Shunt Strommessung bauen!

      Shunt Strommessung bauen!

      Wozu ein Shunt?

      Ungern misst man in einer Schaltung den Strom direkt.
      Nicht selten kostet das beim Multimeter die Eingangssicherung bei ungeahnt hohem Strom.
      Nimmt man einen niederohmigen Widerstand, kann man über ihm die abfallende Spannung messen.
      Mit U = R x I kann man den Strom ganz einfach berechnen.
      Nimmt man 1 Ω, entspricht die Spannung in mV dem Strom in mA.

      Den Tip gab ich mal an anderer Stelle, um z.B. den Ruhestrom einer Endstufe zu messen.
      Nicht selten steht in Abgleichanleitungen, man soll die Sicherung herausnehmen und zwischen den Sicherungshaltern den Strom messen.
      Vor Jahren kam ich auf die Idee, über eine defekte Sicherung einen Widerstand 1 Ω zu löten.
      Man kann so gut den Strom messen und hat weiterhin mit dem Widerstand eine Sicherung.
      Man nimmt natürlich einen von der Leistung her sinnvoll dimensionierten Widerstand, der im Ernstfall durchbrennt.

      Die Tage musste ich mir mein Labornetzteil Marke Eigenbau vorknüpfen.
      Da baute ich damals einen Shunt mit 0,1 Ω ein.
      Versehentlich nahm ich damals Widerstände mit Sicherungscharakteristik, die schneller als gewollt durchbrannten.
      0,1 Ω kann man fertig kaufen, häufig jedoch mit 10 % Toleranz, etwas ungenau.
      Da schaltet man lieber ein paar eng tolerierte Widerstände parallel, um auf 0,1 Ω zu kommen.
      Ich hatte noch 0,47 Ω 2 % im Regal, wie gerufen.
      Viermal 0,47 Ω und einmal 0,68 Ω parallel gibt recht genau 0,1 Ω.
      0,68 Ω hatte ich nicht, stattdessen nahm ich 1,2 und 1,5 Ω.

      Es geht auch etwas eleganter mit 3 oder 4 Widerständen.
      Dreimal 0,33 Ω oder zweimal 0,22 Ω und einmal 1,1 Ω parallel ergibt exakt 0,1 Ω
      Hat man nicht 1,1 Ω, nimmt man zweimal 2,2 Ω parallel.
      Metallschichtwiderstände um die 0,5 Watt und Toleranz 1 oder 2 % sind heutzutage Centartikel.

      Noch einfacher geht es mit Widerständen 1 Ω, sind dann aber 10 Stück...

      Soll der Shunt noch niederohmiger werden, z.B. 0,01 Ω?
      Da sollte man Kupferader nehmen, z.B. Klingeldraht oder Elektroinstallationsleitung.
      Der Hersteller gibt ja üblicherweise den Querschnitt an.
      Mit spezifischem Widerstand Kupfer und Querschnittsfläche lässt sich die Länge berechnen.
      Der Herstellerangabe zum Querschnitt sollte man nicht zu sehr vertrauen.
      Hersteller schummeln meist etwas, Kupfer kostet Geld.
      Da erst mal an einem langen Stück Ader messen.

      Andreas
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      • shunt0_1.jpg

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      Was bedeutet DL2JAS? Amateurfunk, www.dl2jas.com
      Hallo zusammen,

      ...da fällt mir doch glatt eine Geschichte dazu ein. Vor Jahren baute ich ebenfalls ein Labornetzteil aus einem Schrotttrafo rund um einen LM723, mit Strombegrenzung über Shuntwiderstände. Der 5-A-Bereich bedingte einen sehr niederohmigen Widerstand in der von Andreas genannten Größenordnung. Ich nahm damals Schweißdraht aus nichtrostendem Stahl, da das Material einen relativ hohen spezifischen Widerstand aufweist. Trotzdem kam eine notwendige Länge von knapp einem Meter zustande. Um Platz zu sparen, habe ich den Schweißdraht aufgewickelt, ca. 30 mm Durchmesser, so an die 10 Windungen, das Konstrukt war danach ungefähr 8 cm lang.

      Nach dem Einbau konnte ich mit meinem Netzteil auf einmal Radio hören.

      Das Aufwickeln war an sich eine ganz vernünftige Idee. Erfahrene Elektroniker wechseln nach der Hälfte der Windungen jedoch den Windungssinn. Ich hatte mit meiner Konstruktion eine magnetisch wirkende Antenne eingebaut, die Schaltung schaffte es irgendwie, die eingefangene HF zu demodulieren und auf den Ausgang zu bringen. Auch die Materialwahl erwies sich als nicht komplett überzeugend. Rostfreier Stahl lässt sich nicht löten, die Anschlüsse muss man deshalb klemmen.

      Es ist ja nicht so einfach, mit vernünftiger Genauigkeit kleine Widerstände direkt mit dem Multimeter zu messen. Die Übergangswiderstände der Meßspitzen gehen dabei mit ein, die Messleitungen, man weiß auch oft nicht, wie genau das Gerät selbst ist.
      Zum Ermitteln der benötigten Länge habe ich damals folgenden Trick angewendet: Man gebe einen bekannten Strom auf den Draht, z. B. 1 A. Nun kann man mit einem Voltmeter relativ genau den Spannungsabfall über einer bestimmten Drahtlänge messen, indem man die Meßspitzen im interessierenden Abstand auf die Drähte hält. 100 mV entsprechen z. B. einem Widerstand von 0,1 Ohm bei einem Ampere Stromfluss. Es gilt auch in diesem Fall das Ohmsche Gesetz: R = U/I.

      Viele Grüße,
      Christian
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      2 + 2 = 5 (für extrem große Werte von 2)
      Andreas, ich finde da machst du es dir unnötig kompliziert. Nimm irgendeinen 0,1 Ohm-Widerstand passender Belastbarkeit und verlagere den Abgleich auf den genauen Anzeigewert auf die Seite der am Shunt abgenommenen Spannung. Beispiel, der 0,1er Shunt ist etwas zu groß, die Spannung wird mit einem Drehspulmesswerk angezeigt. Dann verpasst du dem Messwerk einfach einen Vorwiderstand (Trimmer) an dem du die Anzeige auf den korrekten Wert einstellst.

      VG Stefan