Bagaimana cara menghitung resistansi shunt? Penjelasan rinci tentang metode perhitungan hambatan shunt

melangsirIni adalah komponen elektronik umum yang banyak digunakan dalam pengukuran arus dan perlindungan sirkuit. Hal ini dicapai dengan menghubungkan secara seri aResistor bernilai rendah, mengubah arus menjadi sinyal tegangan terukur, sehingga mewujudkan deteksi arus. melangsirperlawananPerhitungan yang tepat sangat penting untuk memastikan keakuratan pengukuran dan keamanan sirkuit. Artikel ini akan memperkenalkan secara rinci metode penghitungan resistansi shunt dan membantu pembaca menguasai teknologi utama desain shunt.

Pada intinya, shunt adalah resistor bernilai rendah yang menghasilkan penurunan tegangan kecil ketika arus mengalir melaluinya. Menurut hukum Ohm (V=IR), arus dapat dihitung dengan mengukur penurunan tegangan. Karena nilai resistansi yang sangat rendah, dampak shunt pada rangkaian lebih kecil, namun tetap perlu dihitung secara akurat untuk memastikan pengukuran yang akurat dan aman.

Sebelum menghitung resistansi shunt, Anda harus terlebih dahulu menentukan arus operasi maksimum pada rangkaian. Misalnya, jika arus maksimum rangkaian adalah 10A, shunt harus menahan setidaknya 10A tanpa kerusakan. Arus pengenal adalah parameter dasar untuk merancang resistor shunt.

Nilai resistor shunt harus dipilih untuk memenuhi rentang tegangan pengukuran dan batasan daya rangkaian. Secara umum, semakin kecil nilai resistansi shunt, semakin kecil dampaknya pada rangkaian, namun sinyal tegangan juga semakin lemah, dan keakuratan pengukuran dapat berkurang. Nilai resistansi yang umum berkisar dari beberapa miliohm hingga puluhan miliohm.

Menurut hukum Ohm, nilai resistansi R dapat dihitung dengan rumus R = V / I, dimana V adalah penurunan tegangan maksimum yang diperbolehkan pada shunt dan I adalah arus maksimum rangkaian. Misalnya, jika penurunan tegangan yang diperbolehkan adalah 50mV dan arus maksimum adalah 10A, maka R = 50mV / 10A = 0,005Ω (5 miliohm).

Resistor shunt menghasilkan panas selama pengoperasian, dan rugi-rugi daya adalah P = I² × R. Daya yang berlebihan akan menyebabkan resistor menjadi panas atau bahkan rusak. Oleh karena itu, ketika memilih sebuah resistor, Anda harus memastikan bahwa daya pengenalnya lebih besar dari daya yang dihitung, biasanya dengan margin tertentu. Misalnya arus 10A, resistor 5 miliohm, daya P = 10² × 0,005 = 0,5W, disarankan menggunakan 1W atau lebihResistor daya tinggi。

Dalam aplikasi praktis, perubahan suhu dan kesalahan produksi akan mempengaruhi resistansi resistor shunt, sehingga mempengaruhi keakuratan pengukuran. Koefisien suhu harus dipertimbangkan selama desain, dan resistor dengan bahan stabil dan koefisien suhu rendah harus dipilih, dan kalibrasi harus dilakukan untuk memperbaiki kesalahan.

Bahan ketahanan shunt yang umum digunakan meliputi film paduan, foil logam, dan film oksida logam. Bahan yang berbeda memiliki stabilitas suhu dan kemampuan ketahanan daya yang berbeda. Bahan yang tepat harus dipilih sesuai dengan lingkungan aplikasi spesifik.

Dalam sistem pengukuran arus multi-saluran, nilai resistansi dan distribusi daya dari beberapa shunt perlu dirancang secara wajar untuk menghindari superposisi tegangan dan konsentrasi panas serta memastikan stabilitas sistem secara keseluruhan.

Perhitungan teoritis hanyalah langkah pertama dalam desain. Dalam aplikasi praktis, perlu untuk memverifikasi kinerja shunt melalui pengujian, dan menyesuaikan nilai resistansi atau mengganti komponen resistif yang lebih sesuai berdasarkan data pengujian.

Perhitungan resistansi shunt adalah kunci utama dalam desain pengukuran arus. Pemilihan resistansi dan penghitungan daya yang wajar dapat memastikan keakuratan pengukuran dan keamanan sirkuit. Perancang dapat secara efektif mengoptimalkan kinerja shunt dengan memperjelas arus pengenal, memilih nilai resistansi secara wajar, menghitung kehilangan daya, mempertimbangkan pengaruh suhu dan pemilihan material. Dalam penerapan praktis, perlu dilakukan penyesuaian terus menerus berdasarkan data pengujian untuk mencapai hasil pengukuran terbaik. Menguasai metode perhitungan resistansi shunt merupakan landasan penting bagi para insinyur dan teknisi elektronik untuk meningkatkan kemampuan pengukuran mereka saat ini.