Вимірювальні ш унти. Види, застосування, принцип дії.
Шунт - пристосування, яке дозволяє електричному струму (або магнітному потоку) протікати в обхід будь-якої ділянки схеми, як правило, є низькоомний резистор, котушку або провідник.
Шунт є найпростішим вимірювальним перетворювачем струму в напругу. Вимірювальний шунт є чотиризатискний резистор. Два вхідних затискача шунта , до яких підводиться струм I називаються струмовими, а два вихідних затискача, з яких знімається напруга U, називаються потенційними.
До потенційних затискачів шунта зазвичай приєднують вимірювальний механізм вимірювального приладу.
Вимірювальний ш унт характеризується номінальним значенням вхідного струму I ном і номінальним значенням вихідної напруги U ном . Їх відношення визначає номінальний опір шунта :
R ш = U ном / I ном
Ш унти застосовуються для розширення меж вимірювання механізмів по струму, при цьому більшу частину вимірюваного струму пропускають через шунт, а меншу - через вимірювальний механізм. Шунти мають невеликий опір і застосовуються головним чином у ланцюгах постійного струму з магнітоелектричними вимірювальними механізмами.
Струм I і протікає через вимірювальний механізм, пов'язаний з вимірюваним струмом I залежністю
I і = I (R ш / R ш + R і),
де R - опір вимірювального механізму.
Якщо необхідно, щоб струм I і був у n разів менший за струм I , то опір шунту має бути:
R ш = R та / (n - 1) ,
де n = I / I і - коефіцієнт шунтування.
Шунти виготовляють із манганіну. Якщо шунт розрахований на невеликий струм (до 30 А), його зазвичай вбудовують у корпус приладу (внутрішні шунти). Для вимірювання великих струмів використовують прилади із зовнішніми шунтами. У цьому випадку потужність, що розсіюється в шунті, не нагріває прилад.
Зовнішній шунт мають масивні наконечники з міді, які служать для відведення тепла від манганінових пластин, впаяних між ними. Затискачі шунту А і Б - струмові.
Вимірювальний механізм приєднують до потенційних затискачів В і Г, між якими і укладено опір шунта. За такого включення вимірювального механізму усуваються похибки від контактних опорів.
Зовнішні шунти зазвичай виконуються каліброваними, тобто розраховуються на певні струми та падіння напруги. Калібровані шунти повинні мати номінальне падіння напруги 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 та 300 мВ.
Для переносних магнітоелектричних приладів на струми до 30 А внутрішні шунти виготовляють кілька меж вимірювання.
На рис. 3, а б показані схеми багатограничних шунтів. Багатограничний шунт складається з кількох резисторів, які можна перемикати в залежності від межі вимірювання важільним перемикачем (рис. 3 а) або шляхом перенесення дроту з одного затиску на інший (рис. 3 б).
Працюючи шунтів з вимірювальними приладами на змінному струмі виникає додаткова похибка від зміни частоти, оскільки опору шунта і вимірювального механізму по-різному залежить від частоти.
Шунти поділяються на класи точності 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 та 0,5. Число, що визначає клас точності, означає допустиме відхилення опору шунта у відсотках його номінального значення.
