Шунтирующий резистор используется для измерения тока путём создания контролируемого падения напряжения, которое затем измеряется и преобразуется в значение тока. Такой метод популярен в источниках питания, зарядных устройствах, системах управления двигателями, контроллерах и модулях измерения.
Что считает программа
- Расчётное сопротивление шунта по заданному току и допустимому падению напряжения.
- Ближайший номинал из стандартного ряда E24.
- Реальное падение напряжения и мощность рассеивания на выбранном резисторе.
- График зависимости тока от сопротивления шунта при фиксированном падении напряжения.
Как пользоваться
- Укажите максимальный измеряемый ток (в амперах).
- Задайте максимально допустимое падение напряжения на шунте (в милливольтах).
- Калькулятор автоматически подберёт ближайший номинал из ряда E24.
- Изучите график: он показывает, как ток меняется при различных сопротивлениях шунта.
Для точных измерений важно, чтобы сопротивление шунта было минимальным, чтобы не влиять на работу схемы. При этом падение напряжения на нём должно быть достаточно большим для надёжного измерения. Типовые значения: от 0,001 до 1 Ом, мощность — от 0,1 до нескольких ватт, в зависимости от тока. Чаще всего их делают проволочными — можете посмотреть по ссылке о расчёте требуемого сопротивления.
Формулы расчёта
1. Расчётное сопротивление шунта:
\[
R = \frac{V}{I}
\]
где:
- V — допустимое падение напряжения на шунте (в вольтах),
- I — максимальный ток (в амперах).
2. Мощность, рассеиваемая шунтом:
\[
P = I^2 \cdot R
\]
Рекомендации
- Чем меньше сопротивление шунта — тем меньше тепловые потери и влияние на цепь.
- Для токов выше 5 А используют шунты на 0,01 – 0,05 Ом с мощностью ≥ 1 Вт.
- Для токов менее 1 А возможны более высокие сопротивления — до 1 Ом.
- Важно, чтобы усилитель, измеряющий напряжение на шунте, обладал высокой точностью и малошумящей схемой.
👉 Слишком большое сопротивление шунта приведёт к лишнему падению напряжения и искажению питания. Слишком малое — к потере чувствительности при измерении низких токов.
Примерные значения
| Ток, А | Падение, мВ | R (Ом) | Мощность, Вт | Пример |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 50 | 0.05 | 0.05 | Микроконтроллер, зарядник |
| 5 | 75 | 0.015 | 0.375 | Аккумуляторы, инверторы |
| 10 | 100 | 0.01 | 1.0 | Электродвигатели, источники питания |
График под калькулятором позволяет увидеть, как изменяется измеряемый ток в зависимости от сопротивления шунта при фиксированном падении напряжения. Это помогает подобрать оптимальный компромисс между точностью, мощностью и влиянием на схему.
📌 Подробнее о расчёте токоизмерительных резисторов, их материалах и конструкции, смотрите здесь.
