Nachteile der Verwendung einer vorhandenen Drahtlänge als Shunt

Ich habe ein isoliertes elektrisches System, das aus ein paar Sonnenkollektoren, 4 x 6-V-Batterien und einem 12-V-> 120-V-Wechselrichter besteht.

Ich möchte den Stromfluss in und aus den Batterien messen, um ein DIY-Batterieüberwachungssystem zu implementieren. Zu diesem Zweck habe ich einen 200-A-Shunt (75 mV Vollausschlag, also 0,375 mOhm) gekauft, der ehrlich gesagt ziemlich schäbig aussieht und wahrscheinlich für den Preis ist, den ich bezahlt habe. Wenn das System mit 200 A läuft, verbraucht der Shunt 15 W, was auch irgendwie scheiße ist (ich denke, es wird bei dieser Last ziemlich heiß und ich muss vorsichtig sein, wie ich es montiere).

Während ich darüber nachdachte, den Shunt in mein bestehendes System einzubauen, kam mir der Gedanke, dass ich vielleicht einfach jede vorhandene Drahtlänge als "Shunt" verwenden könnte. Zum Beispiel habe ich ein ~ 2 Fuß langes 00-Gauge-Kabel, das von der Batterieklemme abgeht, was nach meiner Berechnung ungefähr 0,156 mOhm betragen sollte, ziemlich ähnlich zu meinem Shunt. Anstatt mein System mit diesem Shunt zu verkomplizieren (und Widerstand hinzuzufügen), was wäre, wenn ich stattdessen einfach den Spannungsabfall über dieser Drahtlänge messen würde?

Natürlich müsste ich die Messung mit einer externen Quelle kalibrieren (z. B. 100 A durch sie laufen lassen und den Abfall messen) - aber wenn ich mir die nicht so hochpräzise Konstruktion meines Shunts ansehe, vermute ich, dass ich das getan habe das sowieso.

Was sind die Nachteile dieses Ansatzes?

Der Hauptnachteil ist die Ungenauigkeit aufgrund des Temperaturkoeffizienten von Kupfer. Shunts bestehen aus (relativ) temperaturinvarianten Legierungen. Sie könnten einen Hall-Sensor oder einen Fluxgate-basierten Wandler erhalten, durch den Sie einen der Drähte führen, um eine verlustfreie (ähnliche) Erfassung zu ermöglichen
Danke @JohnD - ja, ich habe mir Hall-Sensoren angesehen, aber (a) ich kann sie an meinem derzeitigen Standort nicht leicht bekommen und (b) 200-A-fähige sind sowieso nicht so häufig und (c) sie haben ein Nullstellungsproblem, das möglicherweise wesentlich ist für mich, da das System oft bei oder nahe Null sein wird.
Sie würden keine 200 A durch den Hallsensor leiten, Sie würden 200 A durch einen Draht leiten und einen Hallsensor neben dem Draht haben.
@immibis - richtig, und ich glaube nicht, dass ich etwas anderes angedeutet habe? Hall-Sensoren umgeben im Allgemeinen den Draht, und daher gibt es immer noch Strombegrenzungen basierend auf dem Durchmesser des Lochs (für diejenigen, die auf eine Leiterplatte gedruckt sind) und der Sensorschaltung. Das meinte ich mit "200A-fähig".

Antworten (2)

Es gibt keinen Nachteil für Ihren Job. Sie müssen nur sicherstellen, dass Sie es als richtige 4-Draht-Verbindung organisieren. dh die beiden Sensordrähte müssen am Draht selbst befestigt werden, dh in allen Anschlüssen sein.

Sie können die Isolierung vom stromführenden Draht abziehen und die Sensordrähte darum wickeln.

Sie können auch einen großen Schraubverbinder vom Schokoladenblocktyp erhalten und die blanken stromführenden Drähte direkt durch die gesamte Hülse führen. Dann schieben Sie die Sense-Drähte hinein und schrauben Sie es fest. Verwenden Sie diese Schokoladenblöcke nur für die Sensordrähte, der Stromanschluss muss darüber hinausgehen.

Rostfreier Draht. oder ein dünner Streifen, der von einem rostfreien Blech abgeschnitten wird, ist perfekt. Rostfreie Fahrradschalt-/Bremskabel sind in meiner Werkstatt üblich. Tatsächlich habe ich diese schon früher als Shunts in kommerziellen Geräten gesehen.

Kupfer hat einen schlechten Temperaturkoeffizienten, aber Sie versuchen nicht, eine Präzisionsmessung durchzuführen, also spielt es keine Rolle.

Interessanterweise haben alle reinen Metalle ungefähr die gleiche Temperatur von 0,4 %/Grad. (Sie können also jeden reinen Metalldraht verwenden, um einen RTD-Sensor herzustellen)

Widerstandslegierungen sind 20-mal besser, aber gewöhnlicher Edelstahl ist 4-mal besser als Kupfer, hat einen viel höheren Widerstand und kann daher kürzer sein.

Das heißt, ein langes Stück Kupferdraht mit niedrigem Widerstand erwärmt sich nicht von selbst, sodass seine Temperatur stabiler ist und sich die Nettoänderung weniger ändert als ein kurzes Stück Edelstahl, das heiß wird.

Gewöhnlicher Weichstahl unterscheidet sich nicht sehr von Kupfer.

Warum spielt es eine Rolle, wie die Sense-Drahtverbindungen hergestellt werden, z. B. direkt an den Innenleiter oder beispielsweise die Außenseite des Ringverbinders, der an den Draht gecrimpt wird? Sicherlich wird es den Widerstand ändern, aber mehr oder weniger Widerstand spielt hier keine Rolle, da es darum geht, das System mit dem gemessenen Widerstand zu kalibrieren, sodass ich nicht sehe, wie die genaue Verbindung von Bedeutung ist, es sei denn, sie hat einen schlechteren Koeffizienten von Temperatur wenn man es so anschließt?
Der Punkt ist, dass Sie an keiner Verbindung Spannung messen können. Das r ist so niedrig, dass die Verbindungen viel größer sein können und ein völlig instabiler Widerstand sind

Das ist wirtschaftlich perfekt, um Drähte zu verwenden, für 100 Meter habe ich 2x awg10 zwei Fuß lang verwendet, um Wärme zu verteilen, sie um 1 Umdrehung zu wickeln, um den Platz zu verringern, und sie mit einem guten Amperemeter für Genauigkeit zu kalibrieren.

Nachteile der Verwendung einer vorhandenen Drahtlänge als Shunt
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