Explication détaillée du calcul de la résistance de shunt de l'ampèremètre

Dans la mesure de circuits, l'ampèremètre est l'un des outils de mesure couramment utilisés. Afin de mesurer des courants plus importants, il est souvent nécessaire d'utiliser un shuntrésistance(également connu sous le nomshunter) pour étendre la portée de l'ampèremètre. La sélection et le calcul de la résistance shunt affectent directement la précision et la sécurité de la mesure. Cet article présentera systématiquement la méthode de calcul de la résistance shunt de l'ampèremètre pour aider les lecteurs à maîtriser ses principes et ses applications.

1. Principes de base de l'ampèremètre et de la résistance shunt

La résistance interne de l'ampèremètre est faible et le compteur peut être endommagé lors de la mesure directe de courants importants. Une résistance shunt est connectée en parallèle aux deux extrémités de l'ampèremètre de sorte que la majeure partie du courant passe à travers la résistance shunt et que l'ampèremètre ne mesure qu'une partie du courant. Grâce à la relation du rapport de résistance entre la résistance shunt et l'ampèremètre, la plage de courant peut être étendue.

2. Le rôle de la résistance shunt

La fonction principale de la résistance shunt est de shunter les courants importants, de protéger l'ampèremètre contre les dommages causés par une surintensité et d'assurer la précision de la mesure du courant. Une conception raisonnable de la résistance shunt peut réduire les chutes de tension et les pertes de puissance et éviter d'affecter le fonctionnement normal du circuit.

3. Formule de base pour calculer la résistance du shunt

Supposons que la plage de l'ampèremètre soit I_m, la résistance interne est R_m, le courant maximum à mesurer est I_max et la résistance shunt est R_s, alors selon le principe de répartition du courant :

I_m × R_m = (I_max I_m) × R_s

De là, nous pouvons obtenir :

R_s = (I_m × R_m) / (I_max I_m)

Cette formule constitue la base de la conception des résistances shunt.

4. Sélectionnez la plage d'ampèremètre appropriée

Avant de calculer la résistance shunt, il est nécessaire de clarifier la plage et la résistance interne de l'ampèremètre. Si la plage de mesure est trop petite, la résistance du shunt sera faible et la puissance sera élevée ; si la plage de mesure est trop grande, la précision de la mesure diminuera. Une sélection raisonnable de la plage de mesure est la condition préalable pour garantir la précision et la sécurité des mesures.

5. Calcul de la puissance de la résistance shunt

La résistance shunt résiste à un courant important pendant le fonctionnement et la puissance générée est :

P = I_s² × R_s

Où I_s = I_max I_m est le courant traversant la résistance shunt. La puissance de la résistance shunt doit être sélectionnée avec une puissance nominale supérieure à la valeur calculée pour garantir la sécurité et la stabilité.

6. Sélection du matériau et de la structure de la résistance shunt

Les résistances shunt utilisent généralement un faible coefficient de température et une haute stabilitéRésistance de l'alliageOu des résistances en feuille de cuivre pour garantir la précision et la stabilité pour une utilisation à long terme. Dans le même temps, la résistance shunt doit avoir de bonnes performances de dissipation thermique pour éviter les changements de résistance dus à une surchauffe.

7. Conception d'une résistance shunt pour ampèremètre multi-gamme

L'ampèremètre multi-gamme réalise différentes mesures de plage en commutant différentes résistances shunt. Lors de la conception, il est nécessaire de calculer la valeur de résistance shunt correspondant à chaque plage pour garantir que la lecture de l'ampèremètre est précise et sûre pendant la commutation.

8. Erreurs et corrections dans les applications pratiques

La valeur réelle de la résistance shunt peut différer en raison d'erreurs de fabrication et de changements de température, affectant la précision de la mesure. En calibrant et en sélectionnant des résistances de haute précision, les erreurs peuvent être efficacement réduites.

9. Précautions pour l'installation de la résistance shunt

Lors de l'installation, assurez-vous que la résistance shunt et l'ampèremètre sont connectés en parallèle et en bon contact pour éviter que la résistance de contact n'affecte la mesure. La résistance shunt doit être fermement fixée pour éviter les vibrations et les dommages mécaniques.

Le calcul de la résistance shunt d'un ampèremètre est un élément clé de la mesure du courant. En calculant raisonnablement la résistance et la puissance de la résistance shunt et en sélectionnant les matériaux et structures appropriés, la plage de l'ampèremètre peut être efficacement étendue, la sécurité de l'instrument peut être protégée et la précision des mesures peut être assurée. La maîtrise des principes de conception et des compétences d'application des résistances shunt est d'une grande importance pour la mesure électronique et le débogage des circuits. Nous espérons que l’introduction de cet article pourra aider les lecteurs à comprendre et à appliquer systématiquement la méthode de calcul de la résistance shunt de l’ampèremètre.