Che cos'è un resistore shunt?

Un resistore di shunt è un dispositivo di precisione utilizzato per misurare la corrente in un circuito elettrico. Conosciuto anche come shunt di corrente o shunt di amperometro, funziona misurando la caduta di tensione attraverso una resistenza nota. La legge di Ohm afferma che V = I x R, o risolvendo per I, I = V / R, dove I è corrente, V è tensione e R è resistenza. Se la resistenza è nota e viene misurata la caduta di tensione, è possibile determinare la corrente.

I resistori di shunt vengono utilizzati per misurare le correnti che potrebbero danneggiare un amperometro. Questo potrebbe essere il risultato della grandezza della corrente che passa attraverso il circuito o della possibilità di picchi di corrente. Di solito hanno una resistenza piccola e ben definita in modo da non influenzare la corrente che stanno misurando. Un resistore shunt sembra in genere diverso da un normale resistore, con due grandi terminali con una o più strisce di metallo che li collegano. La resistenza di un metallo è inversamente proporzionale alla sua area di sezione trasversale, quindi più strisce ha una resistenza di shunt, minore è la sua resistenza.

Ad esempio, un resistore shunt con una resistenza di 0,001 ohm che legge una caduta di tensione di 0,02 volt ha una corrente di 20 A che scorre attraverso di essa (0,02 / 0,001 = 20). Questa misurazione non è esatta, perché si basa sulla resistenza di uno 0,001 ohm rigoroso e costante. Per un paio di ragioni, questo non è il caso.

Innanzitutto, la resistenza del dispositivo stesso ha un margine di errore. Mentre un resistore shunt ideale nell'esempio sopra avrebbe esattamente 0,001 ohm, in realtà esiste un margine di errore chiamato accuratezza della resistenza. Supponendo che sia +/- 0,25 percento, la corrente misurata è compresa tra 19,95 e 20,05 ohm (+/- 0,0025 * 20 = +/- 0,05).

In secondo luogo, la corrente che passa attraverso una resistenza produce calore. Il calore modifica la resistenza effettiva di una resistenza di shunt. Quanto è determinato dalla deriva della resistenza del dispositivo, generalmente misurata in parti per milione (ppm) per grado di variazione di temperatura. Per il resistore nell'esempio precedente, ipotizzando una variazione di 30 ppm per grado di temperatura e una variazione di 20 ° della temperatura significherebbe che la corrente misurata è compresa tra 19,988 e 20,012 ohm (+/- 30 ppm * 20 = +/- 0,012).

Oltre all'accuratezza della resistenza e alla deriva della resistenza, i resistori di shunt sono anche caratterizzati da corrente nominale e potenza nominale. La corrente nominale è la quantità massima di corrente che può passare attraverso lo shunt senza danneggiarlo. Questa corrente genera calore, che a sua volta influenza la resistenza dello shunt. La potenza nominale è la massima quantità di corrente che può passare continuamente attraverso lo shunt senza danneggiarlo o influire negativamente sulla sua resistenza. In generale, si tratta di ^2/3 della sua valutazione attuale.