для измерения аналоговый мультиметр . Эти старые мультиметры потребляют гораздо больше тока для проверки
сопротивление, достаточное, чтобы потенциально вывести из строя несколько миллиамперметров.
Наблюдая за своим аналоговым измерителем, продвигайтесь вниз по диапазонам сопротивления цифрового мультиметра (помните, что вы начали с самого высокого диапазона)
пока стрелка аналогового измерителя не переместится на полное значение шкалы. Запишите показания на своем цифровом мультиметре и запишите их на
на обратной стороне счетчика перманентным маркером. Будьте осторожны и не торопитесь. Если вы пойдете слишком быстро и случайно закрепите
счетчик, его можно легко повредить.
(Примечание Тони: я проверил дюжину или около того счетчиков разного типа и обнаружил, что этот метод измерения
внутреннее сопротивление конкретного счетчика ошибочно и не всегда работает. Лучше всего получить метр с этим
сопротивление (Ri) написано где-то на измерителе.)
Изготовление шунта: Шунт изготовлен из короткой медной проволоки. Все провода имеют сопротивление, поэтому мы можем
используйте это свойство, чтобы сделать шунтирующий резистор. Чтобы сделать шунт, сначала нужно определить, какой ток будет течь
через это. Например, если ваш мультиметр будет измерять полную шкалу 20 ампер, то шунтирующий провод должен быть безопасно
способен нести такое количество тока.
Допустим, вы собираетесь сделать 20-амперный шунт, используя избыточный аналоговый 0-1 миллиамперметр (мА), лицевая панель которого
окончил 0-1. Подойдите к таблице медных проводов (она есть в каждом ARRL HANDBOOK for Radio Amateurs ; если
у вас нет копии, она есть почти в любой публичной библиотеке) и выберите провод соответствующего сечения. Помните
что чем меньше сечение провода, тем больший ток он может безопасно пропускать. Для большинства хобби 250 круговых
мил на ампер более чем достаточно.
Чтобы найти круговые милы на ампер для шунтирующего провода, разделите круговые милы для выбранного провода (найдены в
таблица медных проводов) по току, который вы намереваетесь пропустить через провод:
Окружные милы на ампер = (круговые милы для провода) / (ток через провод)
(уравнение1)
Используя таблицу медных проводов, вы обнаружите, что провод 12 калибра имеет площадь поперечного сечения 6530 круговых милов.
Разделив это на 20 ампер, мы получим 326 круговых мил/ампер, что должно работать нормально. Проволока 12 калибра очень распространена, и
можно купить в большинстве хозяйственных магазинов.
Чтобы найти сопротивление шунта, используйте это уравнение:
R ш = R м / (n-1) (уравнение 2)
Где Rsh — сопротивление шунта, Rm — сопротивление избыточного счетчика, а n — сопротивление шунта.
коэффициент умножения.В нашем примере, поскольку мы используем измеритель 0-1 мА и 1 мА = 0,001 ампер, n = 20 ампер / 0,001 ампер,
или 20000.
Далее предположим, что сопротивление вашего измерителя составило 81 Ом. Подключить это сопротивление и n=20 000 к
уравнение 2 (уравнение 2) дает: R ш = 81 / 20 000 — 1) = 0,00405 Ом.
Это не очень большое сопротивление, не так ли! Шунт с таким сопротивлением пропустит через него 19,999 А и 0,001 А.
(1 мА) пройдет через измеритель для полного показания шкалы.
Далее нам нужно рассчитать длину нашего шунта из медного провода. Обратите внимание, что, как указано в таблице медных проводов, калибр 12
провод имеет сопротивление 1,619 Ом/1000 футов. Таким образом, длина шунтирующего провода (L s ) может быть
определяется с помощью: L с =R ш / (XV/1000 футов) = 0,00405 / (1,619/1000 футов) =
2,5 фута
Таким образом, шунт провода 12-го калибра должен иметь длину 2 фута 6 дюймов при использовании измерителя 0-1 мА, имеющего внутреннее сопротивление
81 Ом для измерения 20 ампер по полной шкале.
Однако, если мы сделаем этот шунт слишком длинным, у нас могут возникнуть проблемы с контактным сопротивлением. Потому что даже хороший
паяное соединение имеет большое сопротивление по сравнению с шунтом 0,00405 Ом. Чтобы убедиться, что контакт цепи
сопротивление не является частью сопротивления шунта, можно использовать два измерительных провода. Эти сенсорные провода разнесены
L s друг от друга на шунтирующем проводе, как показано на рис. 2 . Можно использовать провод любого типа.
для сенсорных проводов; они некритичны.Эта простая функция значительно повысит точность вашего шунта.
Теперь мы готовы сделать наш шунт. Отрежьте кусок цельной медной проволоки 12-го калибра (также называемой магнитной проволокой) примерно
3 фута в длину. Снимите изоляционное покрытие с провода с помощью канцелярского ножа или наждачной бумаги, стараясь не порезаться.
Это. Теперь отмерьте около 2 дюймов от одного конца и припаяйте туда один сенсорный провод. Тщательно измерьте 2 фута 6 дюймов от
этот сенсорный провод и припаяйте второй сенсорный провод на место. Подсоедините шунт к его измерителю, как показано на рис. 2, и
Вы готовы измерять ток! Если вы хотите сделать шунт более компактным, вы можете намотать его на
изолированная рукоятка отвертки или что-то подобное, например, непроводящий ток деревянный дюбель.
Калибровка шунта: Шунты, сделанные с помощью этого метода, могут быть очень точными. Однако повысить точность можно
достигается путем калибровки шунта по известному стандарту, т. е. калиброванному измерителю. Для этого соберите схему, показанную
в рис.3. Убедитесь, что сопротивление нагрузки R L безопасно выдерживает мощность. Я нашел эту машину
лампы задних фонарей обеспечивают удобную нагрузку для цепи.
Чтобы откалибровать шунт, припаяйте один сенсорный провод в положение, как описано выше. Включите цепь и сдвиньте
Провод второго датчика вверх и вниз по шунтирующему проводу, пока вы не найдете место, где шунтирующий измеритель показывает тот же ток, что и
калиброванный счетчик. Отключите питание от цепи и припаяйте к этому месту второй чувствительный провод.
В таблице выше Рис. 4. показаны наиболее распространенные типы проводов, которые я использую сам. Если вам нужен другой AWG или провод
информация Я предлагаю приобрести Справочник радиолюбителя ARRL. Он содержит ОГРОМНОЕ сокровище всех видов
Информация. Я не буду отвечать на электронные письма в отношении спецификаций медных проводов. Купите справочник ARRL, и вы
быть под впечатлением!
Вывод: С помощью этих методов можно сделать шунты практически для любого диапазона постоянного тока .Более того,
с небольшой осторожностью вы сможете делать шунты с точностью до 5-10%, если вы держите их при комнатной температуре.
Конечно, эти шунты далеко не так точны и температурно-стабильны, как коммерческие версии. Тем не менее, если вы
нужен для нетребовательного приложения (например, переменного источника питания) или просто хотите повеселиться, возьмите несколько
центов провода и сделать свой собственный шунт!
Полностью поддерживаю этот проект, так как мой агрегат работает уже не мало лет и до сих пор
с использованием той же батареи. Большинство деталей можно приобрести в местном магазине электроники. Я отвечу на все вопросы, но
только через форум сообщений. Tony’s Message Forum можно получить через главную страницу, гаджеты или
страница схемы.
Авторские права и кредиты:
Источник: «Электроника сейчас», август 1998 г., стр. 51. Авторское право © Дин Ф. Поэт II,
Кандидат наук, K8TM и
Gernsback Publications, Inc., 1998 г. (Gernsback Publishing больше не существует).
Обновления и модификации документа, все схемы, печатная плата/макет, нарисованный Тони ван Рооном.
Повторная публикация или использование графики любым способом или в любой форме этого проекта категорически запрещены международным
законы об авторском праве.
Страница Copyright © 1995 — Тони ван Роон, VA3AVR
Project Copyright © 1994, Дин Ф. Поэт II
Как сделать шунтирующий токовый резистор из электрострелы
Как сделать шунтирующий токовый резистор спросите вы? Прежде чем вы узнаете, как сделать шунтирующий токовый резистор, вы должны убедиться, что знаете, что это такое. Шунтирующие токовые резисторы используются для очень точного измерения переменного или постоянного тока. Имея очень малое сопротивление, которое известно с хорошей точностью, шунтирующий резистор может помочь точно определить ток, измерив падение напряжения на шунте, и найти ток, применяя закон Ома I (ток) = V (напряжение) / R (сопротивление) .
Шунт в более общем смысле может быть определен как объект, который действует как обход для электрического тока, создавая путь с низким сопротивлением. Диоды часто используются для направления тока в одном направлении и помогают защитить чувствительные компоненты от скачков напряжения или обратной полярности.
Наш друг Мехди из Electroboom недавно снял видео о том, как сделать шунтирующий токовый резистор. Он отмечает, что самостоятельное изготовление может избавить вас от необходимости покупать его, и они также могут быть намного более точными, чем некоторые измерители тока, которые иногда имеют погрешность до 5-10%. Он измеряет сопротивление на единицу длины некоторого провода и показывает вам, как сделать точный шунтирующий токовый резистор для различных напряжений переменного тока. Он также указывает, как вы должны позаботиться об уменьшении индуктивности шунтирующего резистора, чтобы он не действовал как фильтр высокочастотных переходных процессов.
Не забудьте подписаться на Electroboom на Youtube, чтобы получать уведомления обо всех его видео на тему электроники.
Продукция Circuit Specialists, показанная в этом видео
Pro’s Kit MT-5211 Измеритель LCR
CSI3010SW Источник питания постоянного тока 0–30 В, 0–10 А
Автотрансформатор переменного тока TDGC2-3 кВА
Hh3002 Мультиметр и токоизмерительные клещи переменного тока
Детали, необходимые для изготовления низковольтного шунтирующего резистора
Одножильный провод 22 AWG
Инструмент для зачистки проводов и кусачки
Если вы хотите измерить ток в цепи с помощью резистора шунтирующего тока с помощью недорогого осциллографа на базе ПК, вы можете найти отличный вариант для двухканального осциллографа с частотой 20 МГц здесь. Хантек6022BE
Предупреждение: Используя одножильный провод 18 или 22 AWG, вы будете ограничены максимальным током около 5 ампер при изготовлении собственного шунта. Убедитесь, что используемый провод соответствует измеряемому току, обратившись к руководству по току размера провода. Ниже приведено изображение сильноточного шунтирующего резистора на 50 ампер (источник Wikimedia commons).
Амперметр Дизайн | Цепи измерения постоянного тока
Амперметры для измерения электрического тока
Счетчик, предназначенный для измерения электрического тока, обычно называют «амперметром», поскольку единицей измерения является «ампер».
В конструкциях амперметров внешние резисторы, добавленные для расширения рабочего диапазона движения, подключаются параллельно с движением, а не последовательно, как в случае с вольтметрами. Это потому, что мы хотим разделить измеряемый ток, а не измеряемое напряжение, идущее в движение, и потому, что цепи делителя тока всегда образованы параллельными сопротивлениями.
Разработка амперметра
Взяв то же движение измерителя, что и в примере с вольтметром, мы можем видеть, что сам по себе он представляет собой очень ограниченный прибор, полное отклонение которого происходит только при 1 мА:
Как и в случае с расширением измерительной способности механизма измерения напряжения, нам пришлось бы соответствующим образом перемаркировать шкалу механизма, чтобы она считывалась по-разному для расширенного диапазона тока.Например, если бы мы хотели спроектировать амперметр с полным диапазоном 5 ампер, используя то же движение измерителя, что и раньше (имея собственный диапазон полной шкалы всего 1 мА), нам пришлось бы перемаркировать механизм. шкала для чтения 0 А в крайнем левом углу и 5 А в крайнем правом, а не от 0 мА до 1 мА, как раньше.
Какой бы расширенный диапазон ни обеспечивали параллельно соединенные резисторы, мы должны были бы изобразить это графически на лицевой стороне движения измерителя.
Используя 5 ампер в качестве расширенного диапазона для нашего образца движения, давайте определим величину параллельного сопротивления, необходимого для «шунтирования» или обхода большей части тока, чтобы только 1 мА проходил через механизм при общем токе 5 А. :
Из заданных нами значений тока перемещения, сопротивления перемещению и общего (измеренного) тока цепи мы можем определить напряжение на движении счетчика (закон Ома, примененный к центральному столбцу, E=IR):
Зная, что цепь, образованная механизмом и шунтом, имеет параллельную конфигурацию, мы знаем, что напряжение на механизме, шунте и измерительных проводах (суммарное) должно быть одинаковым:
Мы также знаем, что ток через шунт должен быть разностью между полным током (5 ампер) и током через движение (1 мА), потому что токи ветвей складываются в параллельной конфигурации:
Затем, используя закон Ома (R=E/I) в правой колонке, мы можем определить необходимое сопротивление шунта:
Конечно, мы могли бы рассчитать такое же значение чуть более 100 мОм (100 мОм) для шунта, рассчитав общее сопротивление (R=E/I; 0.5 вольт/5 ампер = точно 100 мОм), затем вычисляем формулу параллельного сопротивления в обратном порядке, но арифметика была бы более сложной:
Амперметр в реальных проектах
В реальной жизни шунтирующий резистор амперметра обычно заключен в защитный металлический корпус измерительного блока, скрытый от глаз. Обратите внимание на конструкцию амперметра на следующей фотографии:
Этот конкретный амперметр представляет собой автомобильный прибор производства Stewart-Warner.Хотя сам механизм Д’Арсонваля, вероятно, имеет номинал полной шкалы в миллиамперах, в целом измеритель имеет диапазон +/- 60 ампер. Шунтирующий резистор, обеспечивающий этот диапазон больших токов, заключен в металлический корпус измерителя.
Обратите также внимание на то, что в этом конкретном измерителе стрелка находится в центре нулевого значения ампер и может указывать как на «положительный», так и на «отрицательный» ток. Подключенный к цепи зарядки аккумуляторной батареи автомобиля, этот счетчик может указывать состояние зарядки (ток, протекающий от генератора к аккумуляторной батарее) или состояние разрядки (ток, протекающий от аккумуляторной батареи к остальным нагрузкам автомобиля).
Увеличение полезного диапазона амперметра
Как и в случае с многодиапазонными вольтметрами, амперметры могут иметь более одного рабочего диапазона за счет включения нескольких шунтирующих резисторов, переключаемых многополюсным переключателем:
Обратите внимание, что резисторы диапазона подключены через переключатель так, чтобы они были параллельны движению измерителя, а не последовательно, как это было в конструкции вольтметра. Конечно, пятипозиционный переключатель контактирует только с одним резистором.Размер каждого резистора соответствует определенному диапазону полной шкалы в зависимости от конкретного номинала движения измерителя (1 мА, 500 Ом).
При такой конструкции измерителя значение каждого резистора определяется одним и тем же методом с использованием известного полного тока, номинального отклонения полного диапазона перемещения и сопротивления перемещению. Для амперметра с диапазонами 100 мА, 1 А, 10 А и 100 А шунтирующие сопротивления будут такими:
Обратите внимание, что значения этих шунтирующих резисторов очень малы! 5.00005 мОм равно 5,00005 миллиом или 0,00500005 Ом! Для достижения таких низких сопротивлений шунтирующие резисторы амперметра часто приходится изготавливать на заказ из проволоки относительно большого диаметра или цельных кусков металла.
При подборе шунтирующих резисторов для амперметра необходимо учитывать фактор рассеиваемой мощности. В отличие от вольтметра, резисторы диапазона амперметра должны выдерживать большой ток. Если эти шунтирующие резисторы не имеют соответствующего размера, они могут перегреться и выйти из строя или, по крайней мере, потерять точность из-за перегрева.Для приведенного выше примера измерителя рассеиваемая мощность при полной шкале составляет (двойные волнистые линии представляют «приблизительно равно» в математике):
Резистор на 1/8 ватта отлично подойдет для R 4 , резистора на 1/2 ватта будет достаточно для R 3 и 5 ватт для R 2 (хотя резисторы обычно сохраняют свою долговременную точность). лучше, если они не работают вблизи их номинальной рассеиваемой мощности, поэтому вы можете захотеть переоценить резисторы R 2 и R 3 ), но прецизионные резисторы мощностью 50 Вт действительно редкие и дорогие компоненты.Для R 1 , возможно, придется изготовить специальный резистор, изготовленный из металлического материала или толстой проволоки, чтобы он удовлетворял как требованиям низкого сопротивления, так и высокой номинальной мощности.
Иногда шунтирующие резисторы используются вместе с вольтметрами с высоким входным сопротивлением для измерения тока. В этих случаях ток, протекающий через механизм вольтметра, достаточно мал, чтобы им можно было пренебречь, а сопротивление шунта можно определить в зависимости от того, сколько вольт или милливольт будет падать на ампер тока:
Если бы, например, шунтирующий резистор в приведенной выше схеме был точно рассчитан на 1 Ом, то на каждый ампер тока, протекающего через него, падал бы 1 вольт.Показания вольтметра можно было бы тогда принять за прямую индикацию тока через шунт.
Для измерения очень малых токов можно использовать более высокие значения сопротивления шунта, чтобы генерировать большее падение напряжения на заданную единицу тока, тем самым расширяя полезный диапазон (вольт)метра до меньших величин тока. Использование вольтметров в сочетании с малыми шунтирующими сопротивлениями для измерения тока обычно используется в промышленности.
Использование шунтирующего резистора и вольтметра вместо амперметра
Использование шунтирующего резистора вместе с вольтметром для измерения тока может быть полезным приемом для упрощения задачи частых измерений тока в цепи.Обычно, чтобы измерить ток в цепи с помощью амперметра, цепь должна быть разорвана (прервана) и амперметр вставлен между концами разделенных проводов, например:
Если у нас есть цепь, в которой необходимо часто измерять ток, или мы просто хотим сделать процесс измерения тока более удобным, между этими точками можно поместить шунтирующий резистор и оставить его там постоянно, показания тока снимаются вольтметром как необходимо без прерывания непрерывности цепи:
Конечно, необходимо соблюдать осторожность при выборе шунтирующего резистора достаточно низким, чтобы он не влиял неблагоприятно на нормальную работу схемы, но, как правило, это несложно сделать.Этот метод также может быть полезен при анализе компьютерных цепей, когда мы можем захотеть, чтобы компьютер отображал ток в цепи с точки зрения напряжения (с помощью SPICE это позволило бы нам избежать идиосинкразии при считывании отрицательных значений тока):
Пример схемы шунтирующего резистора v1 1 0 rshunt 1 2 1 rload 2 0 15k . dc v1 12 12 1 .print dc v(1,2) .end
v1 v(1,2) 1.200E+01 7.999E-04
Мы интерпретируем показание напряжения на шунтирующем резисторе (между узлами цепи 1 и 2 в моделировании SPICE) непосредственно как ампер, с 7.999E-04 составляет 0,7999 мА или 799,9 мкА. В идеале 12 вольт, приложенных непосредственно к 15 кОм, дали бы ровно 0,8 мА, но сопротивление шунта лишь немного уменьшает этот ток (как и в реальной жизни).
Однако такая крошечная ошибка, как правило, находится в допустимых пределах точности как для моделирования, так и для реальной цепи, поэтому шунтирующие резисторы можно использовать во всех приложениях, кроме самых требовательных, для точного измерения тока.
ОБЗОР:
- Диапазоны амперметра создаются путем добавления параллельных «шунтирующих» резисторов в цепь движения, обеспечивающих точное деление тока.
- могут иметь большую рассеиваемую мощность, поэтому будьте внимательны при выборе деталей для таких счетчиков!
- можно использовать в сочетании с вольтметрами с высоким сопротивлением, а также с механизмами амперметров с низким сопротивлением, обеспечивая точное падение напряжения для заданной силы тока. Шунтирующие резисторы следует выбирать с как можно более низким значением сопротивления, чтобы свести к минимуму их влияние на тестируемую цепь.
Шунтирующие резисторы
Шунтирующие резисторы
СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:
Амперметрический шунт – конструкция и расчет
Амперметр
Шунт используется для измерения сильного тока с помощью амперметра.Шунт амперметра представляет собой шунт с низким сопротивлением, подключенный параллельно с подвижной катушкой, так что большая часть тока проходит через шунт, и, следовательно, через подвижную катушку протекает лишь небольшой ток.
Зачем нужен амперметр-шунт для измерения силы тока?
Основным механизмом амперметра постоянного тока является прибор PMMC. Обмотка катушки прибора PMMC мала и легка и рассчитана только на очень малый ток, поскольку конструкция точного прибора с подвижной катушкой для передачи тока более 100 мА невозможна, поскольку потребуются большие размеры и вес катушки.Таким образом, если мы просто подключим амперметр для измерения более высокого тока, то ток, протекающий через подвижную катушку, будет намного больше, чем тот, на который она рассчитана, и будет гореть.
Шунт амперметра Материал:
Основные требования для амперметрического шунта можно резюмировать как
1) Сопротивление шунта не должно меняться со временем
2) Они должны проводить ток без чрезмерного повышения температуры
3) Они должны иметь низкую термоэлектродвижущую силу с медью
Ну, манганин обычно используется для шунтирования инструментов постоянного тока, поскольку он дает низкое значение термоэдс с медью, хотя он подвержен коррозии и плохо поддается пайке.Константан используется для цепи переменного тока.
Расчет амперметра Шунт:
Предположим, что мы хотим измерить ток I, в то время как подвижная катушка амперметра рассчитана только на ток I м (полный ток отклонения), поэтому нам нужно использовать шунт амперметра. Мы рассчитаем стоимость подходящего шунта. На рисунке ниже показана основная схема амперметра.
На рисунке выше сопротивление шунта амперметра R sh равно , подключенных параллельно подвижной катушке (сопротивление подвижной катушки принято равным R м ).
Следовательно, I ш xR ш = I м x R м
⇒ R ш = (I м / I ш )xR м ……………………………….(1)
Но я ш = я – я м
Следовательно, из уравнения (1) мы можем записать как
Р ш = (I м xR м ) /( I – I м )
Деление числителя и знаменателя на Im,
⇒ R ш = R м /(I/I м – 1)
⇒ (И/И м – 1) = Р м / Р ш
⇒ I/I м = 1+R м /R ш
Здесь отношение общего измеряемого тока к току в подвижной катушке i.е. (I/I m ) называется умножением мощности шунта амперметра.
Следовательно,
Коэффициент умножения, m = I/I m = 1+R м /R ш Сопротивление шунта амперметра, R ш = R м /(м-1) |
Рекомендуемое чтение,
Комбинация цифрового вольтметра и амперметра (диапазон 99 В / 50 А)
Комбинированный вольтметр и амперметр
У вас есть потребность в измерении постоянного напряжения и тока в Ham Shack, на испытательном стенде, в вашем доме на колесах или лодке или для мониторинга массива солнечных батарей?
DVAM-02 — это универсальный и недорогой панельный измеритель, который может измерять напряжение постоянного тока от 0 до 99 В. 9В и ток от 0 до 49,9 ампер.
Компактный панельный счетчик оснащен двумя светодиодными дисплеями. Верхний дисплей с красными светодиодами показывает измерения напряжения от 0 до 99,9 вольт, а нижний дисплей с янтарным цветом показывает измерение тока от 0 до 49,9 ампер.
Технические характеристики
- Цвет дисплея: Красный (напряжение) + желтый (ток)
- Режим отображения: Двойной 0,28 «Светодиодный цифровой дисплей
- Коэффициент обновления: Примерно 500 мс
- Физический размер: 48 x 29 x 26 мм (Д x Ш x В)
- Размер отверстия: 45 x 26 мм (Д x Ш)
- Напряжение питания: 3.5–30 В
- Диапазон измерения (ток): 0,00–49,9 А пост. тока
- Диапазон измерения (напряжение): 0,00–99,9 В пост. тока
Работа с большими токами
В комплект каждого панельного измерителя входит внешний шунт на 50 А. Шунт представляет собой очень точное резистивное устройство. Когда ток проходит через шунт, он измеряется мультиметром. Некоторые измерители более низкого качества имеют встроенный шунт, но ограничивают полезный ток, которым они могут управлять. С помощью внешнего шунта можно точно считывать токи до 50 ампер.
Подключение цифрового панельного измерителя
Соединение — наиболее распространенная настройка
Наиболее распространенная настройка измерителя напряжения и тока заключается в получении мощности, необходимой для работы измерителя, от измеряемой нагрузки. Это возможно, когда напряжение нагрузки составляет от 3,5 В до 30 В постоянного тока. При использовании этого метода тонкий отрицательный (черный) соединительный провод не нужно ни к чему прикреплять.
Соединение — изолированный источник питания
Альтернативный метод работы измерителя напряжения и тока требует отдельного источника питания для питания измерителей. Источник питания изолирован от нагрузки и включается, когда напряжение нагрузки превышает 30 В постоянного тока.
Калибровка и установка нуля
Возможна периодическая регулировка счетчика. При выключенном измерителе (отключено питание) установите короткое замыкание (перемычку) между контрольными точками A и B. Установив перемычку, подайте питание на измеритель, который будет автоматически откалиброван до нуля. Снимите перемычку между A и B.
Текущее отображение также можно отрегулировать с помощью подстроечного потенциометра R7.Просто подайте на счетчик известный ток примерно 25 А (средний между максимальным значением). Регулируйте R7 до тех пор, пока измеритель не отобразит правильные текущие показания.
Закупки
DVAM-02 можно приобрести в интернет-магазине PCBoard.ca .
Загружаемое руководство пользователя/руководство по эксплуатации
Полная инструкция/технические данные в формате PDF доступна для справки по комплекту расходомера.
Архивы шунтирующих резисторов
— Robu.в | Индийский интернет-магазин | Радиоуправляемое хобби
Все категории Детали для 3D-принтеров Втулки и тяговая цепь Дисплей и контроллер для 3D-принтеров Комплекты для 3D-принтеров Нагреватель и аксессуары для 3D-принтеров Комплект экструдера для 3D-принтеров Запчасти для экструдеров и вентиляторы для 3D-принтеров Сопло для 3D-принтеров Винт и гайка для 3D-принтеров Линейная направляющая Концевой выключатель Гладкие стержни Esun Filaments ABS PLUS PETG PLA PLUS PLUS Специальные смолы Оранжевые Premium Filaments Stear Motor & Jertivers Драйверы Алюминиевые Экструзионные и аксессуары 3D Принтер Козлы Экструзионные Компоненты Светодиоды Светодиодные PCBSELECTRic Компоненты Светодиодные Светодиоды Светодиодные СИД СМД Светодиодные Светодиодные Светодиоды Комплект Микроконтроллер IC Потенциометр PCB Adapter Основные электронные компоненты Crystal Генератор Диод Транзистор Комплект компонентов Резистор Резистор для поверхностного монтажа Резистор со сквозным отверстием Резисторная катушка LDR Резистор с проволочной обмоткой ИЛИ DIP Inductor SMD Индуктор Конденсатор SMD Конденсатор через отверстие Конденсатор CAPACTOR CARE CARE SEMONDUCTOR ICS Усилитель ICS Часы, Таймер и счетчик ICS Интерфейс ICS OptuCouler IC Другое Полупродукт ICS Management Management IC Sensor ICS WiFi ICS IC Base Logic Gate ICS Audio ICS Зарядное устройство ICS Compantator ICS Converter ICS ICS ICS Encoder ICS Memory ICS MOSFET ICS Experation Allifier ICS RF и Transeisiver ICS Механические коммутаторы Релейные вилки / разъемы разъема Power Berg / FPC / IDC Разъем Разъем Разъем RF Разъем RF Сращивания алюминиевая термическая раковина твердотельные релятрития батареи батареи LifePO4 Аккумуляторная батарея Premium 1 ячейка (3. 2В~3,6В) Аккумулятор Другие аккумуляторы LifePo4 Оранжевый литий-ионный аккумулятор 1 элемент (3,7–4,2 В) Аккумулятор Аксессуары и держатели 2 элемента (7,4–8,4 В) 3 элемента (11,1–12,6 В) 4 элемента (14,8) V~16,8 В) Специальный аккумуляторный блок Оранжевый аккумулятор LiPO Мобильный аккумулятор LiPO, чехлы и коврики Плата для параллельной зарядки Контроллер напряжения Lipo ~ 12,6 В) 4-элементный Lipo (14,8–16,8 В) 5-элементный (18.5 В) и 6 элементов (22,2 – 25,2 В) Lipo Tx-Rx Батарея типа «таблетка» Адаптер питания и кабель Плата защиты аккумулятора Жгут аккумуляторных батарей Коннектор аккумулятора Аккумулятор станка с ЧПУ и ПЛК Неперезаряжаемый аккумулятор Перезаряжаемый аккумулятор Orange Premium BMSDrone Parts Аксессуары для дронов Контроллер полета и аксессуары FPV Камеры Дрон Рамка и аксессуары Дрон Гимбаль Аксессуары GPS и антенны Дрон Дрон Моторные пропеллеры 3 дюйма до 7-дюймового 8 дюймов до 10 дюймов 11 дюймов и над пропеллерным аксессуарами Углеродистой волокна Углеродного волокна пропеллер до 3 дюймов FPV / Telemetry Trans-приемник Drone передатчик и приемник (ESC) Контроллер скорости дрона Запчасти для электровелосипеда Аккумулятор для электровелосипеда Двигатели и контроллеры для электровелосипеда Комплект электровелосипеда Аксессуары для электроники Механические аксессуарыЭлектронные приборы и инструменты Другие инструменты для верстака Измерительные приборы Другие измерительные приборы Амперметр и вольтметр Цифровой мультиметр Осциллограф и Сигнал-генератор питания SMPS Hi-Link Модуль питания трансформаторы пайки инструменты для пайки Glue Gun & Stickselectric Module Module Modelable LED и драйверы аудио модуль / усилитель Breakout Displays Дисплеи E-INK дисплей ЖК-дисплей Среди сегментных светодиодов Дисплей HMI ЖК-дисплей OLED дисплей Модуль ЛАЗЕРНЫЙ модуль Светодиодный модуль Mux-DeMux и логический преобразователь Модуль реального времени (RTC) Солнечные батареи и контроллеры Модули переключателей реле Регулятор напряжения (Понижающий) Понижающий преобразователь (Повышающий) Повышающий преобразователь Носимые электронные Электронные переключатели/клавиатуры Электронные переключатели/клавиатуры Модуль вибратора/зуммера Модуль динамика Модуль потенциометраПлата для разработки микроконтроллера Дополнительные платы для разработки Плата Udoo Плата для подростков Модули Thinker ESP Wifi Модули Bluetooth и NRF Модуль ESP WiFi GSM / GPRS ИК- и РЧ-передатчики и приемники xBee Модуль Zigbee Беспроводные интеллектуальные коммутаторы LORA WiFi Плата для разработки/KitMechanical Углеродное волокно Листы и полосы из углеродного волокна Трубки и стержни из углеродного волокна Охлаждающие пластины подшипники гайки болт CHD винты розетки крышки головы винт (аллен болт) сокет Установленные винты (ALLEN GRUB) Counterskunk (ЦСК) винты гайка и шайбы нейлоновые гайки и болты Разное шасси муфты шестерни монтажные кронштейны монтажные колеса колеса колеса сверху Ремень колеса и гусеницы Omni Wheels Колесо радиоуправляемого автомобиля WheelMotors | Драйверы | Приводы шаговые двигатели и аксессуары переменного тока двигатель переменного тока двигатель переменного тока 25 GA двигатель двигателя DC DC с энкодером Оранжевый двигатель Johnson Geared Johnson Geared Motor (класс B) Оранжевый прямоугольный редуктор мотор оранжевый RS 775 DC двигатель апельсин квадратный механизм мотор RS 50 Planetary Gears Motor Planetary Gear DC Motors Оранжевые планетарные BLDC Motors Orange OG 555 DC Motor BO Motors Plaster Gear Box Мотор Вибрация Моторные моторные соленоиды и электромагниты Моторные драйверы Шаговые водители Моторные драйверы Матовый DC Драйвер Драйвер Драйвер Драйвера Водительские Насосы Универсальные Насосы Futaba кабель сервопривода Кабель сервопривода JR Другие аксессуары Толкатель Вентиляторы охлаждения Микроредукторный двигатель N20 Мотор N20 с энкодером Двигатель N20 без энкодера Линейный двигатель/привод Серводвигатели Другой серводвигатель Серводвигатель Orange RC ORS Emax Servo Motor Metal Gear Box Motorraashberrash Pi Raspberry Pi Аксессуары Официальные доски и шляпы Raspberry Pi Camera Raspberry Pi Displays Официальная малина PI Комплекты Raspberry Pi Hats Raspberry Pi Case Официальные аксессуары Датчик датчика Biometric / ECG / EMG Текущий и напряжение Поворотный датчик Экологические датчики и датчик пыли PIR и ИК-датчик LiDAR-датчик Датчик света/цвета Линейный датчик Вода TDS, pH, расход, уровень и датчик давления Датчик нагрузки/давления/силы/гибки Датчик приближения Датчик Autonics Универсальный датчик приближения Оранжевый датчик приближения RFID-карта, метки и считыватель Термоэлектрический охладитель Пельтье и нагревательные элементы Ультразвуковой датчик Универсальные ультразвуковые датчики Ультразвуковой эхолот MAXBOTIX Ультразвуковой увлажнитель воздуха Датчик звука Датчик вибрации/наклона Датчик расстояния Датчик температуры и влажности Датчик Холла Акселерометр, магнитометр и гироскоп Близость er Sensors Flame SensorUncategorizedОбучающие и робототехнические наборы Robot Kits DIY Hobby Project PartsПлата для разработки Совместимость с платами Arduino USB-кабели для Arduino Дисплей для Arduino Платы, совместимые с Arduino Чехол для Arduino Защитный чехол для Arduino 1 мм до 4 мм 11 мм и выше 5 мм до 10 мМ Термоусадочная термоусадочная комбинация ПВХ теплоснабжение Усадка ПВХ провод силиконовые провода 12-16 AWG 18-22 AWG 24-30 AWG от 6 до 10 кабелей кабелей DuPont / JUMGAN кабель Кабельные стяжки Кусачки / стрипперыМеханические детали для 3D-принтеров Вставка для гаекОригинальные платы и экраны ArduinoСредства индивидуальной защитыРаспродажа Электронные компоненты в продаже Резисторы в продаже Конденсаторы в продаже Датчики индуктивности в продаже Диоды и транзисторы в продаже Crystal Oscill Потенциометры в продаже Коннекторы в продаже Светодиоды в продаже IC’s в продаже Запчасти для 3D-принтеров в продаже РЧ-коннекторы в продаже Запчасти для электровелосипедов в продаже Оборудование и инструменты в продаже IoT и беспроводная связь в продаже Механические компоненты в продаже LED/LCD Display в продаже Аккумуляторы и зарядные устройства Распродажа Провода и кабели ModuleSwitch и RelayOrange Обучающие наборы премиум-класса Оранжевые электронные компоненты Оранжевые наборы для Arduinos Оранжевые наборы для мини-проектов «Сделай сам» Оранжевые наборы для 3D-принтеров Raspberry PiCreality Полный комплект для 3D-принтеров Запчасти для 3D-принтеров Creality
Самодельный 30-амперный шунт/усилитель для зарядного устройства со светодиодным дисплеем
Привет,
Если вы хотите сделать токовый шунт, не имеет значения, что любой другой счетчик показывал в прошлом, вы будете считывать ампер.
Медь не самый лучший металл для шунта, латунь немного проще в использовании, потому что ее сопротивление примерно в четыре раза выше. Вы можете приобрести латунные полоски в магазине товаров для хобби или в хозяйственном магазине. Вы можете рассчитать сопротивление латунной полоски, предположив, что сопротивление в 4 раза больше, чем у меди.
Температура повлияет на шунт, но то, насколько это помешает вашим показаниям, зависит от того, какая точность вам действительно нужна, и вам, вероятно, не нужна сверхсовершенная точность. Если вам нужна большая точность, вам придется установить датчик рядом с шунтом в тепловом контакте с металлом шунта, но не в электрическом контакте.Таким образом, вы можете измерить сопротивление датчика и определить, как отрегулировать показание.
Но еще один очень важный вопрос — это входное смещение используемого операционного усилителя. Вы захотите использовать операционный усилитель с очень низким входным смещением и малым дрейфом, например, операционный усилитель со стабилизацией прерывателем. Это даст вам наилучшие результаты измерения постоянного тока с использованием шунта. Вы можете отрегулировать усиление в соответствии с сопротивлением шунта.
Латунная полоска толщиной 0,0167 дюйма и шириной 0,25 дюйма и диаметром около 1,5 мм.5 дюймов в длину (плоская полоска) имеет падение напряжения 1 мВ на ампер (сопротивление 0,001 Ом) при 20 градусах C. Температурный коэффициент некоторых латуней составляет половину от коэффициента меди, но, к сожалению, для некоторых других латуней он может быть таким же. вдвое выше, чем у меди. Но использование датчика для обратной связи не имеет большого значения.
Кусок медного провода AWG #12 длиной около 7,6 дюймов имеет сопротивление, близкое к 0,001 Ом, и при повышении температуры на 10 градусов C сопротивление увеличивается примерно на 4 процента, поэтому оно уходит примерно от 0.00100 Ом до примерно 0,00104 Ом. Это дало бы погрешность в 4 процента при калибровке при комнатной температуре 20 градусов по Цельсию. Если это слишком много, то для оценки температуры шунта придется использовать датчик.