Pengiraan shunt untuk ammeter

Konsep dan formula

Pistol ialah rintangan yang disambungkan merentasi terminal ammeter (selari dengan rintangan dalaman instrumen) untuk meningkatkan julat pengukuran. Arus yang diukur I dibahagikan antara mengukur shunt (rsh, Ish) dan ammeter (ra, Ia) berkadar songsang dengan rintangannya.

Rintangan shunt rsh = ra x Ia / (I-Ia).

Untuk meningkatkan julat pengukuran sebanyak n kali, shunt harus mempunyai rintangan rsh = (n-1) / ra

Contoh daripada

1. Ammeter elektromagnet mempunyai rintangan dalaman ra = 10 Ohm, dan julat pengukuran adalah sehingga 1 A. Kira rintangan shunt rsh supaya ammeter boleh mengukur arus sehingga 20 A (Rajah 1).

nasi. 1.

Arus yang diukur 20 A akan berpecah kepada arus Ia = 1 A yang akan mengalir melalui ammeter dan arus Ish yang akan mengalir melalui shunt:

Saya = Ia + Ish.

Oleh itu, arus yang mengalir melalui shunt, Ish = I-Ia = 20-1 = 19 A.

Arus yang diukur I = 20 A mesti dibahagikan dalam nisbah Ia: Ish = 1: 19.

Ia berikutan bahawa rintangan cawangan mestilah berkadar songsang dengan arus: Ia: Ish = 1 / ra: 1 / rsh;

Ia: Ish = rsh: ra;

1: 19 = rw: 10.

Rintangan shunt rsh = 10/19 = 0.526 Ohm.

Rintangan shunt mestilah 19 kali kurang daripada rintangan ammeter ra supaya arus Ish melaluinya, iaitu 19 kali lebih besar daripada arus Ia = 1 A yang melalui ammeter.

2. Miliameter magnetoelektrik mempunyai julat ukuran bukan shunt 10 mA dan rintangan dalaman 100 Ohm. Apakah rintangan yang perlu ada pada shunt jika peranti ingin mengukur arus sehingga 1 A (Rajah 2)?

nasi. 2.

Pada pesongan penuh jarum, arus Ia = 0.01 A akan melalui gegelung miliammeter dan melalui shunt Ish:

Saya = Ia + Ish,

dari mana Ish = I-Ia = 1-0.99 A = 990 mA.

Arus 1 A akan dibahagikan mengikut perkadaran songsang kepada rintangan: Ia: Ish = rsh: ra.

Daripada nisbah ini kita dapati rintangan shunt:

10: 990 = rsh: 100; rsh = (10×100) / 990 = 1000/990 = 1.010 Ohm.

Pada pesongan penuh anak panah, arus Ia = 0.01 A akan melalui peranti, arus Ish = 0.99 A melalui shunt dan arus I = 1 A.

Apabila mengukur arus I = 0.5 A, arus Ish = 0.492 A akan melalui shunt dan arus Ia = 0.05 A akan melalui ammeter. Anak panah menyimpang kepada skala separuh.

Untuk sebarang arus dari 0 hingga 1 A (dengan shunt yang dipilih), arus dalam cawangan dibahagikan dalam nisbah ra: rsh, i.e. 100: 1.01.

3. Ammeter (Rajah 3) mempunyai rintangan dalaman rа = 9.9 Ohm, dan rintangan susutnya ialah 0.1 Ohm. Apakah nisbah arus terukur 300 A dalam peranti dan shunt?

nasi. 3.

Kami akan menyelesaikan masalah menggunakan hukum pertama Kirchhoff: I = Ia + Ish.

Juga, Ia: Ish = rsh: ra.

Dari sini

300 = Ia + Ish;

Ia: Ish = 0.1: 9.9.

Daripada persamaan kedua kita memperoleh Ia semasa dan menggantikannya dalam persamaan pertama:

Ia = 1 / 99xIsh;

300 = 1 / 99xIsh + Ish;

Ishx (1 + 1/99) = 300;

Ishx100 / 99 = 300;

Ish = 300 / 100×99 = 297 A.

Arus dalam peranti Ia = I-Ish = 300-297 = 3 A.

Daripada jumlah arus yang diukur, arus Ia = 3 A akan melalui ammeter, dan Ish = 297 A melalui shunt.

Pintasan ammeter

4. Ammeter yang rintangan dalamannya ialah 1.98 Ohm memberikan pesongan penuh anak panah pada arus 2 A. Ia adalah perlu untuk mengukur arus sehingga 200 A. Apakah rintangan yang harus disambungkan secara selari dengan terminal peranti. mempunyai?

Dalam tugasan ini, julat pengukuran ditambah dengan faktor 100: n = 200/2 = 100.

Rintangan yang diperlukan bagi shunt rsh = rа / (n-1).

Dalam kes kami, rintangan shunt ialah: rsh = 1.98 / (100-1) = 1.98 / 99 = 0.02 Ohm.