Ein Amperemeter-Shunt ermöglicht die Messung von Stromwerten, die zu groß sind, um von einem bestimmten Amperemeter direkt gemessen zu werden. In diesem Fall wird ein separater Shunt, ein Widerstand mit sehr geringem, aber genau bekanntem Widerstand, parallel zu einem Voltmeter geschaltet, so dass praktisch der gesamte zu messende Strom durch den Shunt fließt (vorausgesetzt, der Innenwiderstand des Voltmeters nimmt einen so geringen Teil des Stroms auf, dass er vernachlässigbar ist). Der Widerstand wird so gewählt, dass der resultierende Spannungsabfall messbar, aber gering genug ist, um den Stromkreis nicht zu stören. Die Spannung am Shunt ist proportional zum Strom, der durch ihn fließt, so dass die gemessene Spannung skaliert werden kann, um den Stromwert direkt anzuzeigen.
Shunts werden nach dem maximalen Strom und dem Spannungsabfall bei diesem Strom bewertet. Ein 500-A-75-mV-Shunt hätte zum Beispiel einen Widerstand von 150 Mikroohm, einen maximal zulässigen Strom von 500 Ampere und bei diesem Strom einen Spannungsabfall von 75 Millivolt. Die meisten Shunts sind so ausgelegt, dass sie bei vollem Nennstrom einen Spannungsabfall von 50 mV, 75 mV oder 100 mV aufweisen, und die meisten Strommessgeräte bestehen aus einem Shunt und einem Voltmeter mit Skalenendwerten von 50, 75 oder 100 mV. Alle Shunts haben einen Derating-Faktor für den Dauerbetrieb (mehr als 2 Minuten), wobei 66 % der gängigste Wert ist, so dass der Beispiel-Shunt nicht länger als 330 A (und 50 mV Abfall) betrieben werden sollte.
Diese Begrenzung ist auf die thermischen Grenzen zurückzuführen, bei denen ein Shunt nicht mehr richtig funktioniert. Bei Manganin, einem gebräuchlichen Shunt-Material, beginnt die thermische Drift bei 80 °C, bei 120 °C ist die thermische Drift ein erhebliches Problem, bei dem der Fehler je nach Konstruktion des Shunts mehrere Prozent betragen kann, und bei 140 °C wird die Manganin-Legierung durch Ausglühen dauerhaft geschädigt, so dass der Widerstandswert nach oben oder unten driftet.
Wenn der zu messende Strom auch auf einem hohen Spannungspotential liegt, wird diese Spannung auch in den Anschlussleitungen und im Messgerät selbst vorhanden sein. Manchmal wird der Shunt in den Rückleiter (geerdete Seite) eingesetzt, um dieses Problem zu vermeiden. Einige Alternativen zu Shunts können eine Isolierung von der Hochspannung bieten, indem das Messgerät nicht direkt an den Hochspannungskreis angeschlossen wird. Beispiele für Geräte, die diese Isolierung bieten können, sind Hall-Effekt-Stromsensoren und Stromwandler (siehe Zangenmessgeräte). Stromshunts gelten als genauer und billiger als Hall-Effekt-Geräte. Gängige Genauigkeitsangaben für solche Geräte sind ±0,1 %, ±0,25 % oder ±0,5 %.
Der doppelwandige Mangan-Shunt vom Typ Thomas und der MI-Typ (verbessertes Design vom Typ Thomas) wurden vom NIST und anderen Normungslaboratorien als gesetzliche Referenz für ein Ohm verwendet, bis er 1990 durch den Quanten-Hall-Effekt abgelöst wurde. Thomas-Shunts werden immer noch als Sekundärnormale für sehr genaue Strommessungen verwendet, da die Verwendung des Quanten-Hall-Effekts ein zeitaufwändiges Verfahren ist. Die Genauigkeit dieser Shunttypen wird im ppm- und sub-ppm-Bereich der Drift pro Jahr des eingestellten Widerstands gemessen.
Wenn der Stromkreis auf einer Seite geerdet ist, kann ein Strommess-Shunt entweder in den ungeerdeten Leiter oder in den geerdeten Leiter eingesetzt werden. Ein Shunt im ungeerdeten Leiter muss für die gesamte Stromkreisspannung gegen Erde isoliert sein; das Messgerät muss von sich aus gegen Erde isoliert sein oder einen ohmschen Spannungsteiler oder einen Trennverstärker zwischen der relativ hohen Gleichtaktspannung und den niedrigeren Spannungen im Gerät enthalten. Ein Shunt im geerdeten Leiter kann zwar keinen Leckstrom erkennen, der den Shunt umgeht, aber er wird auch keine hohe Gleichtaktspannung gegen Erde erfahren. Die Last wird von einem direkten Pfad zur Erde abgehalten, was zu Problemen bei Steuerschaltungen, unerwünschten Emissionen oder beidem führen kann. Zu den Bauteilen, die für die Stromerfassung verwendet werden können, gehören: INA240, INA293 und INA180. Verschiedene andere Bauelemente finden Sie hier.
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Die Low-Side-Einfügung kann die Gleichtaktspannung eliminieren, aber nicht ohne Nachteile.
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Die High-Side-Einfügung löst die Low-Side-Nachteile, garantiert aber die Gleichtaktspannung.
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Isolierte Verstärker lösen alle Schwierigkeiten und Einschränkungen bei High- oder Low-Side-Strom-Shunt-Messungen.