SensorCatalog

Calculadora de resistencia shunt

Tensión, disipación y error de un shunt de corriente, y la ganancia y resolución que necesita ante un ADC.

Shunt

Dado por

Valor nominal

Corriente y entrada

Resultado

37,5mV

A 50 A. Disipación a 100 A: 7,5 W.

Resistencia
750 µΩ75 mV / 100 A
Tensión a la corriente máxima
75 mVa 100 A
Disipación a la corriente máxima
7,5 Welija una potencia nominal con margen
Disipación
1,875 Wa 50 A
Error por coeficiente de temperatura
±0,2 %50 ppm/K × 40 K
Error de resistencia, máximo
±0,7 %tolerancia + coeficiente; 350 mA a esta corriente
Ganancia hasta fondo de escala
—introduzca la entrada a fondo de escala
Corriente por código del ADC
—introduzca la entrada a fondo de escala y los bits del ADC
Fórmulas y normas
R = Vrated / Irated   V = I × R   P = I² × R
ΔR / R = tolerance + TCR × ΔT

Un shunt es una resistencia de valor muy bajo en el camino de la corriente; la corriente es la tensión en sus bornes dividida por su resistencia. Un valor nominal como 100 A / 75 mV significa 75 mV de caída a 100 A, es decir R = 0,75 mΩ. La potencia I² R calienta el shunt y su resistencia varía con el coeficiente de temperatura; el error correspondiente es el coeficiente × el aumento de temperatura.

Mida la tensión en los bornes de medida del shunt (conexión a cuatro hilos o Kelvin) para que la resistencia de contacto de los bornes de corriente quede fuera de la medida. Los shunts suelen trabajar muy por debajo de su potencia nominal para limitar el calentamiento; siga la reducción de potencia del fabricante. La tensión de offset del amplificador dividida por R es un error de corriente que pesa sobre todo a corrientes bajas.

¿Necesita sensores de corriente, shunts o transductores de efecto Hall?

Pedir precio a SensorSpan

Cómo funciona la calculadora de shunt

Un shunt es una resistencia de valor muy bajo colocada en el camino de la corriente; la corriente es la tensión en sus bornes dividida por su resistencia. Los shunts industriales se especifican por corriente y caída de tensión, como 100 A / 75 mV, y las resistencias de medida de corriente en placa en miliohmios.

La calculadora trabaja con cualquiera de los dos. Da la resistencia, la tensión y la disipación a su corriente y a la corriente máxima, el error de resistencia por tolerancia y coeficiente de temperatura, y la ganancia del amplificador y la corriente por código del ADC si introduce la entrada a fondo de escala del convertidor.

Valor nominal y resistencia

Un shunt de 100 A / 75 mV cae 75 mV a 100 A, así que R = 75 mV / 100 A = 0,75 mΩ. A 50 A cae 37,5 mV y disipa 1,9 W; a 100 A disipa 7,5 W. La disipación calienta el shunt y su resistencia cambia con su coeficiente de temperatura: 50 ppm/K en un aumento de 40 K son un 0,2 %. Los fabricantes indican cuánto por debajo de la corriente nominal debe trabajar un shunt de forma continua; siga su reducción de potencia.

Elegir la caída de tensión

Una caída mayor se mide con más precisión pero desperdicia potencia y calienta el shunt. 50, 60, 75 y 100 mV son habituales en shunts industriales. En placa son típicas caídas de 10 a 100 mV a plena corriente, elegidas para que la tensión de offset del amplificador sea pequeña frente a la señal. Por debajo de unos 10 mV a plena corriente, el offset y las tensiones termoeléctricas de las conexiones se vuelven una parte apreciable de la lectura.

Conexiones y amplificador

Mida en los bornes de medida del shunt, no en sus bornes de corriente. Una conexión a cuatro hilos (Kelvin) deja fuera de la medida la resistencia de los contactos atornillados y del cable. El offset del amplificador dividido por R es un error de corriente que domina a corrientes bajas: 100 µV sobre 0,75 mΩ son 0,13 A.

Introduzca la entrada a fondo de escala del amplificador o del ADC para ver la ganancia que lleva la corriente máxima a fondo de escala, y los bits del ADC para ver la corriente por código. La calculadora de resolución de ADC y la calculadora de ganancia de amplificador de instrumentación llevan el diseño más allá.

Preguntas frecuentes

¿Lado alto o lado bajo?

Un shunt en el lado bajo, en el retorno a masa, es fácil de medir pero eleva la masa de la carga. Un shunt en el lado alto mantiene la masa intacta pero necesita un amplificador que tolere la tensión de modo común de la alimentación. Los amplificadores de medida de corriente están hechos para el lado alto.

¿Cuándo es mejor un sensor de efecto Hall?

Cuando la corriente es alta, el circuito debe estar aislado o la disipación de un shunt es inaceptable. Un transductor Hall de lazo cerrado no añade calor al conductor y aporta aislamiento, a cambio de más coste y más offset.

¿Y un transformador de corriente?

Un transformador de corriente solo mide corriente alterna y está limitado por su carga; la calculadora de carga de transformador de corriente lo comprueba. Un shunt mide igual corriente continua y alterna.

↑ ↓ elegir · Intro abrir · Esc cerrar