シャント抵抗とは何ですか？

シャント抵抗器は、電気回路の電流を測定するために使用される高精度デバイスです。 電流シャントまたは電流計シャントとも呼ばれ、既知の抵抗での電圧降下を測定することで機能します。 オームの法則では、V = I x R、またはIについて解くと、I = V / Rとなります。ここで、Iは電流、Vは電圧、Rは抵抗です。 抵抗がわかっており、電圧降下が測定されている場合、電流を決定できます。

シャント抵抗は、電流計を損傷する可能性のある電流を測定するために使用されます。 これは、回路を通過する電流の大きさまたは電流スパイクの可能性の結果である可能性があります。 それらは通常、測定する電流に影響を与えないように、小さく明確に定義された抵抗を持っています。 シャント抵抗器は通常、通常の抵抗器とは異なって見え、1つ以上の金属ストリップが接続された2つの大きな端子を持っています。 金属の抵抗はその断面積に反比例するため、シャント抵抗のストリップが多いほど抵抗は低くなります。

たとえば、0.02ボルトの電圧降下を読み取る抵抗が0.001オームのシャント抵抗には、20アンペアの電流が流れます（0.02 / 0.001 = 20）。 この測定は厳密で一定の0.001オームの抵抗に依存しているため、正確ではありません。 いくつかの理由で、そうではありません。

まず、デバイス自体の抵抗には誤差があります。 上記の例の理想的なシャント抵抗は正確に0.001オームですが、実際には抵抗精度と呼ばれる誤差があります。 +/- 0.25パーセントと仮定すると、測定電流は19.95〜20.05オーム（+/- 0.0025 * 20 = +/- 0.05）の間になります。

第二に、抵抗器を流れる電流は熱を発生します。 熱は、シャント抵抗の実際の抵抗を変化させます。 どの程度がデバイスの抵抗ドリフトによって決定され、通常は温度変化の度ごとに百万分の1（ppm）で測定されます。 上記の例の抵抗器では、温度変化の度合いごとに30 ppm、温度が20°変化すると、測定電流は19.988〜20.012オーム（+/- 30 ppm * 20 = +/- 0.012）になることを意味します。

抵抗の精度と抵抗ドリフトに加えて、シャント抵抗は電流定格と電力定格によっても特徴付けられます。 電流定格は、シャントに損傷を与えることなくシャントを通過できる電流の最大量です。 この電流は熱を発生させ、それがシャントの抵抗に影響を与えます。 定格電力とは、シャントに損傷を与えたり抵抗に悪影響を与えたりすることなく、シャントを連続的に通過できる最大電流量です。 一般的に、これは現在の定格の2/3です。