Автор Тема: Изготовление шунтов и измерителей тока  (Прочитано 11722 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4555
  • Репутация: +772/-216
  • Дружу с паяльником 57 лет
Re: Изготовление шунтов и измерителей тока
« Ответ #30 : 16 Декабрь 2020, 10:53:16 »
      Здравствуйте. На днях получил очередную партию 1 Вт SMD резисторов типоразмера 2512 с номиналом 0.01 Ома для изготовления шунтов. Продавец, как всегда, заявляет точность резисторов в 1%  Есть выбор и в 5%, но брать боязно… Кроме того, эти резисторы не совсем корректно использовать для мощности в 1 Ватт. Если Вы подпаяете резистор тонкими проводками с помощью припоя ПОС-61 и «прогоните» через резистор мощность в 1 Ватт, то секунд через пять провода отпаяются. Это нужно учитывать!!! 180 градусов Цельсия…
       Я купил на рынке небольшой кусок двухстороннего стеклотекстолита толщиной в 3 мм и решил опробовать новый дизайн шунтов на 15 Ампер и 30 Ампер. Он хорош тем, что шунт можно использовать, как опорные точки для распаивания питающих кабелей сечением в 2.5 и 4 квадратов меди.
        Всё просто. В пластинке размером 25 х 22 мм сверлятся два 3 мм отверстия для крепления шунта и два отверстия диаметром 1.6-1.8 мм для запрессовки двух монтажных колышков. Далее в зависимости от диаметра колышков, эти отверстия рассверливаются. Я их рассверлил сверлом диаметром 2.1 мм для запрессовки колышков, изготовленных из жилы медного кабеля на 2.5 квадрата. Колышек с одной стороны немного расплющивается молотком и он отлично впрессовывается в стеклотекстолит. До этой операции бормашинкой прорезаем пару прорезей по медной фольге с одной стороны и всё зачищаем наждачной бумагой. С оборотной стороны, если текстолит двухсторонний, вокруг отверстия для колышков бором делаем изоляционную площадку-кружок. После запрессовки колышков из оплетки посеребренного кабеля изготовляю шинку, которая позволяет запаять всё с обильным количеством припоя для работы шунта без потерь при больших токах. 
        Теоретически, при применении четырёх резисторов по 0.01 Ома при токе в 30 Ампер падение напряжение должно составлять 75 мВ. При применении двух резисторов при токе в 15 Ампер падение так же должно быть в 75 мВ. Это даёт возможность применять стандартные 75 мВ головки для работы с внешними шунтами напрямую. Но при тестировании минимум трёх различных партий резисторов от различных продавцов, токого не получалось. Падение всегда было бОльшим. Сейчас я изготовил и протестировал четыре одинаковых шунта для тока на 15 Ампер. Так вот. При токе в 10 Ампер падение напряжение на них было 63-65 мВ. При токе в 15 Ампер падение напряжения будет около 96 мВ, но не 75 мВ!  Это нужно учитывать и требуется подбирать дополнительный резистор к измерительному прибору. Для монтажа этого резистора я применил монтажную стойку, которая крепится тем же винтом, который закрепляется и сам шунт. Все компактно и удобно.
        Необходимость дополнительного резистора есть неудобство, но, с другой стороны, появляется возможность применять другие типы головок. Я для измерения тока в 30 Ампер применил головку на 150 мА, имеющую  напряжение отклонения в 87 мВ. Если бы резисторы были бы точными, то я бы не смог применить этот прибор. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RA3APW Карен

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 896
  • Репутация: +346/-12
    • http://www.ra3apw.ru
  • QRA: KO85UV
Re: Изготовление шунтов и измерителей тока
« Ответ #31 : 16 Декабрь 2020, 12:22:05 »
День добрый, Юрий.
 
Более 15 лет для измерения тока применяю интегрированные датчики тока фирмы Allegro - они есть в разных корпусах, позволяют точно (1.5 % макс) измерять ток от сотен мА до 400 А. Причем измерительный канал электрически изолирован от измеряемого.

Посмотрите по ссылкам - может быть подойдет Вам:

https://www.allegromicro.com//en/products/sense/current-sensor-ics
https://www.allegromicro.com//en/products/sense/current-sensor-ics/fifty-to-two-hundred-amp-integrated-conductor-sensor-ics

Приобрести не трудно как в наших магазинах, так и в зарубежных. Цены вполне разумные, повторяемость высокая.
Карен, RA3APW                   www.ra3apw.ru

Оффлайн EU2AA

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1739
  • Репутация: +574/-31
  • QRA: KO34KI
Re: Изготовление шунтов и измерителей тока
« Ответ #32 : 16 Декабрь 2020, 20:31:20 »
На днях получил очередную партию 1 Вт SMD резисторов типоразмера 2512 с номиналом 0.01 Ома для изготовления шунтов.
Согласен с Юрием - это самое простое решение.
С 2017 года шунт 2512 1,0Вт 0,01 Ом ставлю в силовую часть именно так, как рекомендует Юрий. Площадку - побольше, чтобы охлаждалась.
Если стрелочник завышает показания, то ставлю с ним последовательно резистор 1206 (или цепочку),  подбираю до точных показаний (временно заменяю подстроечником).
« Последнее редактирование: 16 Декабрь 2020, 20:36:33 от EU2AA »
Владимир,
ex UC2CED, EU2CED, RC2CA, EU2CA
2019 год - https://observablehq.com/@eu2aa
2017 год - http://eu2aa.com  
1992 год - http://eu2aa.qrz.ru

Оффлайн rv9wmy_Константин

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 800
  • Репутация: +125/-15
  • Подпись находиться в стадии разработки
  • QRA: lo92hr
Re: Изготовление шунтов и измерителей тока
« Ответ #33 : 27 Декабрь 2020, 13:32:05 »
Есть еще вот такие более мощные шунтовые резисторы  WSR-2 DALE номиналы можно купить разные, дороже конечно чем 2512
https://www.ebay.com/itm/10X-WSR2R0100FEA-0R01-2W-Current-Sense-Resistors-SMD-0-01ohms-1/122773276112?epid=1418517579&hash=item1c95db85d0:g:mgQAAOSwr6pZ8JsU

Оффлайн RW6AWR

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 110
  • Репутация: +53/-9
  • QRA: KN95LB
Re: Изготовление шунтов и измерителей тока
« Ответ #34 : 12 Апрель 2021, 16:00:06 »
На плате с диодами ставите делитель из 5 резисторов МЛТ-2 в 620 кОм и одного резистора на небольшой номинал. Получаете свои 3-5 Вольт и подбираете добавочный резистор к прибору.
Юрий! Вновь требуется Ваша консультация. Извините, что не по теме.
По случаю достался прибор: на шкале 3 кV (фото прикладываю) в верхнем левом углу шкалы написано "ДС 600ком 5мА". Я понимаю так, что для того чтобы он измерял 3 кV нужно его включать через резистор в 600 ком. Правильно?
С уважением! Юрий
Истинная трагедия жизни – добиться того, чего вожделел.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4555
  • Репутация: +772/-216
  • Дружу с паяльником 57 лет
Re: Изготовление шунтов и измерителей тока
« Ответ #35 : 12 Апрель 2021, 18:20:01 »
Здравствуйте. Не могу ответить на Ваш вопрос. Практика-критерий истины... Что бы я сделал. Взял бы БП на 10 Вольт и через резистор в 10 кОм включил головку. Вот она, скорее всего, рассчитана на ток 5 мА. Смотрим, на сколько отклонится стрелка. Скорее всего отклонение будет на 20% шкалы. Если это так, то резистор на 600 кОм должен быть внешним. Если он уже внутри, а такое тоже может быть, тогда у Вас стрелка практически не отклонится. Естественно, если прибор не палёный... Тогда прибор включается к напряжению в 3 кВ напрямую без внешних дополнительных резисторов. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RW6AWR

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 110
  • Репутация: +53/-9
  • QRA: KN95LB
Re: Изготовление шунтов и измерителей тока
« Ответ #36 : 13 Апрель 2021, 16:05:47 »
ОК! Всё как Вы сказали: подал 10 V через резистор 10 кОм на головку. Стрелка отклонилась примерно на 20% шкалы. Следовательно, с внешним резистором 600 кОм вся шкала будет на 3 кV. Вопрос исчерпан. Большое спасибо!
Всего наилучшего! Юрий
Истинная трагедия жизни – добиться того, чего вожделел.

Оффлайн UA3IDQ

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 662
  • Репутация: +347/-1059
  • QRA: KO66JF
Re: Изготовление шунтов и измерителей тока
« Ответ #37 : 13 Апрель 2021, 16:14:06 »
Приветствую!
Берем простой тестер или что есть под руками.
Включаем ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО 2 прибора и смотрим
В основном проблема с большими токами.

Оффлайн R1TX

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 687
  • Репутация: +161/-23
  • ex RA1TEX
  • QRA: KO58NM
Re: Изготовление шунтов и измерителей тока
« Ответ #38 : 13 Апрель 2021, 16:49:58 »
Хорошая штука для использования в качестве шунта https://www.allegromicro.com/~/media/Files/Datasheets/ACS758-Datasheet.ashx
Алексей 73!

Оффлайн UT9UR, Аркадий

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 7049
  • Репутация: +1517/-279
  • QRA: KO40XD
Re: Изготовление шунтов и измерителей тока
« Ответ #39 : 13 Апрель 2021, 16:52:46 »
  Все, что нужно знать для решения вашего вопроса и всех подобных вопросов, связанных с шунтами (измерение тока)  и дополнительными сопротивлениями (для вольтметров) это всего три вещи:
1. Ток полного отклонения вашего прибора.
2. Знание закона Ома для участка цепи.
3. Знание I_го закона Кирхгофа.
               Ну, еще желательно прикинуть мощность, рассеиваемую на шунте\добавочном сопротивлении. Я не умничаю, но такие вещи в радиокружке в 8м классе решал в уме. Странно даже говорить об этом.
В вашем примере мощность добав. сопр. =15Вт
                  П.С. 3КВ - это серьезное и опасное для жизни напряжение!ПОДУМАЙТЕ! 
        И еще, резисторы  типа МЛТ 2Вт, применяемые для шунтов или добавочных сопротивлений, когда не нужна особая точность, рассчитаны на напряжение 500Вольт, а рассчитывать надо на 300. Реально для вашего примера 600Ком не один резистор, а 10шт 2х ваттных по 60 ком, тогда и по мощности пройдут и по рабочему напряжению есть запас.
 
« Последнее редактирование: 13 Апрель 2021, 17:09:51 от UT9UR, Аркадий »
4xYU7EF-13M;  ( ех UT5ER).

Оффлайн RW6AWR

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 110
  • Репутация: +53/-9
  • QRA: KN95LB
Re: Изготовление шунтов и измерителей тока
« Ответ #40 : 13 Апрель 2021, 17:08:31 »
И еще, резисторы  типа МЛТ 2Вт, применяемые для шунтов или добавочных сопротивлений, когда не нужна особая точность, рассчитаны на напряжение 500Вольт, а рассчитывать надо на 300.
Обязательно ПОДУМАЕМ!
P.S.... я не умничаю, но по справочнику МЛТ 2Вт рассчитаны на 750 вольт.
Истинная трагедия жизни – добиться того, чего вожделел.

Оффлайн UT9UR, Аркадий

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 7049
  • Репутация: +1517/-279
  • QRA: KO40XD
Re: Изготовление шунтов и измерителей тока
« Ответ #41 : 13 Апрель 2021, 17:19:03 »
но по справочнику МЛТ 2Вт рассчитаны на 750 вольт.
           У меня другой справочник и поверьте, все, что касается напряжений и мощности, надо принимать с двойным запасом. А, кстати, есть такой прибор АВО-5М, а к нему два щупа для измерения напряжения ~ и -  до 6000Вольт, в самом этом пробнике цепочка резисторов и при постоянном применении они выгорают. У меня не один экземпляр и пользуюсь очень давно. Долго не живут! Просто померять, на 10 минут оставить - это пожалуйста, но если все время висит на контроле анодного ГС31, то более 2- недель и кирдык. Заменяю на МЛТ-1Вт, 8,2 МОма. А сам резистор похож на тип  ВС, один из последовательных,  в обрыве. Винтовая канавка под краской, ничего не обуглено, греются очень слабо, видимо рабочее напряжение на каждом более, чем надо, хотя максимальное 6 КВольт, а у меня не более 3КВ. Сам прибор включается при этом на предел 3В (три Вольта).
« Последнее редактирование: 13 Апрель 2021, 17:30:40 от UT9UR, Аркадий »
4xYU7EF-13M;  ( ех UT5ER).

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4555
  • Репутация: +772/-216
  • Дружу с паяльником 57 лет
Re: Изготовление шунтов и измерителей тока
« Ответ #42 : 26 Апрель 2021, 20:47:46 »
       Здравствуйте. Мне для измерения потребляемого тока усилителем на 1296 МГц необходимо было изготовить шунт и переделать шкалу прибора. Был взят амперметр размером 40 х 40 мм со шкалой на 150 Ампер, работающий со стандартным внешним шунтом на 75мВ. Для изготовления шунта я применил четыре SMD резистора типоразмера 2512 с номиналом в 0.025 Ома, соединённых параллельно. Такой шунт при токе в 12 Ампер имеет падение напряжения ровно в 75 мВ. Мощность, выделяющаяся на одном резисторе равна 225 мВт. Всё очень хорошо. Я разобрал прибор, распечатал новую шкалу на 12 Ампер и наклеил её поверх старой. Проверка показала, что всё работает очень хорошо и точно. Плата шунта изготовлена из одностороннего стеклотекстолита толщиной 2.5 мм. Дорожки фрезеровал бормашинкой. В плату для подключения шунта впрессованы два колышка из медного провода диаметром 2мм. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4555
  • Репутация: +772/-216
  • Дружу с паяльником 57 лет
Re: Изготовление шунтов и измерителей тока
« Ответ #43 : 09 Декабрь 2021, 23:45:09 »
Здравствуйте. Некоторое время назад я представлял технологию изготовления самых различных шунтов, в основном для больших значений тока, которые были выполнены на основе 3 мм стеклотекстолита с применением групп одноваттных SMD резисторов типоразмера 2512 . Мне был задан вопрос, а как изготовить шунт, если такой толстый ламинат нет возможности приобрести. Можно пойти иным путём. Берём полуторамиллиметровый FR-4 толщиной 1.5 мм. Естественно, в него сложно очень надёжно и прочно впрессовать выводы шунта, изготовленные из медной проволоки диаметром 2.7 мм. Поэтому используем вспомогательную пластину из текстолита или иного материала толщиной 3-6 мм. Я использовал текстолит толщиной 5 мм.
     Отрезаем пластинку 25 х 30 мм. Посередине резаком пропиливаем изолирующую полоску шириной 1.5 – 2мм. Зачищаем фольгу и припаиваем 4-9 резисторов с одной стороны. Далее хорошо пропаиваем резисторы со второй стороны и припаиваем вдоль выводов резисторов кусок оплётки кабеля РК-50-2-22 Эту операцию делаем с очень большим количеством припоя сороковаттным паяльником. Теперь оплётку припаиваем и с первой стороны. Посередине резисторов на самом конце пропаянной оплётки сверлим два отверстия 2.3-2.5 мм.  Всё видно на фотографии. Далее из текстолита вырезаем прямоугольник, имеющий ширину, как и у пластины из FR-4, но длину на 10-12 мм большую. Совмещаем пластины так, чтобы одни их торцы их были вровень, а торец текстолитовой пластины выступал. Намечаем и сверлим одно отверстие диаметром 2.3 мм в текстолите. Далее рассверливаем его сверлом в 2.7 ми и впрессовываем в текстолит медный колышек. Диаметр сверла нужно тщательно подобрать. Один конец колышка можно слегка расплющить и впрессовать. После этого рассверливается одно из отверстий на плате с резисторами и она одевается на впрессованный колышек. Далее, не снимая пластины, в текстолите сверлится второе отверстие, в которое впрессовывается второй колышек. Второе отверстие в плате рассверливается, плата одевается уже на два колышка и всё обильно заливается припоем с помощью стоваттного паяльника. Так как измерительные головки миллиамерметров и амперметров имеют рабочие напряжения рамок от 35 мВ до 450 мВ, то приходится рассчитывать шунты. Не всегда удаётся получить нужные номиналы резисторов под головку. Если, к примеру, Вы получили сопротивление резистора в 0.023 Ома, (естественно, сопротивление шунта будет в 8 раз меньшим), то его не купить, даже если и резистор заявлен по точности, как 1%  По этой причине лучше применить резистор на 0.024 Ома или 0.025 Ома. Такие есть. Набежит большее напряжение, которое потом можно погасить добавочным резистором к прибору и очень точно все изготовить. Но этот резистор для миллиамперметров имеет часто номинал 0.05-0.5 Ома. К этому нужно быть готовым. Я использую проволочные резисторы серии С5-ххх Можно подобрать их, в позже заменить на такие же по номиналу резисторы из  Чип и Дип.
       Если Вам необходимо применить резистор, то я советую в выступающей части текстолита впрессовать третий колышек из медного провода диаметром 1.5-1.8 мм. На него распаяете один из выводов резистора. Также в этом месте для крепления шунта сверлится два отверстия под Ваш крепёж. Время изготовления шунта около часа. Плюс минут пятнадцать на тестирование и подбор резистора. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.