分流器(Shunt)是一种用于测量大电流的低阻值精密电阻器,主要作用包括:
电流测量:通过测量分流器两端的电压降,间接计算电路中的大电流(基于欧姆定律 I=V/R)。
过流保护:在电路中分担电流,防止敏感设备因电流过大而损坏。
电流监控:用于电源管理、电池系统、电机控制等场景,实时监测电流变化。
分流器的工作原理基于欧姆定律和并联分流的特性:
低阻值设计:
分流器的电阻值极低(通常为毫欧级,如50mΩ、100mΩ),串联在待测电路中时,对原电路影响极小。
当电流通过分流器时,会在其两端产生一个微小的电压降(V=I×R)。
电压测量:
用高精度电压表(或ADC)测量分流器两端的电压,通过公式 I=RV 计算出电流值。
例如:若分流器电阻 R=0.01Ω,测得电压 V=0.1V,则电流 I=0.1V/0.01Ω=10A。
分流特性:
在并联电路中,分流器可引导部分电流通过旁路,保护主电路设备(如电流表)不被烧毁。
参数 | 说明 |
---|---|
额定电流 | 分流器能长期安全通过的电流(如100A)。 |
电阻值 | 通常为毫欧级(如0.001Ω、0.01Ω),需高精度(±0.1%或更高)。 |
功率耗散 | 根据 P=I2R 计算,需选择耐高温材料(如锰铜合金)。 |
温度系数 | 电阻值随温度的变化率(如±50ppm/℃),影响测量精度。 |
接线方式 | 四线制(开尔文连接)可减少接触电阻误差。 |
电流表扩展量程:
将分流器与毫伏表配合,测量大电流(如汽车电池监测、工业电机电流)。
电源管理系统:
用于UPS、光伏逆变器中监测充放电电流。
电动汽车:
检测电池组充放电电流,防止过流。
电子负载测试:
校准电源设备的输出电流。
特性 | 分流器 | 电流互感器(CT) |
---|---|---|
工作原理 | 欧姆定律(电阻降压) | 电磁感应(隔离测量) |
测量类型 | 直流/交流均可 | 仅交流 |
隔离性 | 无隔离,需共地 | 电气隔离,安全性高 |
精度 | 高(可达±0.1%) | 受磁饱和影响,精度较低 |
成本 | 低(简单电阻结构) | 较高(需铁芯和线圈) |
避免过载:电流超过额定值会导致分流器过热甚至烧毁。
减小接触电阻:采用四线制连接,避免接线端子引入误差。
温度补偿:高温环境下需选择低温漂材料或进行校准。
安装位置:尽量靠近被测电路,减少引线电阻影响。
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