Измерительные шунты и добавочные резисторы — Школа для электрика: все об электротехнике и электронике

Содержание

Измерительные шунты и добавочные резисторы

Измерительные ш унты
Шунт является простейшим измерительным преобразователем тока в напряжение. Измерительный шунт представляет собой четырехзажимный резистор. Два входных зажима шунта , к которым подводится ток I , называются токовыми, а два выходных зажима, с которых снимается напряжение U, называются потенциальными.
К потенциальным зажимам шунта обычно присоединяют измерительный механизм измерительного прибора.

Измерительный ш унт характеризуется номинальным значением входного тока I ном и номинальным значением выходного напряжения U ном . Их отношение определяет номинальное сопротивление шунта :
R ш= U ном / I ном
Ш унты применяются для расширения пределов измерения измерительных механизмов по току, при этом большую часть измеряемого тока пропускают через шунт, а меньшую — через измерительный механизм. Шунты имеют небольшое сопротивление и применяются, главным образом, в цепях постоянного тока с магнитоэлектрическими измерительными механизмами.
Рис. 1. Схема соединения измерительного механизма с шунтом
На рис. 1 приведена схема включения магнитоэлектрического механизма измерительного прибора с шунтом R ш. Ток I и протекающий через измерительный механизм, связан с измеряемым током I зависимостью
I и = I (R ш / R ш + R и),
где R и — сопротивление измерительного механизма.
Если необходимо, чтобы ток I и был в n раз меньше тока I , то сопротивление шунта должно быть:
где n = I / I и — коэффициент шунтирования.
Шунты изготовляют из манганина. Если шунт рассчитан на небольшой ток (до 30 А), то его обычно встраивают в корпус прибора (внутренние шунты). Для измерения больших токов используют приборы с наружными шунтами В этом случае мощность, рассеиваемая в шунте, не нагревает прибор.
На рис. 2 показан наружный шунт на 2000 А Он имеет массивные наконечники из меди, которые служат для отвода тепла от манганиновых пластин, впаянных между ними. Зажимы шунта А и Б — токовые.

Рис 2 Наружный шунт
Измерительный механизм присоединяют к потенциальным зажимам В и Г, между которыми и заключено сопротивление шунта. При таком включении измерительного механизма устраняются погрешности от контактных сопротивлений.
Наружные шунты обычно выполняются калиброванными, т е. рассчитываются на определенные токи и падения напряжения. Калиброванные шунты должны иметь номинальное падение напряжения 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 и 300 мВ.
Для переносных магнитоэлектрических приборов на токи до 30 А внутренние шунты изготовляют на несколько пределов измерения.
На рис. 3, а, б показаны схемы многопредельных шунтов. Многопредельный шунт состоит из нескольких резисторов, которые можно переключать в зависимости от предела измерения рычажным переключателем (рис. 3, а) или путем переноса провода с одного зажима на другой (рис. 3, б).
При работе шунтов с измерительными приборами на переменном токе возникает дополнительная погрешность от изменения частоты, так как сопротивления шунта и измерительного механизма поразному зависят от частоты.
Рис.3. Схемы многопредельных измерительных шунтов: a — шунта с рычажным переключателем, б — шунта с отдельными выводами
Шунты разделяются на классы точности 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5. Число, определяющее класс точности, обозначает допустимое отклонение сопротивления шунта в процентах его номинального значения.

Добавочные резисторы являются измерительными преобразователями напряжения в ток, а на значение тока непосредственно реагируют измерительные механизмы вольтметров.
Добавочные резисторы служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров различных систем и других приборов, имеющих параллельные цепи, подключаемые к источнику напряжения. Сюда относятся, например, ваттметры, счетчики энергии, фазометры и т. д.

Добавочный резистор включают последовательно с измерительным механизмом (рис. 4). Ток I и в цепи, состоящий из измерительного механизма с сопротивлением Rи и добавочного резистора с сопротивлением Rд, составит:
где U — измеряемое напряжение.
Если вольтметр имеет предел измерения Uном и сопротивление измерительного механизма Rи и при помощи добавочного резистора Rд надо расширить предел измерения в n раз, то, учитывая постоянство тока I и, протекающего через измерительный механизм вольтметра, можно записать:
U ном / R и = n U ном / (Rи + Rд)
Рис 4. Схема соединения измерительного механизма с добавочным резистором
Добавочные резисторы изготовляются обычно из изолированной манганиновой проволоки, намотанной на пластины или каркасы из изоляционного материала. Они применяются в цепях постоянного и переменного тока.
Добавочные резисторы, предназначенные для работы на переменном токе, имеют бифилярную обмотку для получения безреактивного сопротивления.
При применении добавочных резисторов не только расширяются пределы измерения вольтметров, но и уменьшается их температурная погрешность.
В переносных приборах добавочные резисторы изготовляются секционными на несколько пределов измерения (рис. 5).

Рис. 5. Схема многопредельного вольтметра
Добавочные резисторы бывают внутренние и наружные. Последние выполняются в виде отдельных блоков и подразделяются на индивидуальные и калиброванные. Индивидуальный резистор применяется только с тем прибором, который с ним градуировался. Калиброванный резистор может применяться с любым прибором, номинальный ток которого равен номинальному току добавочного резистора.

Калиброванные добавочные резисторы делятся на классы точности 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0. Они выполняются на номинальные токи от 0,5 до 30 мА.
Добавочные резисторы применяются для преобразования напряжений до 30 кВ.

http://electricalschool.info/spravochnik/izmeren/414-izmeritelnye-shunty-i-dobavochnye.html

Шунты и добавочные сопротивления;

Шунт — простейший преобразователь тока в напряжение. Используется для расширения пределов измерения измерительных приборов по току, прежде всего магнитоэлектрической системы и цифровых..

Шунт характеризуется номинальным значением входного тока шунта Iном и номинальным значением падения напряжения на шунте Uном. Их отношение определяет номинальное сопротивление шунта
Ток через измерительный механизм равен:
где I – измеряемый ток, Rп – сопротивление измерительного механизма прибора (амперметра).
Введем коэффициент шунтирования, равный отношению величины полного тока к величине тока, протекающего через измерительный прибор n = I/Iпр. Тогда для получения величины тока через измерительный механизм в n раз меньше величины тока в основной цепи, сопротивление шунта должно выбираться из условия Rш = Rп/(n-1),.
Измерительные шунты используются для измерений токов вплоть до 1000-5000А. Шунты для измерения токов до 30 А обычно встраиваются в измерительный прибор (внутренние шунты). Шунты на большие токи выполняются в виде отдельных устройств (внешние шунты).
Для шунтов предусмотрен следующий ряд номинальных напряжений — 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 и 300 мВ
Измерительные шунты изготавливаются из манганина (сплав меди марганца и цинка, отличающийся высокой термостабильностью и очень малой термоЭДС) по следующим классам точности – 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5
Для переносных и щитовых приборов изготавливают многопредельные шунты, которые переключаются в ручном или автоматическом режимах..

Область применения шунтов ограничивается в основном постоянными токами (на переменном токе возникает дополнительная погрешность из-за различной частотной зависимости сопротивлений шунта и прибора) и использование совместно только с магнитоэлектрическими и цифровыми приборами. Существенное большее энергопотребление приборов других систем делает применение шунтов в этих случаях технически сложным и энергозатратным.
Добавочные сопротивленияявляются простейшими измерительными преобразователями напряжения в ток. А поскольку электроизмерительные приборы всех систем, за исключением электростатической, реагируют именно на величину тока, то добавочные сопротивления служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров всех систем, а также других приборов, подключаемых к источнику напряжения — ваттметров, фазометров, счетчиков энергии.
Добавочное сопротивление включается последовательно с прибором и ток I в измерительной цепи прибора (рис. ) равен:


где U – измеряемое напряжение, RП и RД — собственное сопротивление прибора и добавочное сопротивление. Поскольку через добавочное сопротивление и прибор протекает одни и тот же ток, падение напряжения на измерительном приборе будет равно:

Если прибор (вольтметр) имеет предел измерения Uном то при помощи добавочного сопротивления можно расширить пределы его измерения в n раз если величина добавочного сопротивления удовлетворяет условию:
Добавочные сопротивления, как и шунты, обычно изготавливаются из манганина и используются при напряжениях до 30 кВ. В переносных и щитовых приборах используются многопредельные добавочные сопротивления.
Поскольку величина добавочных сопротивлений должна быть достаточно высокой и, соответственно, длина провода большой, они выполняются в виде катушки намоткой тонкого провода. Намотка добавочных сопротивлений, предназначенных для работы на переменном токе, для минимизации реактивного сопротивления выполняется бифилярной
Применение добавочных сопротивлений способствует также уменьшению температурной погрешности электроизмерительных приборов. Действительно, пусть коэффициенты bП и bД есть температурные коэффициенты сопротивления соответственно измерительного прибора и добавочного сопротивления. Тогда из схемы рис. следует, что общий температурный коэффициента всего вольтметра будет равен:
Температурный коэффициент добавочного сопротивления обычно близок к ну
лю, bД »0, следовательно можно считать, что:
Отсюда следует, что поскольку [i]RП

http://studopedia.su/15_51932_shunti-i-dobavochnie-soprotivleniya.html

Для чего предназначен шунт

Шунт — устройство, которое позволяет электрическому току протекать в обход какого-либо участка схемы, обычно представляет собой низкоомный резистор, катушку или проводник.
Шунтирование — процесс параллельного подсоединения электрического элемента к другому элементу, обычно с целью уменьшения итогового сопротивления цепи.
Например, шунты применяются для изменения верхнего предела измерения у амперметров магнитно-электрической системы. При этом необходимое сопротивление шунта рассчитывают по формуле:

  • R2 — сопротивление шунта;
  • R1 — сопротивление амперметра;
  • I — максимальный ток, который будет соответствовать полному отклонению стрелки прибора;
  • I1 — номинальный максимальный ток, измеряемый амперметром без шунта.

Если необходимый предел измерения значительно превосходит номинальный ток амперметра, то этим током в знаменателе можно пренебречь, и тогда формула принимает вид:
.
Например, для измерения токов до 10 А амперметром, имеющим сопротивление 2000 Ом и максимальный ток 50 мкА, понадобится шунт сопротивлением
Ом.
Применение шунтов позволяет расширить пределы показаний амперметра (за счёт ухудшения разрешающей способности и чувствительности прибора).

  • Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое \»Шунт\» в других словарях:

шунт — шунт, а … Русский орфографический словарь
шунт — а; м. [англ. shunt] Электрическая цепь, включаемая параллельно основному участку электрической цепи измерительного прибора или устройства для ослабления тока в основной цепи. * * * шунт (англ. shunt ответвление), электрический проводник или… … Энциклопедический словарь
шунт — (англ. shunt) электрическая или магнитная цепь, включаемая параллельно основному участку электрической или магнитной цепи измерительного прибора или устройства для ослабления тока (магнитного потока) в основной цепи. Новый словарь иностранных… … Словарь иностранных слов русского языка
шунт — проводник, магнитопровод, ответвление Словарь русских синонимов. шунт сущ., кол во синонимов: 5 • анастомоз (5) • … Словарь синонимов
ШУНТ — (англ. shunt ответвление) электрический проводник или магнитопровод, присоединяемый параллельно участку электрической или магнитной цепи для ответвления части электрического тока (магнитного потока) в обход данного участка … Большой Энциклопедический словарь
шунт — шунт, а; мн. шунты, ов … Русское словесное ударение
шунт — м. Электрическая цепь, включаемая параллельно основному участку электрической цепи измерительного прибора или устройства для ослабления тока в основной цепи. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
ШУНТ — сопротивление, включаемое параллельно измерительному прибору (напр. амперметру) для уменьшения величины проходящего по нему тока. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
ШУНТ — сопротивление, включаемое в цепь постоянного тока параллельно с другим прибором (напр. амперметром или толстой обмоткой ваттметра и счетчика) для уменьшения силы тока, проходящего через обмотку прибора. Технический железнодорожный словарь. М.:… … Технический железнодорожный словарь
шунт — іменник чоловічого роду … Орфографічний словник української мови
шунт — [IEV number 313 09 04] EN shunt resistor connected in parallel with the current circuit of a measuring instrument in order to extend its measuring range NOTE – A shunt is generally intended to provide a voltage proportional to the current… … Справочник технического переводчика

http://dvc.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/703256

Для чего предназначен шунт

В электронике и электротехнике часто можно услышать слово «шунт», «шунтирование», «прошунтировать». Слово «шунт» к нам пришло с буржуйского языка: shunt — в дословном переводе «ответвление», «перевод на запасной путь». Следовательно, шунт в электронике — это что-то такое, что «примыкает» к электрической цепи и «переводит» электрический ток по другому направлению. Ну вот, уже легче).
По сути дела шунт представляет из себя простой резист ор который имеет маленькое сопротивление, проще говоря, низкоомный резистор. И как бы это ни странно звучало: шунт является простейшим преобразователем силы тока в напряжение. Но как это возможно? Да оказывается все просто!
Итак, имеем простой шунт. Кстати, на схемах он обозначается как резистор. И это неудивительно, потому что это и есть низкоомный резистор.
Условимся считать, что ток у нас постоянный и течет из пункта А в пункт Б. На своем пути он встречает шунт и почти беспрепятственно течет через него, так как сопротивление шунта очень маленькое. Не забываем, что электрический ток характеризуется такими параметрами, как Сила тока и Напряжение. Через шунт электрический ток протекает с какой-то силой ( I ), в зависимости от нагрузки цепи.
Помните Закон Ома для участка электрической цепи? Вот, собственно и он:
Сопротивление шунта у нас всегда постоянно и не меняется, попросту говоря «константа». Падение напряжение на шунте мы можем узнать, замерив вольтметром как на рисунке:
Значит, исходя из формулы
и делаем простой до ужаса вывод: показания на вольтметре будут тем больше, чем бОльшая сила тока будет протекать через шунт.
Так что же это значит? А это значит, что мы спокойно можем рассчитать силу тока, протекаемую по проводочку АБ ;-). Все гениальное — просто! И самое замечательное знаете что? Нам даже не надо использовать амперметр ;-).
Вот такой принцип действия шунта. И чаще всего этот принцип используется как раз для того, чтобы расширить пределы измерения измерительных приборов.
Промышленные амперметры выглядят вот так:

На самом же деле, как бы это странно ни звучало — это вольтметры. Просто их шкала нарисована (проградуирована) уже с расчетом по закону Ома. Короче говоря, показывает напряжение, а счет идет в Амперах ;-).

На одном из них можно увидеть предел измерения даже до 100 Ампер. Как вы думаете, если поставить такой прибор в разрыв электрической цепи и пропустить силу тока, ну скажем, Ампер в 90, выдержит ли тоненький провод измерительной катушки внутри амперметра? Думаю, пойдет белый густой дым). Поэтому такие измерения проводят только через шунты.
А вот, собственно, и промышленные шунты:

Те, которые справа внизу могут пропускать через себя силу тока до килоАмпера и больше.
К каждому промышленному амперметру в комплекте идет свой шунт. Для начала использования амперметра достаточно собрать шунт с амперметром вот по такой схеме:
В некоторых амперметрах этот шунт встраивается прямо в корпус самого прибора.
Хватит нудной теории, приступаем к делу.
В гостях у нас самый что ни на есть обыкновенный промышленный шунт для амперметра:

Взади можно прочитать его маркировку:

Как же прочитать характеристику такой маркировки? Здесь все просто! Это означает, что если протекаемая сила тока через шунт будет 20 Ампер, то падение напряжения на шунте будет 75 милливольт.
0,5 — это класс точности. То есть сколько мы замерили — это значение будет с погрешностью 0.5% от измеряемой величины. То есть допустим, мы замеряли падение напряжения 50 милливольт. Погрешность измерения составит 50 плюс-минус 0,25. Такой точности вполне хватит для промышленных и радиоэлектронных нужд ;-).
Итак, у нас имеется простая автомобильная лампочка накаливания на 12 Вольт:

Выставляем на Блоке питания напряжение в 12 Вольт, и цепляем нашу лампочку. Лампочка зажигается и мы сразу же видим, какую силу тока она потребляет, благодаря встроенному амперметру в блоке питания. Кушает наша лампа 1,7 Ампер.

Предположим, у нас нету встроенного амперметра в блоке питания, но нам надо знать, какая все-таки сила тока проходит через лампочку. Для этого собираем простенькую схемку:

И замеряем падение напряжения на самом шунте. Получилось 6,3 милливольта.

Так как мы знаем, что при 20 Амперах напряжение на шунте будет 75 милливольт, то какая сила тока будет проходить через шунт, если падение напряжения на нем составит 6,3 милливольта? Вспоминаем училку по математике Марьиванну и решаем простенькую пропорцию за 5-ый класс ;-)
Вспоминаем, что показывал наш блок питания?

Погрешность в 0,02 Ампера! Думаю, это можно списать на погрешность приборов).
Фишку поняли? Так как радиолюбители в основном используют малое напряжение и силу тока в своих электронных безделушках, то можно применить этот принцип в своих разработках. Для этого достаточно будет взять низкоомный резистор и использовать его как датчик силы тока). Как говорится » Голь на выдумку хитра» ;-)
Почти такой же шунт, как у меня в статье, можно заказать на Али по этой ссылке:

http://www.ruselectronic.com/shunt-dlya-ampermetra/

Для чего предназначен шунт

Рис.4. Измерительный шунт
Измерительный шунт характеризуется номинальным значением входного тока Iном и номинальным значением выходного напряжения Uном. Их отношение определяет номинальное сопротивление шунта:
Шунты применяются для расширения пределов измерения измерительных механизмов по току, при этом большую часть измеряемого тока пропускают через шунт, а меньшую — через измерительный механизм. Шунты имеют небольшое сопротивление и применяются, главным образом, в цепях постоянного тока с магнитоэлектрическими измерительными механизмами.
Рис.5. Схемы подключения шутов
Ток Iи протекающий через измерительный механизм, связан с измеряемым током I зависимостью
где Rи — сопротивление измерительного механизма.
Если необходимо, чтобы ток Iи был в n раз меньше тока I, то сопротивление шунта должно быть:
где n = I / Iи — коэффициент шунтирования.
Шунты изготовляют из манганина. Если шунт рассчитан на небольшой ток (до 30 А), то его обычно встраивают в корпус прибора (внутренние шунты). Для измерения больших токов используют приборы с наружными шунтами В этом случае мощность, рассеиваемая в шунте, не нагревает прибор.
Наружные шунты обычно выполняются калиброванными, т е. рассчитываются на определенные токи и падения напряжения. Калиброванные шунты должны иметь номинальное падение напряжения 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 и 300 мВ.
Для переносных магнитоэлектрических приборов на токи до 30 А внутренние шунты изготовляют на несколько пределов измерения.

http://www.e-ope.ee/_download/euni_repository/file/2393/Teooria.zip/__9.html

Школа электрика

Резисторы и измерительные шунты

Резисторами называют элемент в электрической цепи, который использует для работы свое электрическое сопротивление. Основными характеристиками резистора являются паразитная емкость и индуктивность, а также нелинейность вольт-амперной характеристики.
Резисторы активно используются в электронной аппаратуре, интегральных микросхемах или как дискретные компоненты.
Делятся резисторы по назначению на :

К резисторам специального назначения относятся:

Кроме того, деление происходит по:

  • характеру изменения сопротивления (постоянные, переменные регулировочные и построечные);
  • по способу защиты (вакуумные, изолированные, герметизированные, неизолированные);
  • по способу монтажа (печатного, навесного, для микросхем и модулей);
  • по вольт-амперной характеристике (линейные и нелинейные Последние в свою очередь делятся на варисторы, терморезисторы, фоторезисторы, магниторезисторы и тензорезисторы).

Рис.1 . Обозначение резисторов

Р ис. 2 . Обозначение переменных, подстроечных и нелинейных резисторов
Отдельно стоит отметить добавочные резисторы. Они используются в качестве измерительных преобразователей напряжения в ток. Их применяют в схемах вместе с вольтметрами для измерения показателей тока. Использование добавочных резисторов позволяет значительно расширить пределы измерения напряжения вольтметрами, ваттметрами, счетчиками энергии, фазометрами и другими механизмами, которые параллельно подключены в электрическую цепь.
При использовании добавочного резистора вместе с прибором подключение производится последовательно. Тогда измерительный ток I будет находиться следующим образом
I и = U / ( R и + R д),
где U – измеряемое напряжение, R и — сопротивление измерительного механизма, R д – сопротивление добавочного резистора.
Если предположить, что у вольтметра предел измерения U ном, а у измерительного механизма сопротивление будет равняться Rи, тогда за счет наличия добавочного резистора Rд можно расширить предел измерения в n раз, и при постоянстве тока сети I получаем следующее выражение:
Сделав преобразования, мы имеем:
Отсюда следует, что добавочное сопротивление всегда на n-1 раз больше измерительного сопротивления.
Дополнительные резисторы применяют в цепях постоянного и переменного тока. Для их изготовления используют манганитовую проволоку, которую наматывают на пластины или каркасы из изоляционного материала. В качестве последнего могут выступать полимеры, органическое волокно, бумага и т.д.
Если добавочный резистор будет работать при переменном токе, тогда его обмотка должна быть из бифилярного материала, чтобы можно было получить безреактивное сопротивление.
Достоинствами применения дополнительных резисторов являются расширение пределов измерения вольтметрами и уменьшение температурной погрешности, которая возникает в ходе работ.

Рис.3 . Добавочный резистор
Добавочные резисторы используются в переносных приборах и делаются секционными с несколькими пределами измерения. Кроме того, они делятся на внутренние и наружные.
Наружные, в свою очередь, делают отдельными блоками. Они бывают индивидуальные и калиброванные. Калиброванный подходит для использования с любым прибором, номинальный ток которого соответствует номинальному току резистора. Индивидуальный подходит только для того прибора, под который была произведена его градуировка.

Рис.4 . Калиброванный резистор
Калиброванные резисторы имеют свои классы точности, которые выполнены на номинальные токи от 0,5 до 30 мА. Максимальное напряжение, при котором можно использовать добавочные резисторы, — 30 кВт.
Еще одной разновидностью резисторов являются измерительные шунты, которые представляют собой самый простой измерительный преобразователь тока в напряжение.
В действительности шунт – это резистор с четырьмя зажимами. Два входных, на которые подводиться ток I, носят название токовых. Два выходных, на которых производят съем напряжения U, называют потенциальными. Именно к ним чаще всего присоединяется измерительный механизм прибора, с помощью которого производят замеры.
Характеризуют измерительный шунт номинальное значение входного тока и номинальное значение выходного напряжения. Из их соотношения можно найти номинальное сопротивление элемента:
Основное применение шунта – расширение пределов измерения тока с помощью измерительных приборов. При этом больше тока пропускают через элемент, а меньшая часть уходит на измерительный прибор. Из-за того что шунты обладают маленьким сопротивлением, их чаще всего используют в электрических цепях с постоянным током и в комплекте с магнитоэлектрическими измерительными приборами.

Рис. 5 . Производственный шунт
Если предположить, что в схеме находится измерительный механизм, подключенный паралельно, то зависимость тока проходящего через него с измеряемым током будет выглядеть так
I и = I (R ш /(R ш +R и )),
где R и – сопротивление измерительного механизма, Rш – сопротивление шунта.
Если перед нами стоит задача снизить измерительный ток в несколько n раз, тогда сопротивление шунта будет равно
где n = I/Iи и называется коэффициентом шунтирования.
Когда через шунт будет проходить небольшой ток, то его встраивают в корпус прибора. Такие элементы называют внутренними. Для магнитоэлектронных приборов, которые в процессе эксплуатации переносят, используемые шунты делают с несколькими пределами измерения.
Если ток будет большим, то шунты закрепляются снаружи на приборе. Такие элементы рассчитывают на падение напряжения и определенные токи.
Если шунт с прибором подключен в цепь с переменным током, то в ходе работы возникает дополнительная погрешность, которая зависит от изменения частоты и сопротивлением шунта и измерительного механизма.
Пример использование шунта для измерения

http://44kw.com/blogs/school/2291-rezistory-i-izmeritelnye-shunty

Подключение амперметра через шунт. Подбор и расчет устройства

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.

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.

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:

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.

Подгонка измерительной системы

Для изготовления заводских изделий используются материалы, не изменяющие своих характеристик в широком диапазоне температур. Поэтому лучший вариант – подбор готового шунта и подгонка для своих целей уменьшением сечения и длины его проводника до соответствия рассчитанному значению. Но для изготовления шунта для амперметра можно использовать и подручные материалы: медную или стальную проволоку, даже скрепки подойдут.

Теперь потребуется блок питания с регулятором напряжения, чтобы выдать требуемый ток. Для нагрузки можно использовать резистор соответствующей мощности или лампы накаливания.
Сначала добиваемся соответствия полного отклонения стрелки прибора при максимальном значении измеряемой величины. На этом этапе подбираем сопротивление нашей самоделки до максимально возможного совпадения с конечной риской на шкале.
Затем проверяем, совпадают ли промежуточные риски с соответствующими им значениями. Если нет – разбираем амперметр и перерисовываем шкалу.
И когда все получилось – устанавливаем готовый прибор на свое место.

http://electriktop.ru/instrument/podklyuchenie-ampermetra-cherez-shunt.html

Слово шунт

Слово шунт английскими буквами(транслитом) — shunt
Слово шунт состоит из 4 букв: н т у ш

Значения слова шунт. Что такое шунт?

Шунт — устройство, которое позволяет электрическому току протекать в обход какого-либо участка схемы, обычно представляет собой низкоомный резистор, катушку или проводник.
Шунт (от англ. shunt — ответвление), электрический проводник или магнитопровод, присоединяемый параллельно электрической или магнитной цепи для ответвления части электрического тока или магнитного потока…
ШУНТ сопротивление, включаемое в цепь постоянного тока параллельно с другим прибором (напр. амперметром или толстой обмоткой ваттметра и счетчика) для уменьшения силы тока, проходящего через обмотку прибора.
Технический железнодорожный словарь. — 1941
ШУНТ (shunt) — соединяющий две анатомические трубчатые структуры путь, по которому из одной в другую отводится кровь или какая-либо иная жидкость (например, спинномозговая жидкость).
Шунт (Shunt) — соединяющий две анатомические трубчатые структуры путь, по которому из одной в другую отводится кровь или какая-либо иная жидкость (например, спинномозговая жидкость).
Медицинские термины от А до Я
Шунт (Shunt) соединяющий две анатомические трубчатые структуры путь, по которому из одной в другую отводится кровь или какая-либо иная жидкость (например, спинномозговая жидкость).
Медицинские термины. — 2000
ШУНТ ПОЕЗДНОЙ — путь тока, параллельный путевому реле в рельсовой цепи, образуемый колесными парами подвижного состава и поверхностью касания колес с рельсами.
Технический железнодорожный словарь. — 1941
Шунт артериовенозный I Шунт артериовенозный анастомоз между артерией и веной, созданный оперативным путем с имплантацией трубок из синтетического материала или трансплантацией вен…
Шунт артериовенозный — анастомоз между артерией и веной, созданный оперативным путем с имплантацией трубок из синтетического материала или трансплантацией вен; применяется для экстракорпорального диализа или парентерального питания.
Большой медицинский словарь. — 2000
ШУНТ ОБХОДНОЙ СОСУДИСТЫЙ, АНАСТОМОЗ
ШУНТ ОБХОДНОЙ СОСУДИСТЫЙ, АНАСТОМОЗ (coronary bypass graft) — коронарная реваскуляризация, при которой суженный атеромой участок коронарной артерии обходится с помощью создания дополнительного кровотока за счет трансплантации здоровой подкожной вены…
Шунт Обходной Сосудистый, Анастомоз (Coronary Bypass Graft) — коронарная реваскуляризация, при которой суженный атеромой участок коронарной артерии обходится с помощью создания дополнительного кровотока за счет трансплантации здоровой подкожной вены…
Медицинские термины от А до Я
Шунт Обходной Сосудистый, Анастомоз (Coronary Bypass Graft) коронарная реваскуляризация, при которой суженный атеромой участок коронарной артерии обходится с помощью создания дополнительного кровотока за счет трансплантации здоровой подкожной вены…
Медицинские термины. — 2000
Шунт артериовенозный 2 в мед. технике
Шунт артериовенозный 2 в мед. технике. 1) гибкая трубка из нейлона, дакрона или тефлона, вводимая в просвет артериального или венозного сосуда для создания нового пути кровотока в обход участка сосуда, выключаемого из кровообращения…
Большой медицинский словарь. — 2000
ГЕКСОЗОМОНОФОСФАТНЫЙ ШУНТ – ферментативный процесс прямого аэробного окисления фосфорилированной глюкозы до CO? и H?O, протекающий в цитоплазме живых клеток и сопровождающийся накоплением важного кофермента – восстановленного…
Орфографический словарь. — 2004

Примеры употребления слова шунт

В настоящее время лечение направлено только на устранение симптомов: хирургическим путем к мозгу подводят шунт, через который стекает лишняя жидкость.

http://wordhelp.ru/word/%D1%88%D1%83%D0%BD%D1%82

Онлайн журнал электрика

Статьи по электроремонту и электромонтажу

Навигация по записям

Измерительные шунты и добавочные резисторы

Измерительные ш унты
Шунт является простым измерительным преобразователем тока в напряжение.
Измерительный шунт представляет собой четырехзажимный резистор. Два входных зажима
шунта , к которым подводится ток
I , именуются токовыми, а два выходных зажима, с которых снимается напряжение U,
именуются возможными.
К возможным зажимам шунта обычно присоединяют измерительный механизм
измерительного прибора.

Измерительный ш унт характеризуется номинальным значением входного тока
I ном и номинальным значением выходного напряжения
U ном . Их отношение
определяет номинальное сопротивление шунта :
R ш= U ном / I ном
Ш унты используются для расширения пределов измерения измерительных устройств по току, при всем этом огромную часть измеряемого тока пропускают через шунт, а наименьшую — через измерительный механизм. Шунты имеют маленькое сопротивление и используются, приемущественно, в цепях неизменного тока с магнитоэлектрическими измерительными механизмами.
Рис. 1. Схема соединения измерительного механизма с шунтом

На рис. 1 приведена схема включения магнитоэлектрического механизма
измерительного прибора с шунтом R ш. Ток
I и протекающий через измерительный механизм, связан с измеряемым током
I зависимостью
I и = I (R ш
/ R ш + R и),
где R и — сопротивление измерительного механизма.

Если нужно, чтоб ток I и был в
n раз меньше тока I , то сопротивление шунта должно быть:

где n = I / I и — коэффициент шунтирования.

Шунты изготовляют из манганина. Если шунт рассчитан на маленький ток (до 30 А), то его обычно встраивают в корпус прибора (внутренние шунты). Для измерения огромных токов употребляют приборы с внешними шунтами В данном случае мощность, рассеиваемая в шунте, не нагревает прибор.

На рис. 2 показан внешний шунт на 2000 А Он имеет мощные
наконечники из меди, которые служат для отвода тепла от манганиновых пластинок,
впаянных меж ними. Зажимы шунта А и Б — токовые.

Рис 2 Внешний шунт
Измерительный механизм присоединяют к возможным зажимам В и Г, меж которыми и заключено сопротивление шунта. При таком включении измерительного механизма устраняются погрешности от контактных сопротивлений.

Внешние шунты обычно производятся калиброванными, т е. рассчитываются на определенные токи и падения напряжения.
Калиброванные шунты обязаны иметь номинальное падение напряжения 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 и 300 мВ.
Для переносных магнитоэлектрических устройств на токи до 30 А внутренние шунты изготовляют на несколько пределов измерения.

На рис. 3, а, б показаны схемы многопредельных шунтов. Многопредельный шунт состоит из нескольких резисторов, которые можно переключать зависимо от предела измерения рычажным тумблером (рис. 3, а) либо методом переноса провода с 1-го зажима на другой (рис. 3, б).

При работе шунтов с измерительными устройствами на переменном токе появляется дополнительная погрешность от конфигурации частоты, потому что сопротивления шунта
и измерительного механизма поразному зависят от частоты.
Рис.3. Схемы многопредельных измерительных шунтов: a — шунта с рычажным тумблером, б — шунта с отдельными выводами

Шунты делятся на классы точности 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5. Число, определяющее класс точности, обозначает допустимое отклонение сопротивления шунта в процентах его номинального значения.

Дополнительные резисторы являются измерительными преобразователями напряжения в ток, а на значение тока конкретно реагируют измерительные механизмы вольтметров.

Дополнительные резисторы служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров разных систем и других устройств, имеющих параллельные цепи, подключаемые к источнику напряжения. Сюда относятся, к примеру, ваттметры, счетчики энергии, фазометры и т. д.

Дополнительный резистор включают поочередно с измерительным механизмом (рис. 4). Ток
I и в цепи, состоящий из измерительного механизма с сопротивлением Rи и дополнительного резистора с сопротивлением Rд,
составит:
где U — измеряемое напряжение.

Если вольтметр имеет предел измерения Uном и сопротивление измерительного механизма Rи и с помощью дополнительного резистора Rд нужно расширить предел измерения в
n раз, то, беря во внимание всепостоянство тока
I и, протекающего через измерительный механизм вольтметра, можно записать:

U ном / R и
= n U ном / (Rи + Rд)
Рис 4. Схема соединения измерительного механизма с дополнительным резистором

Дополнительные резисторы изготовляются обычно из изолированной манганиновой проволоки, намотанной на пластинки либо каркасы из изоляционного материала. Они
используются в цепях неизменного и переменного тока.
Дополнительные резисторы, созданные для работы на переменном токе, имеют бифилярную обмотку для получения безреактивного сопротивления.

При применении дополнительных резисторов не только лишь расширяются пределы измерения вольтметров, да и миниатюризируется их температурная погрешность.

В переносных устройствах дополнительные резисторы изготовляются секционными на несколько пределов измерения (рис. 5).

Рис. 5. Схема многопредельного вольтметра
Дополнительные резисторы бывают внутренние и внешние. Последние производятся в виде отдельных блоков и разделяются на личные и калиброванные. Личный резистор применяется только с тем прибором, который с ним градуировался. Калиброванный резистор может применяться с хоть каким прибором, номинальный ток которого равен номинальному току дополнительного резистора.

Калиброванные дополнительные резисторы делятся на классы точности 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0. Они производятся на номинальные токи от 0,5 до 30 мА.

Дополнительные резисторы используются для преобразования напряжений до 30 кВ.

http://elektrica.info/izmeritel-ny-e-shunty-i-dobavochny-e-rezistory/

Що таке шунт

Шунт – це по суті кусок провідника. В переважній більшості його використовують у вимірювальних приладах. Наприклад, це дає змогу одним і тим самим амперметром поміряти більші струми. Якщо бути більш коректним, то шунт – це деталь, яка має конкретні параметри і відрізняється від звичайного провідника більшою їх точністю.

Для прикладу розглянемо шунт стаціонарний на основі манганіну. Марка шунта 75СШМ3-20-0,5. Цей напис означає наступне : що при номінальному струмові 20А на потенціальних затискачах шунта буде падіння напруги 75 мВ; клас точності 0,5. Якщо пропустити через нього менший струм, то і відповідно напруга на ньому також буде меншою.

Шунти мають по два виводи з кожної сторони. Один вивід струмовий , розташований ближче до зовнішньої сторони. Якщо уважніше придивитися, то він має більші розміри на відміну від потенціальних виводів, які розташовані ближче до середини шунта. З потенціальних затискачів якраз і знімається та напруга 75 мВ (або менше, все залежить від ваших потреб).

Опір на шунтах не вказують, але при бажанні його можна порахувати за законом Ома 0,075В / 20А = 0,00375 Ом. На заводі його ретельно юстують (підганяють до точного значення). Якщо подивитися на зворотній стороні, то можна побачити пломби в місцях, де гвинтами закріплюють манганінову пластину в наконечники із латуні. На пластині також видно подряпини (я їх не робив, на другому шунті такі самі подряпини є). Це говорить про те, що опір підганяли ще більше до точного значення. Подряпини можна побачити не на всіх шунтах, але точності їхніх параметрів приділяють достатньо уваги.
Якщо є бажання, то шунт можна зробити самому. Для цього треба взяти звичайний провідник довжиною декілька сантиметрів і пропустити струм (величину якого ми знаємо). Потім дивимося, в якому місці прилад буде показувати потрібні значення. Подібний шунт я вже робив, нічого складного в цьому немає. Основний недолік – нижча точність, обмежена вимірювальними приладами. Радує тільки ціна. Готовий шунт може коштувати кілька доларів і більше, саморобний – копійки. Але це вже залежить від конкретних випадків. Іноді треба розкошелитися.
Ще цікавий шунт можна побачити в звичайному цифровому тестері. Це кусок мідного дроту, іноді з насічками.

Не дивлячись на те, що тестер – прилад «серйозний», ніякого маркування на тому шунті нема. Калібрування роблять в самому тестері. До речі, в більшості випадків він витримує короткі замикання, але якщо перегоряє, то виходить з ладу майже весь тестер. Після того простіше купити новий тестер.
Іноді можна почути такі вислови, як шунтуючий конденсатор, шунтуючий резистор, магнітний шунт і т.п. Це означає, що відповідні елементи кола мають малий опір і пропускають через себе значну частину струмів чи магнітного потоку. Ніякого відношення до шунтів-деталей вони не мають. Просто саме слово шунт в перекладі з англійської означає відгалуження.

http://moehobi.com/shho-take-shunt/

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (Поки оцінок немає)
Загрузка...
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector