Summary: In veel gevallen is het huidige meetsysteem in a slimme energiemeter vereist shunt...
In veel gevallen is het huidige meetsysteem in a slimme energiemeter vereist shuntweerstanden functioneren. Deze shunts worden gebruikt om de gelijkstroom die door de meter gaat te omzeilen om het bereik van het instrument te vergroten en een output in millivolt te leveren (naar een standaard millivoltmeter of instrumenten) in verhouding tot de stroom die door de shunt vloeit. Hierdoor kan de shunt worden gebruikt in toepassingen waar het mogelijk niet haalbaar of veilig is om koperen stroomrails te laten lopen van het circuit dat de stroom voert die wordt gemeten naar het meetpaneel of schakelbord.
Een veel voorkomende uitdaging bij slimme energieshunts is dat ze een extreem hoge weerstandstolerantie vereisen, doorgaans tot 5%. Dit is het resultaat van het materiaal van de manganinelegering zelf en de inherente gevoeligheid voor temperatuurschommelingen in de algehele weerstandswaarde. Deze tolerantie kan worden verminderd door kalibratie en/of het gebruik van een temperatuurgecompenseerde shunt, maar dit kan de totale kosten van de geassembleerde meter verhogen en vereist aanvullende software.
Een alternatief voor deze oplossingen is het trimmen van de shuntweerstand. Dit wordt gedaan door een klein deel van het weerstandselement te verwijderen in het gebied waar de weerstandswaarden het meest kritisch zijn. Dit vermindert de algehele weerstand van de shunt en verbetert het vermogen om een stabiele weerstandswaarde te behouden over een breder bedrijfstemperatuurbereik. Dit proces kan echter een negatieve invloed hebben op andere belangrijke prestatiekenmerken, zoals temperatuurstijging en vermogen.
Om te bepalen of trimmen een negatieve invloed had op de temperatuurstijging van een Manganin-shuntweerstand en het algehele vermogen ervan, hebben we een reeks tests uitgevoerd op twee verschillende monsters. Eerst werd een type K-thermokoppel met weerstand gepuntlast aan de achterkant van elke shunt om de temperatuurstijging te meten. Vervolgens werden de shunts gevoed tot 4 W en beoordeeld op de hoeveelheid stroom die ze konden verwerken gedurende een periode van 24 uur. Een vierdraads Kelvin-methode werd gebruikt voor alle weerstandsmetingen en de resultaten werden vergeleken met ongesneden monsters.
De verkregen gegevens laten zien dat de getrimde shuntweerstanden gemiddeld een lagere weerstandsverandering ondergingen dan hun niet-getrimde tegenhangers bij dezelfde testtemperaturen. Dit was het gevolg van een combinatie van factoren, waaronder de initiële oxidatie op het oppervlak van de manganinelegering, waardoor de weerstand toeneemt, evenals het uitgloeien van onzuiverheden en vermindering van de korrelgrensweerstand, waardoor de algehele weerstand van het materiaal afneemt.
De resultaten toonden echter ook aan dat de getrimde shuntweerstanden tijdens de eerste 24 uur van testen last hadden van een verhoogde mate van verandering in weerstand. Dit werd toegeschreven aan zowel de initiële oxidatie als aan het feit dat de shunts zich in deze periode aanpasten aan hun nieuwe temperatuur. Het is daarom belangrijk om de juiste shuntselectie uit te voeren en de shunts in de loop van de tijd te controleren op eventuele veranderingen in hun weerstandswaarden die kunnen wijzen op een verslechtering van de prestaties van de shuntweerstand gedurende de operationele levensduur.
China Manganin-shunts Fabrikanten
Engels