回路測定において、電流計は一般的に使用される測定ツールの 1 つです。より大きな電流を測定するには、多くの場合シャントを使用する必要があります。抵抗(としても知られています)シャント) 電流計の範囲を拡張します。シャント抵抗の選択と計算は、測定の精度と安全性に直接影響します。この記事では、読者がその原理と応用を習得できるように、電流計のシャント抵抗の計算方法を体系的に紹介します。
1. 電流計とシャント抵抗の基本原理電流計は内部抵抗が小さいため、大電流を直接測定すると破損する可能性があります。シャント抵抗は電流計の両端に並列に接続されており、電流の大部分がシャント抵抗を通過し、電流計は電流の一部のみを測定します。シャント抵抗と電流計の抵抗比の関係により、電流範囲を拡大できます。
2. シャント抵抗の役割シャント抵抗器の主な機能は、大電流を分路し、電流計を過電流による損傷から保護し、電流測定の精度を保証することです。シャント抵抗器を合理的に設計することで、電圧降下と電力損失を低減し、回路の通常動作への影響を回避できます。
3. シャント抵抗の基本計算式電流計のレンジを I_m、内部抵抗を R_m、測定する最大電流を I_max、シャント抵抗を R_s とすると、電流分配原理により次のようになります。
I_m × R_m = (I_max I_m) × R_sこれから次のことが得られます。R_s = (I_m × R_m) / (I_max I_m)この公式はシャント抵抗器を設計するための基礎となります。4. 適切な電流計範囲を選択しますシャント抵抗を計算する前に、電流計の範囲と内部抵抗を明確にする必要があります。測定範囲が小さすぎると、シャント抵抗が小さくなり、電力が大きくなります。測定範囲が大きすぎると測定精度が低下します。測定範囲の合理的な選択は、測定の精度と安全性を確保するための前提条件です。
5. シャント抵抗の電力計算シャント抵抗は動作中に大電流に耐え、生成される電力は次のとおりです。
P = I_s² × R_sここで、I_s = I_max I_m はシャント抵抗を流れる電流です。シャント抵抗器の電力は、安全性と安定性を確保するために、計算値より大きい定格電力を選択する必要があります。6. シャント抵抗の材質と構造の選定シャント抵抗器は通常、低い温度係数、高い安定性を使用します。合金抵抗または、長期使用のための精度と安定性を確保するための銅箔抵抗器。同時に、シャント抵抗器は過熱による抵抗変化を避けるために良好な放熱性能を備えている必要があります。
7. マルチレンジ電流計用シャント抵抗の設計マルチレンジ電流計は、異なるシャント抵抗を切り替えることで異なるレンジ測定を実現します。設計時には、スイッチング時の電流計の読み取り値が正確で安全であることを保証するために、各レンジに対応するシャント抵抗値を計算する必要があります。
8. 実際のアプリケーションにおける誤りと修正シャント抵抗器の実際の抵抗値は製造誤差や温度変化により変動し、測定精度に影響を与える場合があります。高精度の抵抗器を校正して選択することで、誤差を効果的に減らすことができます。
9. シャント抵抗取付時の注意事項設置中、接触抵抗が測定に影響を与えるのを避けるために、シャント抵抗器と電流計が並列に接続され、良好に接触していることを確認してください。振動や機械的損傷を避けるために、シャント抵抗器はしっかりと固定する必要があります。
電流計のシャント抵抗の計算は、電流測定の重要な部分です。シャント抵抗器の抵抗と電力を合理的に計算し、適切な材料と構造を選択することにより、電流計の範囲を効果的に拡大し、機器の安全性を保護し、測定精度を確保できます。シャント抵抗器の設計原理と応用スキルを習得することは、電子測定や回路のデバッグにとって非常に重要です。この記事の紹介が、読者が電流計のシャント抵抗の計算方法を体系的に理解し、応用するのに役立つことを願っています。
