Wie viele Möglichkeiten gibt es, Shunt-Widerstände anzuschließen? Detaillierte Erläuterung gängiger Verdrahtungsmethoden von Shunt-Widerständen

Im Entwurf und in der Messung elektronischer Schaltungen, RangierenWiderstandEs ist ein wichtiges Gerät, das hauptsächlich zur Strommessung verwendet wird. Die richtige Verdrahtungsmethode hängt nicht nur von der Messgenauigkeit ab, sondern beeinflusst auch die Sicherheit und Stabilität des Stromkreises. Wie viele Möglichkeiten gibt es also, den Shunt-Widerstand anzuschließen? In diesem Artikel werden die gängigen Verdrahtungsmethoden von Shunt-Widerständen aus verschiedenen Blickwinkeln ausführlich vorgestellt, um Ihnen zu helfen, Shunt-Widerstände besser zu verstehen und anzuwenden.

1. Übersicht über den Shunt-Widerstand

Shunt-Widerstand, auch bekannt alsShunt, ist ein niederohmiger, hochpräziser Widerstand, der normalerweise parallel in einem Stromkreis geschaltet wird und dessen Strom durch Messung des Spannungsabfalls an ihm berechnet wird. Da sein Widerstand extrem klein ist und keinen großen Einfluss auf die Schaltung hat, wird es häufig in der Stromerkennung, Energieverwaltung und anderen Bereichen eingesetzt. Die Wahl der Verdrahtungsmethode wirkt sich direkt auf die Messgenauigkeit des Shunt-Widerstands und die Gesamtleistung der Schaltung aus.

2. Wie viele Möglichkeiten gibt es, den Shunt-Widerstand anzuschließen?

Je nach Anwendungsumgebung und Messanforderungen sind die Hauptverdrahtungsmethoden für Shunt-Widerstände wie folgt:

1. Reihenschaltungsmethode

Dies ist die einfachste Verdrahtungsmethode, bei der der Shunt-Widerstand direkt in Reihe mit dem Strompfad des Stromkreises geschaltet wird. Ein Spannungsabfall tritt auf, wenn Strom durch den Shunt-Widerstand fließt, und der Stromwert kann durch Messung des Spannungsabfalls berechnet werden. Diese Methode ist einfach aufgebaut und eignet sich für die meisten DC-Strommessszenarien.

2. Parallelverdrahtungsmethode

Der Shunt-Widerstand wird an beiden Enden der Last parallel geschaltet und dient hauptsächlich der Spannungsteilung oder Schutzschaltungen. Obwohl es selten zur Strommessung verwendet wird, kann die Stromerkennungsfunktion in einigen speziellen Szenarien auch durch Parallelschaltung erreicht werden.

3. Single-Ended-Messverkabelung

Bei der Single-Ended-Messung wird die Spannung nur an einem Ende des Shunt-Widerstands gemessen, das relativ zur Erde geerdet ist. Diese Methode weist eine einfache Verkabelung auf, wird jedoch leicht durch Erdpotentialänderungen beeinflusst und weist große Messfehler auf, sodass sie für nicht präzise Messungen geeignet ist.

4. Verkabelung der Differenzmessung

Die Differenzmessmethode misst gleichzeitig die Spannungsdifferenz an beiden Enden des Shunt-Widerstands, wodurch Gleichtaktstörungen und Erdpotentialänderungen wirksam ausgeglichen und die Messgenauigkeit verbessert werden können. Diese Methode wird häufig in hochpräzisen Stromerfassungssystemen verwendet.

5. High-Side-Verkabelungsmethode

Bei der High-Side-Verkabelung wird der Shunt-Widerstand auf der positiven Seite der Stromversorgung installiert. Der Vorteil besteht darin, dass bei der Strommessung der gesamte Strompfad der Last überwacht werden kann, es äußerst sicher ist und sich für das Batteriemanagement und die Leistungsüberwachung eignet.

6. Low-Side-Verkabelungsmethode

Die Low-Side-Verkabelung dient dazu, den Shunt-Widerstand mit der Erdungsseite der Last zu verbinden, was einen einfachen Aufbau und geringe Kosten aufweist. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass es zu einer Abweichung des Erdpotentials kommen kann, was die Messgenauigkeit beeinträchtigt.

7. Vierleiter-Messverdrahtungsmethode (Kelvin-Verkabelung)

Bei der Vierleiter-Messmethode werden zwei Drähte zur Stromversorgung und die anderen beiden Drähte zur Spannungsmessung verwendet, wodurch der Einfluss des Leitungswiderstands eliminiert und die Messgenauigkeit erheblich verbessert werden kann. Diese Methode wird häufig bei hochpräzisen Experimenten und industriellen Messungen eingesetzt.

8. Mehrpunkt-Shunt-Verkabelung

In komplexen Schaltkreisen sind möglicherweise mehrere Shunt-Widerstände erforderlich, um Ströme in verschiedenen Pfaden zu messen. Durch die Mehrpunkt-Shunt-Verkabelung kann eine umfassende Stromüberwachung des gesamten Systems erreicht werden.

drei,

Es gibt verschiedene Verdrahtungsmethoden für Shunt-Widerstände, darunter Reihenschaltung, Parallelverdrahtung, Single-Ended-Messung, Differenzmessung, High-Side-Verkabelung, Low-Side-Verkabelung, Vierleitermessung und Mehrpunkt-Shunt-Verkabelung. Für unterschiedliche Messgenauigkeiten und Anwendungsszenarien eignen sich unterschiedliche Verdrahtungsmethoden. Die Wahl der geeigneten Verdrahtungsmethode kann nicht nur die Genauigkeit der Messung gewährleisten, sondern auch die Sicherheit und Stabilität des Stromkreises verbessern. Für Elektronikingenieure und Techniker ist es von entscheidender Bedeutung, die Verdrahtungsmethoden dieser Shunt-Widerstände zu verstehen und zu beherrschen.

Ich hoffe, dass dieser Artikel Ihnen hilft, die Verdrahtungsmethoden von Shunt-Widerständen zu verstehen und Ihren Schaltungsentwurf und Ihre Messarbeiten reibungsloser und genauer zu gestalten.