همه چیز در مورد انرژی و نحوه اندازه گیری جریان الکتریکی است. چقدر پول می توانم پس انداز کنم؟ اما ابتدا، اجازه دهید کمی در مورد اینکه مقاومت شنت چیست و چه ارتباطی با اندازه‌گیری جریان الکتریکی دارد صحبت کنیم.
تعریف مقاومت شنت
یک مقاومت شنت برای اندازه گیری جریان الکتریکی متناوب یا مستقیم استفاده می شود. این کار با اندازه گیری افت ولتاژ در مقاومت انجام می شود.
مقاومت شنت برای اندازه گیری جریان
دستگاه اندازه گیری جریان الکتریکی آمپرمتر نامیده می شود. اکثر آمپرمترهای مدرن افت ولتاژ را روی یک مقاومت دقیق با مقاومت مشخص اندازه گیری می کنند. جریان بار با استفاده از قانون اهم محاسبه می شود:
اکثر آمپرمترها دارای یک مقاومت داخلی برای اندازه گیری جریان هستند. با این حال، زمانی که جریان برای آمپرمتر خیلی زیاد است، تنظیم متفاوتی مورد نیاز است. راه حل این است که آمپرمتر را به موازات یک مقاومت شنت دقیق قرار دهید. اصطلاح دیگری که گاهی برای این نوع مقاومت ها به کار می رود شنت آمپرمتر است.
معمولاً این یک مقاومت منگنین (Manganin) با دقت بالا با مقدار مقاومت پایین است. جریان بر روی شنت و آمپرمتر تقسیم می شود، به طوری که تنها درصد کمی (معلوم) از آمپرمتر عبور می کند. به این ترتیب، جریان های بزرگ هنوز قابل اندازه گیری هستند. با مقیاس صحیح آمپرمتر، می توان آمپر واقعی را مستقیماً اندازه گیری کرد. با استفاده از این پیکربندی، در تئوری حداکثر آمپری که می توان اندازه گیری کرد بی پایان است. با این حال، درجه ولتاژ دستگاه اندازه گیری نباید تجاوز کند. این بدان معنی است که حداکثر جریان ضرب شده در مقدار مقاومت، نمی تواند بالاتر از ولتاژ باشد. همچنین مقدار مقاومت باید تا حد امکان پایین باشد تا تداخل با مدار محدود شود. برعکس، هر چه مقاومت کمتر و در نتیجه افت ولتاژ باشد، دقت کوچکتر می شود.
موقعیت شنت در مدار برای اندازه گیری جریان
A. اغلب شنت در سمت زمین قرار می گیرد تا ولتاژ حالت مشترک را حذف کند. با این حال، معایب دیگری نیز وجود دارد.
ب. در این پیکربندی، ولتاژ حالت رایج ممکن است برای آمپرمتر خیلی زیاد باشد.
مهم است که موقعیت شنت در مدار را با دقت انتخاب کنید. هنگامی که مدار یک زمین مشترک با دستگاه اندازه گیری دارد، اغلب برای قرار دادن شانت تا حد امکان نزدیک به زمین انتخاب می شود. دلیل آن محافظت از آمپرمتر در برابر ولتاژ حالت رایج است که ممکن است خیلی زیاد باشد و به دستگاه آسیب برساند یا نتایج اشتباهی به همراه داشته باشد. یک نقطه ضعف این تنظیم این است که نشت هایی که از شانت می گذرد ممکن است شناسایی نشوند. در صورتی که شنت در پایه غیر زمینی (Ungrounded Leg) قرار می گیرد، باید از زمین جدا شود یا شامل یک تقسیم کننده ولتاژ یا تقویت کننده ایزوله برای محافظت از ابزار باشد. راه‌های دیگری برای عدم اتصال مستقیم ابزار اندازه‌گیری به مدار ولتاژ بالا وجود دارد، مانند استفاده از اثر هال. با این حال، شنت های فعلی معمولا مقرون به صرفه تر و ارزان تر هستند.
تعیین یک مقاومت شنت
چندین پارامتر برای تعیین یک مقاومت شنت مهم هستند. مقاومت های شنت دارای حداکثر درجه جریان هستند. مقدار مقاومت با افت ولتاژ در حداکثر نرخ جریان داده می شود. به عنوان مثال، یک مقاومت شنت با 100A و 50mV دارای مقاومت 50 / 100 = 0.5 mAhm است. افت ولتاژ در حداکثر جریان معمولاً 50، 75 یا 100 میلی ولت است.
سایر پارامترهای مهم عبارتند از: تحمل مقاومت، ضریب دمایی مقاومت و درجه قدرت. درجه قدرت نشان دهنده مقدار توان الکتریکی است که مقاومت می تواند در دمای محیط معین بدون آسیب رساندن یا تغییر پارامترهای مقاومت از بین ببرد. توان تولیدی را می توان با قانون ژول محاسبه کرد. مقاومت های شنت معمولاً ضریب کاهش 66 درصدی برای عملکرد مداوم دارند. این برای زمان اجرا بیش از دو دقیقه تعریف شده است. دمای بالا بر دقت شنت تأثیر منفی می گذارد. از 80 درجه سانتیگراد رانش حرارتی شروع می شود. این با افزایش دما بدتر می شود و از 140 درجه مقاومت آسیب می بیند و مقدار مقاومت برای همیشه تغییر می کند.
منبع : برنیکا
