あなたがエレクトロニクスの巨匠であれば、エレクトロニクスやその他のデバイスを構築するための電流検出の重要性をよく知っているでしょう。

電流センシングは、電流レベルを調整できるだけでなく、損傷や故障の潜在的なリスクからデバイスを保護する重要なステップです。 電子デバイスを分析するには電流を検知する必要があります。

小規模から大規模のアプリケーションでは、この目的のために電流検出が使用されます。 モバイル充電器は、さまざまなコンポーネント間の電流も感知します。 要件に応じてさまざまなタイプの電流センサーを入手できるようになりました。 これらには、ユースケースに基づいて異なる電流検出方法があります。

多くのセンサーで採用されている一般的な方法の 1 つはシャント電流抵抗器です。 この記事ではシャント電流抵抗器について詳しく説明し、シャント電流抵抗器が私たちの生活のさまざまな用途にとって重要なセンサーとなる理由を見ていきます。

電流検出抵抗とは何ですか?

電流検出抵抗は標準の抵抗と同様に機能します。 そのバリアントと比較して、その耐性が信じられないほど低いことを知って驚かれるかもしれません。 この抵抗器によって提供される電力は他の抵抗器よりも高くなります。 これらの抵抗を電流ルートの途中に配置します。 次に、電圧の変化を決定し、その値をオームの方程式に挿入します。 V=IR または I=V/R。

この後、努力した電流の量が得られます。 より簡単な言葉で説明すると、シャントとは、回路内に新しい経路を作成することを意味します。 シャント抵抗器の役割も同様です。 これらは低抵抗のための経路を形成します。 電流が回路内のある領域から別の領域へ何の障害もなく流れ続けることができるため、たとえ低抵抗領域を横切る場合でも、正確に流れる電流の量を簡単に検出できます。 これはすべてシャント電流抵抗によるものです。

電流検出抵抗またはシャント抵抗のパラメータ

いくつかのパラメータを考慮せずにシャント抵抗器を最大限に活用することはできないことを知っておく必要があります。 これらについて知る準備はできていますか? 以下で確認してみましょう。

シャント抵抗器はより多くの電流を流すことができるため、シャント抵抗器の温度係数は他の抵抗器よりも高くなります。
他の抵抗とは異なり、シャント抵抗の熱起電力は温度に基づいて決定できます。
シャント抵抗器の種類は、製造材料の重量を考慮して慎重に選択する必要があります。
要素が異なれば、熱起電力も異なります。 マンガニンの EMF は銅の EMF とは異なります。
管理は、その EMF がこのタイプの抵抗器の作成にのみ役立つため、ブレード シャント抵抗器を作成するのに適した材料です。

電流検出抵抗の電力定格: 電力定格と抵抗

抵抗と電力定格は、シャント抵抗器に影響を与える重要な要素の一部です。 これらは、電流がシステムを流れるときの電圧変化に直接影響します。 電流センスアンプを使用してデータを取得できます。

電流と入力電圧の全範囲で動作し、シャント抵抗の値が得られます。 値が大きすぎると定格電力に影響し、従来よりも過剰な放熱が発生します。

電流検出抵抗の許容差

この事実はご存知かもしれません。 電子機器は理想的な状況に耐えられません。 シャント抵抗器も同様です。 許容差について話しているので、シャント抵抗器は正確な許容差がなければ正確に機能できません。 よく考えてみると、通常の抵抗器の許容誤差は最大 10%、最小 1% であることがわかります。 これは、主要なアプリケーションで使用することをお勧めする範囲です。

したがって、温度を変更すると、これらのパーセンテージも変更されます。 感覚的な価値観のみに依存している場合、それに対する寛容の役割を無視することはできません。 シャント電流抵抗器と同様に検出値を提供するこれらの抵抗器の許容範囲は、わずか 0.1% です。 ここで、正確な出力がどのくらいになるかはプロジェクトによって異なり、アプリケーションに応じて適切な抵抗を選択する必要があります。 したがって、プロジェクトに取り組む前に、これらの考慮事項を必ず念頭に置いてください。 そうすれば時間を節約でき、失敗によって平穏が奪われるのを防ぐことができます。

電流検出抵抗の温度係数

TCR は、温度を上げたり下げたりしたときに抵抗がどの程度変化するかを分析するのに役立ちます。 これは、正確に考慮しないと出力に悪影響を与える可能性があるもう 1 つの重要なパラメーターです。

すべてのシャント抵抗デバイスにおいて、TCR はデバイスの精度に大きな役割を果たします。 シャント抵抗を使用する場合は、TCR を可能な限り低く保つ必要があります。 これは、これらの抵抗によって大量の電流が流れるためです。 このため、システムは散逸を通じてより多くの電力を放出します。

この後、抵抗器の温度も急激に上昇します。 これらすべての変更は抵抗値に影響を与える可能性があり、誤った読み取り値が発生したり、人的ミスが発生する可能性が高くなります。 TCR に影響を与える特定の材料もあります。 アプリケーションの電力定格と許容差を考慮する場合は、これらを抵抗素子と呼ぶこともできます。 低 TCR シャント抵抗器がいくつかあります。 このような抵抗器には TCR を低減する特殊な金属箔が含まれているため、TCR 値は低くなります。

シャント抵抗器の重要性については、すでによくご存知でしょう。 ただし、アプリケーションによっては、異なるタイプのシャント抵抗が必要になる場合があります。 ユーザーの中には、プロジェクトに適したシャント抵抗器の選び方がわからないため、プロジェクトに失敗する人もいます。 ただし、これについては次のセクションで説明するため、あなたは彼らの一員ではありません。

電流検出抵抗器の選び方

市場に存在する多種多様なシャント抵抗器に圧倒される可能性があるとお話ししました。 では、プロジェクトに最適なシャント抵抗器を選択するにはどうすればよいでしょうか? それは心配することではありません！ 自分にとって最適なシャント抵抗器を入手するためのヒントをいくつか紹介します。

• 抵抗の電流を決定し、それがデバイスに適しているかどうかを確認してください。
• アプリケーションの抵抗の電圧定格を確認してください。
• 抵抗を選択する前に、アプリケーションを十分に検討してください。
• 一部のシャント抵抗モデルはデバイスの高速テスト用であり、この目的でのみ効率的です。
• 特に電流アンプの場合、アプリケーションの入力電圧を決定する必要もあります。
• ミリオーム単位で読み取るシャント抵抗器は、正確な読み取り値を示すことができます。
• ここで、消費される電力量を考慮できるように、電力定格も決定する必要があります。
• この経験則を覚えておいてください。抵抗の値が小さいと、定格電力も小さくなります。
• 最後に、シャント抵抗の許容誤差について知っておく必要があります。 アプリケーションには許容誤差 1% の抵抗を選択することをお勧めします。
• 一部のアプリケーションでは追加の許容誤差が必要なため、アプリケーションに適した抵抗を用意する必要があります。
• また、パッケージも忘れてはいけません。 小型の PCB は狭くて届きにくい領域があるため、これを使用するとはんだ付けが容易になります。 この目的には、TCR が極めて小さい抵抗が適しています。