Virran virtausnopeus on olennainen käsite elektroniikassa. Liian vähän virtaa ei käynnistä leivänpaahdinta, kun taas liian paljon sitä voi sytyttää laitteistosi tuleen. Jos aiot tehdä sähköisiä DIY-projekteja, on tärkeää tietää, kuinka paljon virtaa otetaan. Vaatimaton tasavirta-ampeerimittarin shuntti on näppärä työkalu, jonka avulla voit tehdä juuri sen.
Virtapiirin tasavirta-ampeerimittarin shuntti on näppärä laitteisto, jonka avulla saadaan aikaan erittäin matalaresistanssinen liitäntä sähkövirtapiirin kahden pisteen välillä. Tämä matalaresistanssinen virtausreitti kytkeytyy rinnakkain ampeerimittarin kanssa. Maallikon termein sanottuna shuntti on sisäänrakennettu laite, kun taas muut shunttityypit on kytketty ulkoisesti virtapiiriin.
Ennen kuin keskustelemme tasavirta-ampeerimittarin mekaniikasta, meidän on ensin ymmärrettävä sähkövirran kulku ja Ohmin laki, joka määrittelee virran, jännitteen ja resistanssin välisen suhteen. Ohmin laki on virta-ammetrin shuntin taustalla oleva periaate.
Kuvittele tämä: Sähkövirta kulkee vastuksen läpi, ja vastuksen yli tuleva jännitehäviö mitataan. Jos tiedämme resistanssin, voimme laskea virran yhtälön I=V/R avulla.
Ampeerimittari on tehty mittaamaan pientä sähkövirtaa, eikä se voi mitata yksinään suurta virtaa. Ampeerimittarin rinnalle on kytkettävä shuntti, jotta se voi mitata voimakasta sähkövirtaa.
Rinnakkaiskytkennässä shuntin ja ampeerimittarin jännite laskee mittarin yli, ja shuntin sähkövirta pysyy samana; tämä tarkoittaa, että shuntti ei vaikuta osoittimen liikkeeseen.
Miten shuntin resistanssi lasketaan
Shuntin resistanssin arvo on helppo laskea, kunhan sinulla on algebran perustiedot.
Esitettäköön, että virtapiiriä, jota käytetään virran mittaamiseen, kuvataan I:llä. Tässä virtapiirissä on ampeerimittari ja shuntti, jotka on kytketty rinnakkain toisiinsa. Ampeerimittari on rakennettu mittaamaan pientä tai pientä virtaa; esitämme tämän arvolla Im. Huomaa, Virta I kulkee mittarin läpi suurella voimakkuudella ja voi polttaa mittarin.
Voidaksemme mitata virran I, tarvitsemme piiriin shuntin. Lauseke vastuksen arvon laskemiseksi on:
Suntin virta lasketaan tällä kaavalla.
Siten shuntin sähkövastuksen matemaattinen yhtälö saadaan seuraavasti,
Suntin teho on kokonaisvirran suhde muuhun virtaan, joka vaatii ampeerimittarin kelan liikkeen.
Kerroinsteho saadaan selville tämän yhtälön avulla.
Siten shuntin resistanssiksi tulee:
Suntin rakentaminen
Suntti rakennetaan niin, että se pitää yllä materiaalin lämpötilaa silloinkin, kun virtapiirin läpi kulkee huomattavan suuri sähkövirta. Shuntti ja sen lämpötilakerroin näyttävät laitteen fysikaalisten ominaisuuksien erojen suhteen lämpötilan muutoksiin. Sen virtaresistanssi pysyy aina vakiona ajan myötä.