Шунт для амперметра. Измерительный шунт
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ШУНТ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ШУНТ
При изготовлении лабораторного блока питания или зарядного устройства для удобства использования их необходимо оборудовать амперметром. Как известно амперметр на заданный предел можно сделать практически из любого распространенного миллиамперметра лишь дополнив его соответствующим измерительным шунтом. Шунт промышленного изготовления имеет вид представленный на фотографии.
То есть на диэлектрической колодке закреплены две металлические пластины, которые служат контактами для включения шунта в цепь, в которые заделана вставка из высокоомной полосы. На пластине зачастую предусматривают отдельное подключение под винт для сильноточной линии, и подключения измерительной головки. Но не всегда можно найти готовый шунт, что-бы получить необходимый предел измерений, да и не всегда используются измерительные головки со стандартными значениями полного тока отклонения. В таком случае измерительный шунт на нужный предел можно изготовить самостоятельно, например из медной проволоки подходящего диаметра. После того как вы по методике представленной для расчёта шунта подобрали нужную длину провода и добавочный резистор можно конечно скрутить провод спиралькой и все.
Ведь бывают ситуации, когда длина провода получается довольно большой и спиралька получается не такая уж и компактная тогда шунт лучше изготовить из высокоомного материала. Когда мне понадобилось сделать амперметр для блока питания шунт из медной проволоки как раз и получился достаточно объемным. За основа шунта я взял кусок вот такого резистора:
Так как материал имеет высокое удельное сопротивление трудно подобрать нужную длину закручивая на проволоке петлю под винт, поэтому я решил заделать концы по принципу промышленного шунта. Из медной шинки отрезал два небольших прямоугольных куска, просверлил в них отверстия для силовых проводов, а для подключения измерительной головки приклепал контактные лепестки.
Для заделки высокоомной проволоки просверлил с торца, саму проволоку залудил с активным флюсом и запаял, для надежного контакта также залудил контактную площадку.
Окончательную подгонку шунта можно произвести путем подпиливания проволоки до получения нужного сопротивления, если оно меньше, или опять же добавлением резистора последовательно с измерительной головкой, если больше. Статью прислал Igor P.
Форум по измерительным шунтам
Поделитесь полезной информацией с друзьями:
elwo.ru
Подключение, расчет и выбор шунта для амперметра
Шунт нужен для того, чтобы измерять ток больший за максимально измеряемый ток прибора. Ток разделяется на две ветви, и меньшая величина тока протекает по амперметру, а большая – по шунту.
Шунт представляет собой проводник, катушку или резистор. Если шунт необходим для измерения тока меньше 30А, то его встраивают в сам амперметр. При больших токах шунт делают выносной, чтобы он не нагревал сам прибор.
Шунтирование – это процесс параллельного подключения одного элемента к другому. Шунт подключают параллельно амперметру для расширения шкалы прибора.
При подключенном шунте часть тока, протекает мимо прибора по шунту и тем самым уменьшается нагрузка на прибор.
Расчет шунта для амперметра
Ниже приведена формула для расчета необходимого сопротивления шунта, подключаемого к амперметру для увеличения шкалы измерения.
Где :
- RА, IA – сопротивление и ток амперметра
- RШ – сопротивление шунта
- I – ток, который необходимо измерить
Если измеряемый ток значительно больше максимального измеряемого тока амперметра, то этой величиной в формуле выше можно пренебречь по причине её малого влияния на результат. И мы получим отношение RШ/RА=IА/I.
Если необходимо увеличить предел измеряемого тока в m раз, то можно воспользоваться следующим соотношением – RШ=(m-1)/RА
Разберем пример, где все цифры взяты из головы и не имеют под собой справочной обоснованности.
Задача. Амперметр имеет внутреннее сопротивление 10 Ом и максимальный измеряемый ток 1 А. Какое должно быть сопротивление шунта, чтобы можно было измерить ток 100А. Как его рассчитать?
Решение. При увеличении шкалы по амперметру будет течь ток в 1А как и раньше, а по шунту потечет ток 100-1=99А. Получится, что ток будет делиться в отношении 1:99, а сопротивления будут обратно пропорциональны.
Воспользуемся формулой выше и получим RШ=10*1/(100-1)=0,101 Ом.
Поделитесь с коллегами и сокурсниками
pomegerim.ru
Измерительный шунт
Измерительный шунт относится к конструкции шунтов, предназначенных для измерения токов, и может быть использован в малогабаритных приборах, например, в высокочастотных амперметрах, ваттметрах и мультиметрах. Измерительный шунт содержит арматуру, выполненную из изоляционного материала, токовые наконечники с токовыми и потенциальными зажимами, резистивный и крепежные элементы, при этом шунт выполнен в виде плоской бифилярной обмотки по спирали Архимеда, витки которой разделены между собой диэлектриком и зафиксированы теплопроводящим герметиком, а арматура выполнена в виде двух втулок с фланцами из изоляционного материала, между фланцами которых расположен резистивный элемент, при этом крепежный элемент размещен в соосном отверстии изоляционных втулок и резистивного элемента. Техническим результатом является уменьшение габаритных размеров и занимаемого шунтом объема, повышение частотного диапазона измерения, упрощение конструкции и снижение трудоемкости изготовления и подгонки шунта. 3 ил.
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к конструкции измерительных шунтов, предназначенных для измерения токов.
Известны конструкции измерительных шунтов [1], состоящие из арматуры - основания, изготовленного из изоляционного материала, на котором укреплены токовые наконечники из меди или латуни с токовыми и потенциальными зажимами и впаянный в них твердым припоем резистивный элемент в виде тонкой шины или проволоки из манганина, расположенной в плоскости, параллельной основанию.
Существенными недостатками известной конструкции являются значительные габаритные размеры, масса и ограниченный частотный диапазон при их использовании в цепях переменного тока, что не позволяет использовать их в высокочастотных амперметрах, ваттметрах и мультиметрах.
Известный шунт, описанный в [1], является прототипом.
Техническим результатом, который обеспечивает заявляемый измерительный шунт, является значительное уменьшение габаритных размеров и массы, упрощение конструкции и технологии изготовления, а также расширение частотного диапазона до 20 кГц.
Технический результат достигается тем, что в заявляемом устройстве резистивный элемент выполнен в виде плоской бифилярной обмотки по спирали Архимеда, витки которой разделены между собой диэлектриком и зафиксированы теплопроводящим герметиком, а арматура выполнена в виде двух втулок с фланцами из изоляционного материала, между фланцами которых расположен резистивный элемент, при этом крепежный элемент размещен в соосном отверстии изоляционных втулок и резистивного элемента.
Сопоставительный анализ заявляемого шунта с известным решением показывает, что в заявляемом шунте изменена конструкция резистивного элемента, арматура, а также их взаимное соединение. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна", а сравнение заявляемого устройства с известным техническим решением в данной области техники позволило выявить признаки, отличающие заявленное устройство от известных, подтверждающее вывод о том, что предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень.
Изобретение является промышленно применимым, так как может быть использовано в измерительной технике, в частности при изготовлении малогабаритных измерительных шунтов, встраиваемых в высокочастотные амперметры, ваттметры и мультиметры, измеряющие токи до 20А в частотном диапазоне до 20 кГц.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где изображены
- на фиг.1 - прототип измерительного шунта в двух проекциях;
- на фиг.2 - резистивный элемент в двух проекциях;
- на фиг.3 - измерительный шунт согласно изобретению в сборе в двух проекциях.
На фиг.1, 2, 3 отображены: 1 - арматура - основание прототипа шунта; 2 - токовые наконечники; 3 - резистивный элемент; 4 - токовые зажимы прототипа; 5 - потенциальные зажимы прототипа; 6 - винты крепления токовых наконечников к арматуре прототипа; 7 - отверстия для крепления шунта; 8 - отверстия для крепления токовых выводов заявляемого шунта; 9 - отверстия для крепления потенциальных выводов заявляемого шунта; 10 - арматура - изоляционные втулки в заявленном шунте; 11 - теплопроводящий герметик для фиксации витков резистивного элемента заявляемого шунта; 12, 13 - крепежные элементы (винт 12 и гайка 13) заявляемого шунта.
Работает заявляемый шунт следующим образом.
Измеряемый ток подключается к токовым выводам (отверстия 8 на фиг.2), которые выполняются из манганина как продолжение резистивного элемента, что упрощает конструкцию шунта. Падение напряжения на шунте измеряется на потенциальных выводах (отверстия 9, фиг.2). Стабильность номинального сопротивления шунта обеспечивается путем частичного заполнения зазоров между витками резистивного элемента теплопроводящим герметиком 11 (например, по взаимно перпендикулярным диаметрам шунта), обеспечивая при этом хорошую теплопередачу выделяемого шунтом тепла от тока нагрузки. Резистивный элемент с закрепленными герметиком витками размещается между фланцами изоляционных втулок, которые имеют цилиндрические ступицы с отверстиями, которыми они входят в центральное отверстие резистивного элемента, обеспечивая электрическую изоляцию стяжного винта 12 с гайкой 13 (фиг.3). Выполнение резистивного элемента в виде бифилярной спирали Архимеда упрощает электрическую подгонку шунта к номинальному значению сопротивления (у прототипа это выполняется вручную подпиливанием), так как при начальном значении сопротивления меньше номинального увеличение значения сопротивления можно производить шлифовкой всей плоскости спирали противоположной плоскости с потенциальными выводами, а в случае начального сопротивления больше номинального (у прототипа это окончательный брак) уменьшение значения сопротивления можно производить запайкой внутреннего конца спирали резистивного элемента по торцам ленты. Выполнение резистивного элемента заявляемого шунта в виде бифилярной спирали Архимеда позволяет увеличить частотный диапазон его применения до 20 кГц, поскольку частотная погрешность шунта исключается сложением резистивного элемента вдовое с последующей навивкой его по спирали Архимеда, начиная от точки перелома резистивного элемента (бифилярная намотка), в то время как шунты по прототипу применяются на постоянном токе или на промышленной частоте 50 Гц.
Конструкция заявляемого шунта согласно изобретению существенно уменьшает габаритные размеры и упрощает шунт. Так, типовое значение сопротивления шунты для мультиметра со стрелочным измерителем составляет 0,03-0,05 Ом, при этом для измерения тока силой 10-15А длина резистивного элемента составит 300 - 400 мм. Такой шунт для малогабаритного мультиметра в конструктивном исполнении согласно прототипу неприемлем (объем шунта в конструктивном исполнении согласно прототипу составит 80 см3, а в соответствии с заявляемым изобретением - 10,6 см3). Шунт в соответствии с заявляемым изобретением легко монтируется в прибор и для его крепления потребуется одна дополнительная гайка, в то время как для шунта по прототипу потребуется 6 дополнительных винтов.
Таким образом, предлагаемая конструкция измерительного шунта позволяет получить следующие преимущества:
- уменьшение габаритных размеров и занимаемого шунтом объема в 7-8 раз;
- повышения частотного диапазона измерения до 20 кГц;
- упрощение конструкции и снижение трудоемкости изготовления и подгонки шунта.
Источник информации
1. Технические условия на шунты стационарные 75ШС-01 ТУ 25-04.463-78.
Измерительный шунт, содержащий арматуру, выполненную из изоляционного материала, токовые наконечники с токовыми и потенциальными зажимами, резистивный и крепежные элементы, отличающийся тем, что резистивный элемент выполнен в виде плоской бифилярной обмотки по спирали Архимеда, витки которой разделены между собой диэлектриком и зафиксированы теплопроводящим герметиком, а арматура выполнена в виде двух втулок с фланцами из изоляционного материала, между фланцами которых расположен резистивный элемент, при этом крепежный элемент размещен в соосном отверстии изоляционных втулок и резистивного элемента.
www.findpatent.ru
Шунт — Википедия Переиздание // WIKI 2
Шунт — устройство, которое позволяет электрическому току (либо магнитному потоку) 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.
Впервые предложен американским изобретателем Эдвардом Вестоном в 1893 году[1].
Измерительный шунт
Измерительный шунт[2]Например, шунты применяются для изменения верхнего предела измерения у амперметров магнитно-электрической системы. При этом необходимое сопротивление шунта рассчитывают по формуле:
R2=R1⋅I1I−I1,{\displaystyle R_{2}={\frac {R_{1}\cdot I_{1}}{I-I_{1}}},}где:
- R2{\displaystyle R_{2}} — сопротивление шунта, Ом;
- R1{\displaystyle R_{1}} — сопротивление амперметра, Ом;
- I{\displaystyle I} — максимальный ток, который будет соответствовать полному отклонению стрелки прибора, А;
- I1{\displaystyle I_{1}} — номинальный максимальный ток, измеряемый амперметром без шунта, А.
Если необходимый предел измерения значительно превосходит номинальный ток амперметра, то этим током в знаменателе можно пренебречь, и тогда формула принимает вид:
R2=R1⋅I1I{\displaystyle R_{2}={\frac {R_{1}\cdot I_{1}}{I}}}.Например, для измерения токов до 10 А амперметром, имеющим сопротивление 2000 Ом и максимальный ток 50 мкА, понадобится шунт сопротивлением
R2≈2000⋅5⋅10−510=0,01{\displaystyle R_{2}\approx {\frac {2000\cdot 5\cdot 10^{-5}}{10}}=0,01} Ом.Применение шунтов позволяет расширить пределы показаний амперметра (за счёт ухудшения разрешающей способности и чувствительности прибора).
Важные замечания:
1.Высокоомный проводник шунта припаивается к контактам.
2.Контакты шунта имеют раздельное подключение измерительной цепи и головки прибора.
См. также
Примечания
Литература
Нормативные документы- ГОСТ 8042-93. Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 8. Особые требования к вспомогательным частям.
- Арутюнов В. О. Электрические и магнитные измерения. Общий курс : учеб. пособие для втузов./В. О. Арутюнов [и др.]. — Л. ; М. : ОНТИ. Гл. ред. энерг. лит., 1937. — стр. 186‑194.
Ссылки
Эта страница последний раз была отредактирована 23 сентября 2016 в 09:17.wiki2.org
Измерительный шунт - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Измерительный шунт
Cтраница 2
В в схеме, приведенной на рис. 12 - 1, питание от постороннего источника трехфазного тока подается в точки 31, 33 и 35, ТПК отсоединяется, а зажимы 26 и 29 закорачиваются через измерительный шунт. [16]
На лицевой панели прибора размещены входные зажимы, амперметр, измеритель фазового сдвига со световой индикацией, переключатель режима, потенциометр. В специальном отсеке размещены тиристоры, измерительный шунт, предохранитель, источник питания измерителя угла сдвига фаз и измерительный преобразователь тока. [17]
Амперметры с неподвижным магнитом неудобно применять в двух случаях: когда генераторная установка удалена от панели приборов и при необходимости измерения больших токов. Приборы этого типа посредством калиброванных проводов подключаются к стандартному измерительному шунту 3, который включается в зарядно-раз рядную цепь аккумуляторной батареи. К калиброванным проводам через выводы амперметра присоединяется его обмотка 2, по которой протекает ток, значительно меньший, чем через шунт. Результирующий магнитный поток поворачивает подвижной измерительный магнит / и закрепленную на одной оси с ним стрелку. При отсутствии тока в цепи магнит / взаимодействует с магнитом 4 и удерживает стрелку в положении, соответствующем нулевому показанию прибора. [19]
Одна из таких схем измерений с использованием электронного осциллографа представлена на рис. 6.3. Такое устройство позволяет автоматически получать динамические ВАХ разряда. Оно состоит из выключателя S, балластного реактора L, измерительного шунта с активным сопротивлением Я, двух трансформаторов напряжения Tl, T2 и электронного осциллографа с отклоняющими пластинами, непосредственно подключенными к вторичным обмоткам соответствующих трансформаторов. [20]
Поэтому для измерения постоянного тока ( рис. 4) последовательно с нагрузкой н включают резистор R ( или измерительный шунт), сопротивление которого известно, определяют величину падения напряжения U на нем, а затем по закону Ома вычисляют ток. [21]
Наиболее заманчивым по своей простоте и отсутствию привносимых в контур секции изменений является использование самой секции или ее части в качестве своеобразного измерительного шунта. [22]
При напряжении на выходе усилителя около 300 в ( и более) характеристики усилителя становятся нелинейными и коэффициент усиления перестает быть постоянным. Пользоваться усилителем тгри этом нецелесообразно нз-за сильного искажения формы волны тока. В этом случае следует перейти на измерительный шунт с меньшим сопротивлением К. [23]
Все электромагнитные датчики реагируют в конечном итоге на магнитную индукцию, создаваемую силовым током. Полупроводниковые усилительные датчики преобразуют и усиливают сигнал с измерительного шунта, пропорциональный аварийному току, обеспечивая одновременно потенциальную развязку с силовыми цепями. [25]
Двигатель затормаживается при снятом возбуждении, и на якорь подается пониженное напряжение от источника питания так, чтобы в якоре был ток, близкий к номинальному. При установившемся токе якоря выставляются коэффициенты передачи операционного усилителя. Для крупных машин вместо добавочного сопротивления для получения сигнала, пропорционального току якоря, используется измерительный шунт, который обычно имеется в якорной цепи. Для усиления токового сигнала от 45 - 150 мв до 10 - 20 в используется приставка к прибору в виде промежуточного безынерционного усилителя. [26]
Двигатель затормаживается при снятом возбуждении, и на якорь подается пониженное напряжение от источника питания так, чтобы в якоре был ток, близкий к номинальному. При установившемся токе якоря выставляются коэффициенты передачи операционного усилителя. Для крупных машин вместо добавочного сопротивления для получения сигнала, пропорционального току якоря, используется измерительный шунт, который обычно имеется в якорной цепи. Для усиления токового сигнала от 45 - 150 мв до 10 - 20 в используется приставка к прибору в виде промежуточного безынерционного усилителя. [27]
Рассмотрим устройство прибора магнитоэлектрической системы. При прохождении тока через катушку ее магнитный поток взаимодействует с потоком постоянного магнита, и подвижная система вместе со стрелкой отклоняется в ту или другую сторону. Через тонкую проволоку катушки проходит небольшой ток. Для измерения больших токов амперметр подключают к измерительному шунту. Он имеет манганиновые пластины с небольшим сопротивлением, укрепленные в колодках, к которым подключают силовые и измерительные провода. При этом основная часть тока идет по шунту, а небольшая часть ответвляется к прибору. [29]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
Шунт — WiKi
Например, шунты применяются для изменения верхнего предела измерения у амперметров магнитно-электрической системы. При этом необходимое сопротивление шунта рассчитывают по формуле:
R2=R1⋅I1I−I1,{\displaystyle R_{2}={\frac {R_{1}\cdot I_{1}}{I-I_{1}}},}где:
- R2{\displaystyle R_{2}} — сопротивление шунта, Ом;
- R1{\displaystyle R_{1}} — сопротивление амперметра, Ом;
- I{\displaystyle I} — максимальный ток, который будет соответствовать полному отклонению стрелки прибора, А;
- I1{\displaystyle I_{1}} — номинальный максимальный ток, измеряемый амперметром без шунта, А.
Если необходимый предел измерения значительно превосходит номинальный ток амперметра, то этим током в знаменателе можно пренебречь, и тогда формула принимает вид:
R2=R1⋅I1I{\displaystyle R_{2}={\frac {R_{1}\cdot I_{1}}{I}}} .Например, для измерения токов до 10 А амперметром, имеющим сопротивление 2000 Ом и максимальный ток 50 мкА, понадобится шунт сопротивлением
R2≈2000⋅5⋅10−510=0,01{\displaystyle R_{2}\approx {\frac {2000\cdot 5\cdot 10^{-5}}{10}}=0,01} Ом.Применение шунтов позволяет расширить пределы показаний амперметра (за счёт ухудшения разрешающей способности и чувствительности прибора).
Важные замечания:
1.Высокоомный проводник шунта припаивается к контактам.
2.Контакты шунта имеют раздельное подключение измерительной цепи и головки прибора.
ru-wiki.org
Шунт - это... Что такое 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:
где
- 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).
См. также
Ссылки
dvc.academic.ru
