Совет 1: Как рассчитать шунт

Шунт служит для того, чтобы отвести основной ток в цепи от некоторого его участка. Для этого он присоединяется параллельно этому участку. Как правило, это проводник с малым сопротивлением, рассчитанный на прохождение тока определенной величины. Для расчета шунта необходимо знать, какой ток по нему должен протекать.
Вам понадобится
  • — амперметр;
  • — тестер;
  • — проводник известного сечения из известного материала;
  • — таблица удельных сопротивлений.
Инструкция
1
Присоедините шунт параллельно амперметру, чтобы расширить возможности его измерения. В этом случае через шунт проходит основной ток, а та его часть, которая подлежит измерению, проходит через амперметр. Номинальный ток в сети рассчитайте по специальной формуле.
2
Чтобы рассчитать шунт, узнайте максимальную силу тока, которую придется измерять прибором. Для этого измерьте напряжение на источнике тока U в вольтах и поделите его на общее сопротивление цепи R в Омах. Все измерения производите тестером, если ток постоянный при этом учитывайте полярность прибора. Найдите номинальный ток в цепи, поделив напряжение на сопротивление I=U/R. Осмотрите шкалу амперметра и узнайте максимальный ток, который ним можно измерить.
3
Найдите сопротивление шунта. Для этого измерьте собственное сопротивление амперметра R1 в Омах, и найдите нужное сопротивление шунта, поделив произведение максимальной силы тока, которую можно измерить прибором I1 и его сопротивления R1 на номинальный ток в сети I (R=(I1∙R1)/I).
4
Пример. Нужно измерять ток в цепи, где максимальное значение может достигать 20 А. Для этого предлагается использовать амперметр с максимальным возможным током измерения 100 мА и сопротивление 200 Ом. Сопротивление шунта в этом случае составит R=(0,1∙200)/20= 1 Ом.
5
В качестве шунтов используйте стандартные резисторы. Если же таковых не имеется, изготовьте шунт сами. Для изготовления шунтов лучше всего брать проводники из меди или другого материала с высокой проводимостью. Чтобы рассчитать нужную длину проводника шунта l, возьмите проволоку известного сечения S и узнайте удельное сопротивление материала ρ, из которого изготавливается это приспособление. Затем, сопротивление R, умножьте на сечение проводника, измеренное в мм², и поделите на его удельное сопротивление, выраженное в Ом∙ мм²/м, взятое из специальной таблицы l=R∙S/ρ.
6
Для того чтобы изготовить шунт для амперметра из приведенного выше примера из медной проволоки сечением 0,2 мм², возьмите ее длину, которую рассчитайте по формуле l=1∙0,2/0,0175=11,43 м. Тот же принцип используйте и при шунтировании любого другого участка цепи.

Совет 2: Как найти номинальный ток

Для того чтобы найти номинальный ток для определенного проводника, воспользуйтесь специальной таблицей. В ней указывается, при каких значениях силы тока проводник может разрушиться. Для нахождения номинального тока для электрических двигателей различных конструкций, воспользуйтесь специальными формулами. Если вопрос касается предохранителя, то, зная мощность, на которую он рассчитан, найдите его номинальный ток.
Вам понадобится
  • Для проведения измерений и расчетов возьмите вольтметр, штангенциркуль, таблицу зависимости номинального тока от сечения, техпаспорта электродвигателей.
Инструкция
1
Определение номинального тока по сечению провода Определите материал, из которого сделан провод. Чаще всего встречаются провода из меди и алюминия с круглым поперечным сечением. Измерьте его диаметр штангенциркулем, а затем найдите площадь сечения, умножив квадрат диаметра на 3,14 и поделив на 4 (S=3,14•D²/4). Определите тип провода (одножильный, двухжильный или трехжильный). После этого по специальной таблице определите номинальный ток для данного провода. Превышение этого значения приведет к перегоранию провода.
2
Определение номинального тока предохранителяНа плавком предохранителе обязательно указывается мощность, на которую он рассчитан с запасом приблизительно в 20%. Узнайте напряжение в сети, куда должен вставляться предохранитель, если оно не известно, измерьте его с помощью вольтметра. Чтобы найти номинальный ток, нужно максимальную расчетную мощность предохранителя в ваттах, поделить на напряжение в сети в вольтах. В том случае, если ток возрастет больше номинала, проводник в предохранителе разрушится.
3
Определение номинального тока электродвигателя Чтобы найти номинальный ток для двигателя постоянного тока, узнайте его номинальную мощность, напряжение источника, куда он подключается, а также его коэффициент полезного действия. Эти данные должны быть в технической документации электродвигателя, а напряжение источника измерьте вольтметром. Затем мощность в ваттах последовательно поделите на напряжение в вольтах и коэффициент полезного действия в единичных долях (I=P/(U•η)). Результатом будет номинальный ток в амперах.
Для трехфазного двигателя переменного тока дополнительно узнайте номинальный коэффициент мощности двигателя, и рассчитывайте номинальный ток по той же методике, только результат поделите еще на номинальный коэффициент мощности (Cos(φ)).
Видео по теме

Совет 3: Как подобрать шунт

В практике электротехнических измерений часто возникает задача измерения силы тока, величина которого превышает верхний предел имеющегося амперметра. Выход из такой ситуации - применение шунта на амперметр. Шунт позволяет изменить силу тока, допустимую для прибора.
Вам понадобится
  • - медная или нихромовая проволока;
  • - источник питания с регулируемым выходным напряжением;
  • - амперметр;
  • - омметр;
  • - нагрузка, например, лампа накаливания.
Инструкция
1
Для расчета сопротивления шунта используйте следующую формулу:
Rш = (Ra*Ia)/(I-Ia),
где Rш – искомое сопротивление шунта; Ra – cопротивление обмотки амперметра; I – верхнее значение измеряемого тока; Iа – ток полного отклонения амперметра.
2
Определите по шкале имеющегося прибора максимальный ток измерения Ia. Допустим, его величина равна 100 мкА, а вам необходимо проводить измерение силы тока до 25 А.
3
Определите величину сопротивления обмотки амперметра Rа. Ее можно взять из паспорта прибора или замерить омметром с допустимой погрешностью. Пусть эта величина равна 1750 Ом.
4
Подставьте полученные величины в формулу и получите результат:
Rш = (1750*0,0001)/(25-0,0001)=0,007 Ом
5
Теперь необходимо опытным путем с использованием образцового омметра подобрать длину провода. Полученная величина довольно мала и для изготовления шунта потребуется отрезок медного провода. Более правильно будет использовать поверенный шунт с соответствующим значением сопротивления.
6
Если в дальнейшем необходимо проводить измерения с заданной погрешностью, то прибор с установленным шунтом должен быть поверен в метрологической лаборатории, т.к. установка шунта понижает точность измерения.
7
Если по какой-либо причине невозможно выяснить данные измерительного прибора, подберите шунт экспериментальным путем. При этом желательно ограничиваться небольшими токами, до 5 А.
8
Соедините последовательно нагрузку, контрольный амперметр и испытуемый амперметр. Клеммы испытуемого амперметра закоротите куском нихрома или меди минимальной длины.
9
Выставьте на блоке питания напряжение так, чтобы контрольный прибор показал значение тока, для которого подбирается шунт. Стрелка испытуемого амперметра при этом не должна зашкаливать.
10
Слегка отпустив прижим одной из клемм амперметра, увеличивайте длину проволоки между клеммами до тех пор, пока стрелка прибора не достигнет максимального деления шкалы. Зафиксируйте зажимы на испытуемом приборе, обрежьте излишек проволоки. Выключите источник питания. Измеритель тока необходимого диапазона готов к использованию.

Совет 4: Как рассчитать номинальный ток

Номинальный ток может максимально долго проходить через контакты цепи, без каких либо последствий для нее. При значениях тока ниже номинального в цепи не развивается максимальная мощность. В тех случаях, когда ток выше номинального, цепь может разрушиться. Максимальным значением номинального тока может быть ток короткого замыкания.
Вам понадобится
  • - тестер;
  • - документация с указанием номинального напряжения и мощности;
  • - источник тока с известным ЭДС и внутренним сопротивлением.
Инструкция
1
Вычислите номинальный ток по номинальному напряжению и сопротивлению прибора или участка цепи, по которому он протекает. Номинальное напряжение указывается в технической документации. Сопротивление найдите там же или измерьте тестером, присоединив его к прибору или участку цепи, предварительно переключив его в режим работы омметра.
2
При измерении участок цепи должен быть отключен от источника тока, омметр присоединяйте параллельно. Рассчитайте номинальный ток, поделив номинальное напряжение на измеренное сопротивление I=U/R. Напряжение указывается в вольтах, а сопротивление в Омах. Тогда номинальный ток получится в Амперах.
3
Иногда в документах указывается номинальная мощность и номинальное напряжение, при котором может работать прибор. В этом случае рассчитайте номинальный ток, поделив значение номинальной мощности на номинальное напряжение I= Р/ U. Мощность должна быть указана в ваттах, а напряжение - в вольтах.
4
Если же номинальное напряжение неизвестно, то измерьте сопротивление прибора или участка цепи при помощи тестера и поделите номинальную мощность на это значение. Из получившегося числа выделите корень квадратный. Это и будет номинальный ток прибора.
5
Максимальный ток, возможный в цепи, называется ток короткого замыкания. При достижении такой силы тока, в ней произойдет короткое замыкание, и она выйдет из строя. Это предельный возможный номинал для любой цепи, подключенной к данному источнику тока. Для этого узнайте электродвижущую силу (ЭДС) и внутреннее сопротивление источника тока.
6
Рассчитайте ток короткого замыкания, поделив ЭДС на внутреннее сопротивление Iкз=ЭДС/r. Если при работе прибора или цепи ток приближается к этому значению, значит, нужно уменьшать ЭДС источника тока, если это возможно, или увеличивать нагрузку (общее сопротивление) цепи.
Видео по теме

Совет 5: Как подобрать шунт для амперметра

Чувствительность современных стрелочных индикаторов настолько высока, что у многих из них ток полного отклонения стрелки не превышает ста микроампер. На практике же нередко приходится измерять токи, исчисляемые сотнями миллиампер и даже амперами. На помощь приходит так называемый шунт.
Инструкция
1
Перед тем как приступать к изготовлению шунта, необходимо измерить внутреннее сопротивление стрелочного индикатора. Для этого используйте обыкновенный тестер или мультиметр (неважно, стрелочный или цифровой). При этом, необходимо, чтобы ток через испытываемый прибор был не слишком большим, иначе его стрелка может деформироваться.
2
Теперь рассчитайте напряжение, которое необходимо подать на индикатор, чтобы его стрелка отклонилась полностью. Для этого переведите ток полного отклонения в амперы, а измеренное сопротивление прибора - в омы. Затем подставьте их в стандартную формулу закона Ома:U=IR, где U - напряжение, необходимое для полного отклонения стрелки, I - ток полного отклонения стрелки, R - измеренное сопротивление рамки индикатора.Не удивляйтесь тому, что рассчитанное по этой формуле напряжение получится весьма малым.
3
Теперь необходимо рассчитать сопротивление самого шунта. Оно окажется настолько малым по сравнению с сопротивлением рамки индикатора, что последним можно будет пренебречь. Сопротивление шунта должно быть таким, чтобы при прохождении через него тока, являющегося для амперметра предельным, на шунте падало напряжение, равное рассчитанному по предыдущей формуле. Таким образом, это сопротивление можно также рассчитать по стандартной формуле закона Ома, но преобразованной следующим образом:R=U/I, где R - искомое сопротивление шунта, U - напржение полного отклонения стрелки индикатора, рассчитанное по предыдущей формуле, I - предельный ток, на измерение которого будет рассчитан ваш амперметр (если он выражен в миллиамперах, предварительно переведите его в амперы).
4
Правильно соедините между собой индикатор и шунт. А именно сам шунт включите непосредственно в разрыв цепи, ток в которой необходимо измерить, а индикатор подключите проводами к нему. Еси поступить наоборот, включив индикатор в разрыв цепи, а шунт подключив проводами к индикатору, последний зашкалит или даже сгорит. Подумайте, почему.
5
Изготовьте для микроамперметра новую шкалу, имеющую градуировку в миллиамперах или амперах и соответствующий масштаб.
Обратите внимание
Подключение и отключение осуществляйте при обесточенной цепи. Соблюдайте полярность. При измерении переменного тока применяйте индикатор совместно с детектирующей цепью.
Источники:
  • амперметр формула
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше