Shunt za ampermeter: naredite ga sami, izračun šanta za enosmerni ampermeter, vklop naprave

Ampermeter je naprava, ki meri moč toka, ki prehaja v električnem tokokrogu, ki je pogosto precejšnja. Po Ohmovem zakonu mora imeti ampermeter čim manjši upor, da preide več toka. Rešitev je v priključitvi vzvoda vzporedno z napravo, ki zagotavlja tako nizko vrednost upora.

Zakaj je potreben shunt?

Šant je tračna črta (ojačana proga na plošči) ali kos žice s precej debelim prerezom, tuljava z nizko odpornostjo (manj kot 1 ohm) ali upor z močjo 10 vatov ali več. Uporablja se, kadar na primer ampermeter 10 A ne more izmeriti recimo 50 A toka, ki ga porabijo naprave, priključene na napajalni tokokrog. V žargonu električarjev se temu pojavu reče "pomanjkanje ampera na tehtnici". Oziroma obseg meritev toka na istem ampermetru ne pokriva tako visokih tokov.

Izračun ranžirne odpornosti

Poleg Ohmovega zakona za odsek vezja - njegov prelom, v katerega je vključen ampermeter - se upošteva tudi Kirchhoffova formula. Skupni tok, ki teče na mestu, kjer je naprava vklopljena, je enak vsoti tokov, ki prehajajo skozi sam ampermeter in njegov ranžirni tok.

Upor ampermetra je nekajkrat večji od zunanjega šanta. Tok, ki prehaja skozi zunanji ranžir, je nekajkrat večji od toka na samem ampermetru.

Pri digitalni napravi, kjer se namesto merilne glave uporabljata tokovni senzor in analogno-digitalni pretvornik, se porazdelitev tokov, ki tvorijo skupni tok tokokroga, ne spremeni.

Shema povezave naprave

Ampermeter je povezan zaporedno, da odpre tokokrog. Slednje se lahko nahajajo kjer koli. Naprava sama prikazuje, koliko amperov na uro porabi to vezje. Zunanji shunt je v vezje vključen tudi serijsko, vendar se v isti reži izkaže vzporedno s samim ampermetrom.

Kaj lahko uporabite?

V idealnem primeru se uporabi kos žice ali žice iz kovine ali zlitine, ki pri segrevanju nekoliko spremeni svoj električni upor. In šant bo nujno ogrevan - vsaj do nekaj deset stopinj, saj skozi tok teče tok v enotah in več deset amperih. Strokovnjaki priporočajo uporabo zlitine manganina. Manganinova žica (ali trak) velja za najstabilnejši električni element: njen temperaturni koeficient upora je 200-krat nižji od bakra in 300-krat nižji od železa. Uporaba bakrenih in jeklenih ranžirnih naprav lahko povzroči zaznavno napako pri pomembnih tokovih, zaradi katerih se segrejejo.

Toda za grobo oceno se včasih uporabi poravnana sponka ali kos žice.

Če govorimo o impresivnem toku od sto do tisoč amperov - na primer ob zagonu motorja KamAZ, kjer je ustvarjen zagonski tok 500 ali več amperov, da zaganja gred motorja s pomočjo zaganjalnika - se bo tu preprosto stopil preprost shunt. Uporabiti je treba trenutno objemko - to je močnejša različica ranžirnega voda. Enako se naredi v električnih inštalacijah in stikalnih napravah z visoko napetostjo, kjer je skupni tok porabnikov precej velik.

Kaj je potrebno?

Za izdelavo šanta so poleg žice, žic, dielektrika in pritrdilnih elementov potrebne naslednje naprave.

  • Pripravljen milliammeter. Uporabite lahko tudi galvanometer - merilno glavo brez notranjih shuntov, uporov itd.
  • Laboratorijsko napajanje, ki zagotavlja potrebno jakost toka. Tudi avtomobilsko baterijo lahko uporabite v tokokrogu, s katerim je zaporedno povezan, na primer žaromet 100/90 W na osnovi žarnice z žarilno nitko. Če takega žarometa ni, lahko na deset vatov priključite kos ihromove električne tuljave ali močan keramični upor. Nikoli ne kratek stik naprave, brez obremenitve.
  • Pri delu z gospodinjskim razsvetljavnim omrežjem - usmerniškim diodnim mostom (ali enojnimi visokonapetostnimi diodami) in dodatnim odklopnikom 16 A, varovalkami za več amperov.

Napetost deluje samo po pravilni montaži vezja.

DIY shunt

Ni priporočljivo spiralno navijati žice (ali emajlirane žice) - induktivnost nastale tuljave bo zmanjšala natančnost ampermetra. Pomanjkanje tuljave ima slabost, da duši prenapetostne tokove, zlasti v primeru dušene (jedrne) tuljave. Če je kos žice predolg, ga položite v valovito kačo.

Vsak izolator je primeren kot dielektrik - od keramike do tekstolita. Poleg tega lahko žica, zvita v obliki tuljave, pregreje dielektrik, ki ne more vzdržati povišane temperature nad 150 stopinj. In samo keramika in kaljeno steklo sta odporna na pregrevanje.

  • Najprej se izreže dielektrična plošča, v katero se izvrtajo luknje za vijake s podložkami in maticami. Material - tekstolit, getinax, les ali kompozitni materiali.
  • Za znatno izolacijo toplote žice iz nosilne plošče so na vijake nameščeni keramični obroči. Po njih so postavljene podložke, ki vpenjajo žico.
  • Da bi preprečili spontano odvijanje in padanje žice in žic, so pred maticami nameščeni vzmetni podložki.
  • Na koncu se žice in konci žic vstavijo med podložke in matice zategnejo.

Nastali del je vzporedno povezan z ampermetrom ali galvanometrom.

Ponovna kalibracija naprave

Novo kalibracijo posodobljenega merilnika števila vrtljajev za nov shunt je treba izvesti na naslednji način.

  1. Odstranite sprednji del ohišja (okno za ogled instrumentov) skupaj s steklom.
  2. Eno od žarnic znane nazivne vrednosti zaporedno priključite z ampermetrom na baterijo ali napajalnik. Torej, žarnice z žarilno nitko kažejo tok v amperih in napetost v voltih. Če priključite LED ploščo ali žaromet, ki na primer kaže na napetost 12 V in moč 24 W, bo vaš obratovalni tok 2 A (moč deljena z napetostjo napajalnika).
  3. Označite kot, pod katerim je puščica instrumenta odstopila, s piko s številko (v tem primeru je 2).
  4. V idealnem primeru vklopite iste žarnice ali žaromete vzporedno med seboj, vsakokrat povečajte njihovo število za eno. Tako lahko "označite" celotno lestvico ampermetra. Ta metoda je dobra za izmenični tok - lestvica ampermetra je zaradi vpliva trenutne frekvence in padca dela napetosti na diodah nelinearna. Označevanje "na oko" ali uporaba kotomera (ali v skladu z že obstoječim "ravnilom" naprave), kot se to pogosto počne z enosmernim tokom, ne bo delovalo. Bolje je igrati varno in biti natančnejši.
  5. Po končanem označevanju sestavite napravo in preverite, ali je nosilec ranžirne cevi pravilno pritrjen, ali je električni kontakt med njim in ampermetrom dober. Če dimenzije ampermetra dopuščajo, se šant pogosto vlije z epoksi lepilom, nato pa nastali element (v obliki palice) prilepi na zadnjo steno merilne glave.

Ampermeter z novim shuntom je pripravljen za uporabo. Priključite lahko sonde ali tokovno objemko.

Z več premiki

Ampermeter bo naredil tudi domač kilometer. Tako je iz 100-amperske naprave enostavno izdelati 2 kA ampermeter. V praksi verjetno ne bodo potrebne višje vrednosti. Če imate na voljo merilnik z enim ojačevalnikom, naredite več preklopov. Lestvice ni treba spreminjati - dovolj je, da izberete ranžiranje za 5, 10, 50, 100 in več amperov. Nameščeni so v enem zunanjem ohišju, skupaj z izhodnimi sponkami (za sonde) in večpozicijskim stikalom, označenim za te trenutne vrednosti.

Načini so označeni z oznako "x5", "x10" itd. Ko je način ena in se ampermeter pretvori iz enega v deset amperov, nato na levi strani črke "A" v manjši pisavi napišite "x10".

      Pri izdelavi večnamenskega ampermetra morajo biti žice, ki povezujejo stikalo z ranžirnimi napravami in instrumentom, čim krajše. Prekomerno dolge žice, priključene na že pripravljeni ranžir, ki ima natančen upor, in že kalibrirano napravo, bodo privedle do opazne merilne napake - povezani so zaporedno z ranžirno cevjo in napravo, imajo svoj, čeprav zelo majhen upor. Slabo kakovostno stikalo z znatno oksidiranimi kontakti bo povzročilo, da bo naprava preprosto začela "ležati" - njeni deli pod napetostjo in zapiralna vzmetna kroglica prav tako uvajajo parazitsko odpornost.

      Tovarniški ampermetri so temeljito kalibrirani in komaj zapustijo tekočo trako. Pomanjkljivosti se upoštevajo, ko obrat za izdelavo instrumentov sprosti naslednjo serijo ampermetrov. Merilniki z veliko napako se zavrnejo in pošljejo v reciklažo.

      Kako izračunati shunt za ampermeter, glejte spodaj.