Un shunt d’ampèremètre permet de mesurer des valeurs de courant trop importantes pour être directement mesurées par un ampèremètre particulier. Dans ce cas, un shunt séparé, une résistance de très faible valeur mais connue avec précision, est placé en parallèle avec un voltmètre, de sorte que la quasi-totalité du courant à mesurer traverse le shunt (à condition que la résistance interne du voltmètre prenne une part du courant si faible qu’elle est négligeable). La résistance est choisie de manière à ce que la chute de tension résultante soit mesurable mais suffisamment faible pour ne pas perturber le circuit. La tension aux bornes du shunt est proportionnelle au courant qui le traverse, et la tension mesurée peut donc être mise à l’échelle pour afficher directement la valeur du courant.
Les shunts sont classés en fonction du courant maximal et de la chute de tension à ce courant. Par exemple, un shunt de 500 A, 75 mV aurait une résistance de 150 microohms, un courant maximal admissible de 500 ampères et à ce courant, la chute de tension serait de 75 millivolts. Par convention, la plupart des shunts sont conçus pour faire chuter la tension de 50 mV, 75 mV ou 100 mV lorsqu’ils fonctionnent à leur courant nominal maximal et la plupart des ampèremètres se composent d’un shunt et d’un voltmètre avec des déflexions pleine échelle de 50, 75 ou 100 mV. Tous les shunts ont un facteur de déclassement pour une utilisation continue (plus de 2 minutes), 66% étant le plus courant, donc le shunt de l’exemple ne devrait pas être utilisé au-dessus de 330 A (et 50 mV de chute) plus longtemps que cela.
Cette limitation est due aux limites thermiques auxquelles un shunt ne fonctionnera plus correctement. Pour le manganin, un matériau de shunt commun, à 80 °C la dérive thermique commence à se produire, à 120 °C la dérive thermique est un problème significatif où l’erreur, selon la conception du shunt, peut être de plusieurs pourcents et à 140 °C l’alliage de manganin devient définitivement endommagé en raison du recuit résultant en une dérive de la valeur de résistance vers le haut ou vers le bas.
Si le courant mesuré est également à un potentiel de tension élevé, cette tension sera présente dans les fils de connexion aussi et dans l’instrument de lecture lui-même. Parfois, le shunt est inséré dans la branche de retour (côté mis à la terre) pour éviter ce problème. Certaines alternatives aux shunts peuvent fournir une isolation de la haute tension en ne connectant pas directement le lecteur au circuit haute tension. Les capteurs de courant à effet Hall et les transformateurs de courant (voir les pinces de mesure) sont des exemples de dispositifs qui peuvent assurer cette isolation. Les shunts de courant sont considérés comme plus précis et moins chers que les dispositifs à effet Hall. Les spécifications de précision courantes de ces dispositifs sont de ±0,1 %, ±0,25 % ou ±0,5 %.
Le shunt à double paroi de manganine de type Thomas et le type MI (conception améliorée de type Thomas) ont été utilisés par le NIST et d’autres laboratoires de normalisation comme référence légale d’un ohm jusqu’à ce qu’ils soient remplacés en 1990 par l’effet Hall quantique. Les shunts de type Thomas sont encore utilisés comme étalons secondaires pour effectuer des mesures de courant très précises, car l’utilisation de l’effet Hall quantique est un processus qui prend beaucoup de temps. La précision de ces types de shunts est mesurée dans l’échelle des ppm et sub-ppm de dérive par an de la résistance réglée.
Lorsque le circuit est mis à la terre (grounded) d’un côté, un shunt de mesure de courant peut être inséré soit dans le conducteur non mis à la terre, soit dans le conducteur mis à la terre. Un shunt dans le conducteur non mis à la terre doit être isolé pour la tension totale du circuit jusqu’à la terre ; l’instrument de mesure doit être intrinsèquement isolé de la terre ou doit inclure un diviseur de tension résistif ou un amplificateur d’isolement entre la tension de mode commun relativement élevée et les tensions inférieures à l’intérieur de l’instrument. Un shunt dans le conducteur mis à la terre peut ne pas détecter le courant de fuite qui contourne le shunt, mais il ne subira pas de tension élevée de mode commun à la terre. La charge n’a pas de chemin direct vers la terre, ce qui peut créer des problèmes pour les circuits de commande, entraîner des émissions indésirables, ou les deux. Les dispositifs à utiliser pour la détection de courant comprennent : INA240, INA293, et INA180. Plusieurs autres dispositifs de style se trouvent ici.
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L’insertion côté bas peut éliminer la tension de mode commun, mais pas sans inconvénients.
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L’insertion côté haut résout les inconvénients côté bas mais garantit la tension de mode commun.
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Les amplificateurs isolés résolvent toutes les difficultés et limitations des mesures de shunt de courant côté haut ou côté bas.