Tìm hiểu về điện trở shunt

Điện trở shunt là gì

Điện trở shunt là điện trở có giá trị điện trở rất thấp. Điện trở shunt đa phần được làm bằng vật tư có thông số nhiệt độ thấp. Nó được mắc song song với ampe kế cần lan rộng ra khoanh vùng phạm vi đo. Nó cũng được mắc tiếp nối đuôi nhau với tải có dòng điện cần đo .

 

Điện trở shunt dùng để làm gì

Điện trở shunt được sử dụng để đo dòng điện, xoay chiều hoặc trực tiếp bằng cách đo điện áp rơi trên điện trở .
Dụng cụ để đo cường độ dòng điện gọi là ampe kế. Hầu hết những ampe kế tân tiến đều đo điện áp rơi trên một điện trở đúng mực có điện trở đã biết. Dòng điện được tính bằng cách sử dụng định luật Ohm : I = V / R
Hầu hết những ampe kế đều có một điện trở sẵn có để đo dòng điện. Tuy nhiên, khi dòng điện quá cao so với ampe kế, cần phải có một cách khác. Giải pháp là đặt ampe kế song song với một điện trở shunt đúng mực. Đây chính là vai trò của điện trở shunt trong ampe kế .
Thông thường đây là điện trở manganin có độ đúng chuẩn cao với giá trị điện trở thấp. Dòng điện được chia qua shunt và ampe kế, sao cho chỉ một Tỷ Lệ nhỏ ( đã biết ) chạy qua ampe kế. Bằng cách này, vẫn hoàn toàn có thể đo được dòng điện lớn. Bằng cách chia tỷ suất đúng mực của ampe kế, cường độ dòng điện thực tiễn hoàn toàn có thể được đo trực tiếp. Sử dụng cách đo này, về kim chỉ nan cường độ dòng điện lớn nhất hoàn toàn có thể đo được là vô tận. Tuy nhiên, không được vượt quá điện áp định mức của thiết bị đo. Điều này có nghĩa là dòng điện tối đa nhân với giá trị điện trở, không được cao hơn điện áp định mức. Ngoài ra, giá trị điện trở phải càng thấp càng tốt để hạn chế nhiễu cho mạch. Ngược lại, độ phân giải càng nhỏ thì điện trở càng nhỏ và do đó điện áp rơi giảm .

Ví dụ :

Một điện trở shunt được sử dụng với điện trở 1 mOhm. Điện trở được đặt trong một đoạn mạch, và điện áp rơi 30 mV được đo trên điện trở. Như vậy dòng điện bằng điện áp chia cho điện trở, hay : I = V / R = 0,030 / 0,001 = 30 A. Có thể thực thi phép tính tương tự như, nhưng với giá trị điện trở chưa biết còn điện áp và dòng điện đã biết. Bằng giám sát hoàn toàn có thể hiệu chỉnh điện trở shunt .

 

Cách mắc điện trở shunt trong mạch để đo dòng điện

Có 2 cách mắc điện trở shunt như hình bên dưới

1. Trong cách mắc này shunt được đặt ở phía nối đất để vô hiệu điện áp chính sách thường thì. Tuy nhiên, vẫn sống sót những điểm yếu kém khác .
2. Trong cách mắc này, điện áp chính sách thường thì hoàn toàn có thể quá cao so với ampe kế .

Điều quan trọng là phải cẩn trọng chọn vị trí của shunt trong mạch. Khi mạch san sẻ nối đất chung với thiết bị đo lường và thống kê, shunt thường được mắc càng gần nối đất càng tốt. Lý do là để bảo vệ ampe kế khỏi điện áp chính sách thường thì hoàn toàn có thể quá cao và làm hỏng thiết bị hoặc cho hiệu quả sai. Một bất lợi khác là những rò rỉ bỏ lỡ shunt hoàn toàn có thể không được phát hiện. Trong trường hợp mắc điện trở shunt trong chân không có nối đất, nó phải được cách ly với đất hoặc có bộ phân áp hoặc bộ khuếch đại cách ly để bảo vệ thiết bị. Có thể có những cách khác để không liên kết thiết bị đo lường và thống kê trực tiếp với mạch điện áp cao, ví dụ điển hình như sử dụng hiệu ứng Hall. Tuy nhiên, shunt vẫn là một lựa chọn tốt vì nó có Ngân sách chi tiêu phải chăng và rẻ .

Cách tính điện trở shunt

 

Một số thông số kỹ thuật quan trọng để tính điện trở shunt. Điện trở Shunt có dòng điện định mức tối đa. Giá trị điện trở được cho bởi điện áp rơi ở dòng điện định mức tối đa. Ví dụ, một điện trở shunt định mức 100A và 50 mV có điện trở 50/100 = 0,5 mOhm. Điện áp rơi ở dòng điện tối đa thường được định mức là 50, 75 hoặc 100 mV .

Các thông số kỹ thuật quan trọng khác gồm có dung sai điện trở, thông số nhiệt độ của điện trở và hiệu suất định mức. Công suất định mức cho biết lượng điện mà điện trở hoàn toàn có thể tiêu tán ở nhiệt độ thiên nhiên và môi trường nhất định mà không làm hỏng hoặc đổi khác những thông số kỹ thuật điện trở. Công suất sản xuất hoàn toàn có thể được giám sát bằng định luật Joules. Điện trở Shunt thường có thông số suy giảm 66 % để hoạt động giải trí liên tục nếu thời hạn hoạt động giải trí dài hơn hai phút. Nhiệt độ cao ảnh hưởng tác động xấu đi đến độ đúng chuẩn của shunt. Từ 80 độ C khởi đầu trôi nhiệt và sẽ trở nên tồi tệ hơn khi nhiệt độ tăng lên. Từ 140 độ trở lên, điện trở sẽ bị hỏng và giá trị điện trở bị biến hóa vĩnh viễn .