Что такое шунт и добавочное сопротивление

Что такое шунт и добавочное сопротивление

Приветствую всех читателей на нашем сайте и сегодня в рамках курса “Основы электроники” мы будем изучать основные способы измерения силы тока, напряжения и других параметров электрических цепей. Естественно, без внимания не останутся и основные измерительные приборы, такие как вольтметр и амперметр.

Измерение тока. Амперметр

И начнем мы с измерения тока. Прибор, используемый для этих целей, называется амперметр и в цепь он включается последовательно. Рассмотрим небольшой примерчик:

Как видите, здесь источник питания подключен напрямую к резистору. Кроме того, в цепи присутствует амперметр, включенный последовательно с резистором. По закону Ома сила тока в данной цепи должна быть равна:

Получили величину, равную 0.12 А, что в точности совпадает с практическим результатом, который демонстрирует амперметр в цепи

Как определить сопротивление шунта

Часто при электротехнических измерениях необходимо узнать величину тока протекающего в цепи. Для этого используется амперметр. Как и другие измерительные приборы, амперметр имеет свой максимальный предел измерения, в тех случаях, когда его недостаточно, применяют шунтирование амперметра.

Шунт – это сопротивление, которое подключается параллельно к зажимам амперметра, с целью увеличения диапазона измерений. Добавление шунта параллельно амперметру вызывает разделение тока I, который протекает через данную цепь, на две составляющие – Iа и Iш.

По закону Кирхгофа известно, что сумма токов сходящихся в узле равна нулю, а значит, ток I представляет собой сумму токов Iа и Iш. Чем меньше сопротивление шунта Rш , тем ток Iш больше, а значит ток Iа, который протекает через амперметр – меньше. Зная, как соотносятся сопротивление амперметра Ra и шунта Rш, можно узнать величину измеряемого тока I или напротив, зная ток I, можно рассчитать необходимое сопротивление шунта Rш.

Формула для расчета сопротивления шунта:

Для увеличения диапазона измерения амперметра в n раз, формула для шунта:

Пример 1

Рассчитайте сопротивление шунта, который увеличит диапазон электромагнитного амперметра до 10 А, если известно, что амперметр имеет внутреннее сопротивление 5 Ом и измеряет ток до 1 А.

Измеряемый ток в 10 А, делится на два тока Iа = 1 А, и Iш, который равен:

Отсюда измеряемый ток должен разделиться в соотношении:

Так как по закону Ома сопротивление обратно пропорционально току, то

Пример 2

Определите, какое должно быть сопротивление шунта, для того, чтобы увеличить предел измерения амперметра в 5 раз, если известно, что внутреннее сопротивление амперметра 2 Ом.

Сопротивление шунта рассчитывается по следующей формуле:

Пример 3

Амперметр дает полное отклонение стрелки при токе в 3 А. Необходимо измерить с помощью него ток в 150 А. Определите сопротивление шунта, если известно, что внутреннее сопротивление амперметра 1 Ом.

Для проведения измерения необходимо увеличить ток в n раз:

По уже знакомой формуле рассчитаем сопротивление шунта:

Понятия и формулы

Шунтом называется сопротивление, которое присоединяется параллельно зажимам амперметра (параллельно внутреннему сопротивлению прибора), чтобы увеличить диапазон измерений. Измеряемый ток I разделяется между измерительным шунтом (rш, Iш) и амперметром (rа, Iа) обратно пропорционально их сопротивлениям.

Для чего нужно добавочное сопротивление

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 [ править | править код ]

Например, шунты применяются для изменения верхнего предела измерения у амперметров магнитно-электрической системы. При этом необходимое сопротивление шунта рассчитывают по формуле:

R 2 = R 1 ⋅ I 1 I − I 1 , >,>

• R 2 — сопротивление шунта, Ом;
• R 1 — сопротивление амперметра, Ом;
• I — максимальный ток, который будет соответствовать полному отклонению стрелки прибора, А;
• 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:

R 2 = R 1 ⋅ I 1 I > .

Например, для измерения токов до 10 А амперметром, имеющим сопротивление 2000 Ом и максимальный ток 50 мкА, понадобится шунт сопротивлением

R 2 ≈ 2000 ⋅ 5 ⋅ 10 − 5 10 = 0 , 01 Ом.

Применение шунтов позволяет расширить пределы показаний амперметра (за счёт ухудшения разрешающей способности и чувствительности прибора).

1.Высокоомный проводник шунта припаивается к контактам.

2.Контакты шунта имеют раздельное подключение измерительной цепи и головки прибора.

Рамка магнитоэлектрического прибора имеет катушку, выполненную из тонкого провода, рассчитанного на очень маленький ток. Поэтому магнитоэлектрические амперметры могут измерять ток величиной несколько десятков миллиампер.

Как же быть, если нужно измерить значительно больший ток, например, несколько десятков ампер? Может быть, перемотать обмотку прибора более толстым проводом? Нет, такое решение будет неудачным. Рамка прибора станет очень тяжелой, возрастут трение в опорах и погрешность прибора. Кроме того, придется поставить спиральные пружинки из более толстой проволоки. Они будут иметь большую жесткость, и силы электромагнитного взаимодействия не смогут повернуть стрелку прибора.

Рис. 15.3. Схема включения шунта для расширения пределов измерения амперметра

Расчет шунта и добавочного сопротивления формула | Все своими руками

Как рассчитать шунт и/или добавочное сопротивление, довольно часто этот вопрос встает перед радиолюбителями занимающимися разработками блоков питания, зарядных устройств, измерительных приборов и т.д. Тем не менее, это очень просто.

Расчет шунта

Формула для расчета величины сопротивления шунта приведена на рисунке 1

Пример 1.

Измеряемый ток = 10000000мкА, Полное отклонение стрелки измерительной головки происходит при токе, проходящем через нее, 100мкА. Т.е. Iприбора = 100мкА. Величина сопротивления катушки измерительной головки равна 240 Ом, Rприбора = 240 Ом. Подставляем все данные в формулу и получаем: Rшунта = 240 / (10000000/100 – 1) = 0,0024Ом.

Все очень просто, но при комнатной температуре. Если же эта головка, установленная, например, в зарядное устройство, и вы его принесли зимой в гараж, то тут не все так однозначно. Об этом я писал в статье «Зарядное устройство с токовой стабилизацией». Дело в том, что сопротивление рамки измерительной головки сильно зависит от температуры.

Поэтому и показания прибора при изменении температуры, тоже будут иметь большую погрешность. Кроме этого температурная зависимость показаний вашего амперметра будет зависеть и от выбранного вами материала шунта. Лучшим материалом для шунта, конечно, является константан. Его и название производное от константы.

Этот сплав имеет высокостабильный ТКС.

Расчет добавочного сопротивления

Здесь произведение тока прибора и сопротивление прибора, ни что иное как падение напряжения на самой измеряющей головке, для нашего случая Uприбора = 0, 0001А х 240 Ом = 0,024В – 24мВ. В большинстве случаев им можно просто пренебречь. В этом случае формула примет следующий вид:
R добавочное = Uизмеряемое/Iприбора;

Пример 2

Рассчитать добавочное сопротивление на измеряемое напряжение 30В.1) R = (30-0,024)/0,0001 = 299,759 Ом; 2) Без учета падения напряжения на головке R = 30/0,0001 = 300 Ом;

Вообще, добавочный резистор лучше сделать составным, состоящим из двух – трех последовательно включенных резисторов. Например, 270 + 30 Ом или 270 + 27 + 3 Ом. В этом случае проще будет откалибровать измерительный прибор.

Как подсоединить амперметр к зарядному устройству?

Амперметр подключается к электрической цепи последовательно То есть у нас есть провод, по нему течет электрический ток от источника этого самого тока к потребителю, которым может выступать электрический прибор. Чтобы измерить ток амперметром, нам необходимо обесточить (отключить) источник питания.

Как правильно включить в схему амперметр и вольтметр?

Ответ, проверенный экспертом Для амперметра: Амперметр должен подключаться последовательно к тому участку цепи, на котором нужно измерить силу тока. Соблюдаем полярность: + амперметра подключается к + источника, — амперметра подключается к — источника.

Как поставить шунт на амперметр?

Расчет шунта для амперметра

1. Понятия и формулы
2. Шунтом называется сопротивление, которое присоединяется параллельно зажимам амперметра (параллельно внутреннему сопротивлению прибора), чтобы увеличить диапазон измерений. …
3. Сопротивление шунта rш=rа х Iа/(I-Iа ).
4. Для увеличения диапазона измерений в n раз шунт должен иметь сопротивление rш=(n-1)/rа

Что должен показывать амперметр на зарядном устройстве?

Заряжаясь, токи зарядного и аккумулятора выравниваются и амперметр уже показывает снижение зарядного тока. Степень зарядки определяет только относительно емкости аккумулятора и времени продолжительности зарядки, вольтметром, иногда нагрузочной вилкой.

Как подключать вольтметр и амперметр в цепь?

Включение амперметра в цепь — всегда последовательно с нагрузкой. Если подключить амперметр параллельно нагрузке, параллельно источнику питания, то амперметр просто сгорит или сгорит источник, поскольку весь ток потечет через мизерное сопротивление измерительного прибора.

Как включить в цепь амперметр и вольтметр?

Вольтметр подключается параллельно участку цепи, на котором будет измеряться напряжение,а амперметр включается в электрическую цепь последовательно с тем элементом цепи, силу тока в котором необходимо измерить.

Как работает амперметр и вольтметр?

Основу магнитоэлектрических устройств составляет постоянный магнит. При прохождении тока через обмотку рамки, между ним и магнитом создается крутящий момент. С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале амперметра и показывает значение силы тока.

Как соединяется в цепь вольтметр?

Вольтметр (вольт + греч. μετρεω «измеряю») — электроизмерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или ЭДС в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии. Идеальный вольтметр должен обладать бесконечно большим внутренним сопротивлением.

Как рассчитать шунт для цифрового амперметра?

Сопротивление шунта вычисляется по формуле. Rш = (Rа * Iа)/(I — Iа)Rш – сопротивление, которым должен обладать шунт. Rа – внутреннее сопротивление амперметра без нагрузки. I – предполагаемый ток, при котором стрелка прибора займет максимальное положение в конце шкалы.27 мая 2016 г.

Что такое шунт для чего его применяют?

Шунт — устройство, которое позволяет электрическому току (либо магнитному потоку) протекать в обход какого-либо участка схемы, обычно представляет собой низкоомный резистор, катушку или проводник.

Сколько ампер должно показывать зарядное устройство?

В идеале зарядный ток для обычной свинцово-кислотной батареи должен составлять 10% от ее ампер-часовой характеристики. Например, полностью разрядившуюся батарею ёмкостью 50 ампер-часов следует заряжать при силе тока 5 ампер в течение десяти часов. Зарядка должна проходить со снятыми крышками или вывернутыми пробками.

Почему при зарядке аккумулятора падает сила тока в зарядном устройстве?

Ток падает из-за того, что схема зарядного привязана не к собственно току а к напряжению. По мере заряда аккумулятора напряжение растёт на аккумуляторе. То есть разность потенциалов выравнивается (становится меньше).

Что такое шунт и добавочное сопротивление?

Добавочные резисторы служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров различных систем и других приборов, имеющих параллельные цепи, подключаемые к источнику напряжения.

Что представляет собой добавочное сопротивление?

Если потребитель нужно включить на более высокое напряжение, чем то, на которое он рассчитан, последовательно с ним включают добавочное сопротивление rд (рис. На добавочном сопротивлении создается падение напряжения Uд, которое снижает напряжение на потребителе до требуемой величины Uп. .

Что такое шунт и для чего он нужен?

Шунт (англ. shunt «ответвление») — устройство, которое позволяет электрическому току (либо магнитному потоку) протекать в обход какого-либо участка схемы, обычно представляет собой низкоомный резистор, катушку или проводник.

Как подключается добавочное сопротивление?

Напряжение источника равно сумме напряжений на потребителе и добавочном сопротивлении: U=Uп+Uд; U=Uп+I∙rд. Из этого равенства можно определить необходимое добавочное сопротивление: I∙rд=U-Uп, rд=(U-Uп)/I.

Что показывает множитель добавочного резистора?

Множитель добавочного сопротивления это отношение, которое показывает во сколько раз то напряжение, которое присутствует на выводах вольтметра больше напряжения поступающего на измерительную головку.

Для чего последовательно с гальванометром включают большое добавочное сопротивление?

Для расширения пределов измерения вольтметра последовательно с вольтметром включается добавочное сопротивление (рис.

Что означает N в формуле дополнительного сопротивления к вольтметру?

При подключении шунта к амперметру и добавочного сопротивления к вольтметру: . n = U/U 0 — для вольтметра (U 0 — максимальное напряжение, которое можно было измерить до подключения добавочного сопротивления; U — максимальное напряжение, которое требуется измерять данным вольтметром);

Как подключить вольтметр с добавочным сопротивлением?

Добавочное сопротивление к вольтметру — ЗФТШ, МФТИ Если вольтметр рассчитан на максимальное напряжение `U_max`, а с его помощью необходимо измерять напряжение, в `n` раз большее, то, подключив последовательно с вольтметром добавочное сопротивление `R_2` (рис. 10), разделим напряжение `n*U_max` на два с.

Каким должно быть внутреннее сопротивление вольтметра?

RВ=R/(U2/U1-1)-RБ. Чем выше величина R, тем точнее будут измерения. Где Rдоб — добавочное сопротивление вольтметра, RВ – внутреннее сопротивление вольтметра, n – отношение величины желаемого измеряемого напряжения к реально измеряемому напряжению.

Для чего служит шунт и как его подсоединяется?

Шунт – это сопротивление, которое подключается параллельно к зажимам амперметра, с целью увеличения диапазона измерений. Добавление шунта параллельно амперметру вызывает разделение тока I, который протекает через данную цепь, на две составляющие – Iа и Iш.

Какие бывают разновидности шунтов?

• Вентрикуло-перитонеальный шунт. Дистальный конец шунта погружают в брюшную полость пациента, где и происходит всасывание избытка ликвора. .
• Вентрикуло-атриальный шунт. .
• Менее распространенные варианты:
• Вентрикуло-плевральный шунт. .
• Шунт, соединяющий желудочки мозга с желчным или мочевым пузырем.

Для чего нужен шунт для амперметра?

Шунтом называется сопротивление, которое присоединяется параллельно зажимам амперметра (параллельно внутреннему сопротивлению прибора), чтобы увеличить диапазон измерений. Измеряемый ток I разделяется между измерительным шунтом (rш, Iш) и амперметром (rа, Iа) обратно пропорционально их сопротивлениям.

Как найти R добавочное?

По выведенной в предыдущем расчете формуле добавочное сопротивление равно: rд=(n-1)∙rв, где увеличение диапазона n=360/30=12. Добавочное сопротивление rд для нового диапазона измерений 360 В будет 880 Ом. Для измерения напряжения вольтметр включается параллельно с нагрузкой.

Для чего предназначены потенциальные зажимы шунта?

К потенциальным зажимам шунта обычно присоединяют измерительный механизм измерительного прибора. 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 изготовляют из манганина.

Как шунт подключается к Амперметру?

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.

1. Шунты: назначение, принцип действия, расчетные формулы. Причины, ограничивающие область применения шунтов при измерении больших токов?

Шунты используют для уменьшения силы тока протекающего через прибор в заданное число раз. Такая задача возникает при расширении пределов измерения амперметров.

Шунт – это резистор, подключаемый параллельно амперметру для уменьшения, протекающего через него тока в определенное число раз.

n – коэффициент шунтирования.

I – измеряемый ток;

— ток полного отклонения амперметра.

В основе принципа действия шунта лежит первый закон Керхгорфа.

Шунты изготавливают манганина: Сu 85% — 89%; Ni – 2 – 3%; Mn – 11 -13 %.

Шунты могут быть внутренние и наружные. Наружные шунты применяют для токов I < 7,5 кА, внутренние при токах I < 30А.

Шунты могут быть одно и много предельными и имеют класс точности от 0,02…0,5. В основном шунты применяют для расширения пределов магнитоэлектрических амперметров ( ). Шунты не используются на переменном токе из-за дополнительной погрешности от изменения частоты тока. Использование шунтов ограниченно невозможностью и нерациональностью изготовление резисторов с очень малым сопротивлением.

2. Делители напряжения: назначение, принцип действия, расчетные формулы. Причины, ограничивающие области применения делителей напряжения при измерении больших напряжений?

Делитель напряжения – это резистивное электрическое устройство для уменьшения напряжения в определенное число раз.

Делитель изготавливают в виде резисторов из манганина с классом точности 0,0005…0,01. Примером делителя служит добавочный резистор (расширение пределов вольтметров).

Сопротивление добавочного резистора находят по формуле:

m – коэффициент деления.

U – измеряемое напряжение;

— напряжение полного отклонения вольтметра.

В отличии от шунтов сопротивление добавочных резисторов очень большое. Добавочные резисторы используют в цепях постоянного и переменного тока частотой f < 20 кГц; предельно измеримое напряжение =30 кВ. Использование добавочных резисторов ограниченно потребляемой ими мощностью.

3. Измерительные приборы: определение, способы классификации. Классификации аналоговых и цифровых приборов электрических величин?

Измерительный прибор – средство измерение, предназначенное для получения измеряемой величины в установленном диапазоне.

Отличительной особенностью прибора является наличие отсчетного устройства.

Классификацию приборов можно разделить по разным признакам:

По способу измерений – приборы прямого действия и приборы сравнения.

По способу отсчета значения измеряемой величины – приборы показывающие и регистрирующие (самопишущие и печатающие).

По принципу действия – приборы усредняющие и суммирующие.

Показания усредняющих приборов пропорциональны средневзвешенному значению измеряемой величины определяющееся за известное время. Показания суммирующих приборов пропорционально количеству единиц измеряемой величины поступивших на вход прибора.

По форме представления показаний – приборы аналоговые и цифровые, а также скомбинированной формы показаний.

По виду измеряемой величины – приборы не электрических величин и приборы электрических величин.

Классификация приборов электрических величин.

Способы классификации делятся на: общие и специальные.

Общие способы рассмотрены выше.

Специальные способы классификации:

По конструктивно-эксплуатационным признакам.

При классификации приборов по назначению – различают: амперметры, вольтметры и т.д.

Не зависимо от вида электроизмерительного прибора главным источником информации об измерительной величине является сигнал измерительной информации.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Токовые шунты₆₂

быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр

• 1

• 20
• 40
• 60

Шунт, или, иначе говоря, токовый шунт — простейшее, если не сказать – примитивное устройство, которое предназначено для «перенаправления» тока в обход какого-либо участка электрической цепи или схемы. Обычно в качестве шунта используется низкоомный резистор, катушка, или любой другой проводник.

Основная задача шунта — создание параллельного подключения к какому-либо объекту с целью уменьшения суммарного сопротивления. К примеру, шунты часто применяют совместно с амперметром для увеличения верхнего предела измерения.

Промышленно изготовленный токовый шунт представляет собой низкоомное сопротивление, изготовленное из металлической пластины, или провода. Основным конструктивным отличием шунта от резистора является наличие 4 выводов, или зажимов. Два вывода, на которые подается ток, называются токовыми, а зажимы, с которых снимается напряжение, называются потенциальными. Изготавливаются шунты из манганина.

Шунты, рассчитанные на небольшой ток (30 А) и встраиваемые в прибор обычно называют внутренними шунтами. Наружные шунты, рассчитанные на большой ток, используются с наружной части прибора, тем самым предохраняя прибор от перегревания.

Основными характеристиками шунтов являются падение напряжения на шунте и максимальный рабочий ток.

Посмотреть и купить товар вы можете в наших магазинах в городах: Москва, Санкт-Петербург, Алматы, Архангельск, Астрахань, Барнаул, Белгород, Владимир, Волгоград, Вологда, Воронеж, Гомель, Екатеринбург, Иваново, Ижевск, Казань, Калуга, Кемерово, Киров, Кострома, Краснодар, Красноярск, Курган, Курск, Липецк, Минск, Набережные Челны, Нижний Новгород, Новосибирск, Омск, Орёл, Пенза, Пермь, Псков, Ростов-на-Дону, Рязань, Самара, Саранск, Саратов, Смоленск, Ставрополь, Тверь, Томск, Тула, Тюмень, Уфа, Чебоксары, Челябинск, Ярославль.
Доставка в пункты выдачи заказов Pickpoint, OZON, Boxberry, DPD, CDEK, «Связной», а также Почтой России в следующие города: Тольятти, Иркутск, Хабаровск, Владивосток, Махачкала, Оренбург, Новокузнецк, Чебоксары, Калининград, Улан-Удэ, Сочи, Брянск, Сургут, Нижний Тагил, Чита, Владикавказ, Грозный, Мурманск, Тамбов, Петрозаводск, Нижневартовск, Новороссийск, Йошкар-Ола и еще в более чем 1000 городов и населенных пунктов по всей России.

Товары из группы «Токовые шунты» вы можете купить оптом и в розницу.