Die Stromstärke ist ein wichtiges Konzept in der Elektronik. Ein zu geringer Strom reicht nicht aus, um den Toaster in Betrieb zu nehmen, während ein zu hoher Strom Ihre Geräte in Brand setzen kann. Wenn Sie einige elektrische Heimwerkerprojekte planen, ist es wichtig, die Stromstärke zu kennen, die gezogen wird. Der bescheidene DC-Amperemeter-Shunt ist ein raffiniertes Werkzeug, das genau das ermöglicht.
Der DC-Amperemeter-Shunt ist ein raffiniertes Gerät, das eine sehr niederohmige Verbindung zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis herstellt. Dieser niederohmige Strompfad ist parallel zum Amperemeter geschaltet. Laienhaft ausgedrückt ist der Shunt ein eingebautes Instrument, während andere Shunt-Typen extern an den Stromkreis angeschlossen werden.
Bevor wir die Mechanik eines Gleichstrommessers erörtern, müssen wir zunächst den Prozess des elektrischen Stroms und das Ohmsche Gesetz verstehen, das die Beziehung zwischen Strom, Spannung und Widerstand definiert. Das Ohmsche Gesetz ist das Prinzip, das dem Shunt eines Strommessers zugrunde liegt.
Stellen Sie sich Folgendes vor: Elektrischer Strom fließt durch einen Widerstand, und der Spannungsabfall über dem Widerstand wird gemessen. Wenn wir den Widerstand kennen, können wir den Strom mit der Gleichung I=V/R berechnen.
Das Amperemeter ist für die Messung des kleinen elektrischen Stroms ausgelegt und kann allein keinen großen Strom messen. Ein Shunt muss parallel zum Amperemeter angeschlossen werden, damit es den Starkstrom messen kann.
Bei einer Parallelschaltung fällt die Spannung des Shunts und des Amperemeters über dem Messgerät ab, und der elektrische Strom des Shunts bleibt gleich; das bedeutet, dass der Shunt die Bewegung des Zeigers nicht beeinflusst.
Berechnung des Shunt-Widerstands
Es ist einfach, den Wert des Shunt-Widerstands zu berechnen, wenn man über Grundkenntnisse der Algebra verfügt.
Angenommen, der Stromkreis, der zur Messung des Stroms verwendet wird, wird mit I dargestellt. Dieser Stromkreis hat ein Amperemeter und einen Shunt, die parallel zueinander angeschlossen sind. Das Amperemeter ist so gebaut, dass es kleine oder geringe Ströme messen kann; wir stellen dies mit dem Wert Im dar. Beachte, dass der Strom I durch das Messgerät mit einer hohen Stromstärke fließt und das Messgerät verbrennen kann.
Um den Strom I zu messen, brauchen wir einen Shunt in der Schaltung. Der Ausdruck zur Berechnung des Widerstandswertes lautet:
Der Shuntstrom wird mit dieser Formel berechnet.
Die mathematische Gleichung für den elektrischen Shunt-Widerstand lautet demnach,
Die Multiplikationsleistung des Shunts ist das Verhältnis des Gesamtstroms zu dem anderen Strom, der die Bewegung der Strommessspule erfordert.
Die Multiplikationsleistung kann mit dieser Gleichung ermittelt werden.
Der Widerstand des Shunts wird somit:
Der Aufbau eines Shunts
Der Shunt ist so konstruiert, dass er die Temperatur des Materials auch dann hält, wenn ein beträchtlicher elektrischer Strom durch den Stromkreis fließt. Der Shunt und sein Temperaturkoeffizient zeigen die Beziehung zwischen den Unterschieden in den physikalischen Eigenschaften des Geräts in Bezug auf Temperaturänderungen. Sein Stromwiderstand bleibt mit der Zeit immer konstant.