Suure täpsusega-alalisvooluenergia jaotusväljadel, nagu fotogalvaanilised energiasalvestid, elektrisõidukite laadimisvaiad ja andmekeskused, on alalisvoolumõõturid asendamatud "võimsuse valvurid". Nende arvestite täpsus ja stabiilsus sõltuvad täielikult ühest põhiindikaatorist,-kui täpselt nad vooluringi läbivat voolu koguvad ja mõõdavad.
Paljude veteranide elektriinseneride jaoks on "šunt" väga tuttav voolu proovivõtumeetod. Tehnoloogia kiire arenguga aga kerkivad üksteise järel esile uued terminid nagu Halli efekti andurid, fluxgate sensorid ja isegi TMR (tunnel magnetoresistive).
Halli efekti andurid
Need andurid kasutavad Halli pooljuhtelemente, et mõõta voolu, tuvastades primaarjuhi ümber tekitatud magnetvälja. See on väga populaarne kontaktivaba-mõõtmismeetod, mille suurim eelis on selle loomupärane elektriisolatsioon, mis välistab mured kõrgepinge pärast, mis mõjutab otseselt allavoolu mõõtekiipi, mille tulemuseks on äärmiselt kõrge ohutus.
Fluxgate'i vooluandur
See on tehnika, mis kasutab nõrkade magnetväljade kaudseks mõõtmiseks suure -läbilaskvusega raudsüdamiku küllastusomadusi vahelduvas magnetväljas.
Selle omadused on väga erinevad: ülikõrge täpsus ja minimaalne temperatuurimuutus, mistõttu seda kasutatakse sageli suure täpsusega-alalisvoolu tuvastamisel, elektriisolatsiooni jälgimisel ja metroloogilisel kalibreerimisel. Selle puuduste hulka kuuluvad aga kõrge hind ja suhteliselt aeglane reageerimiskiirus.
TMR andurid jne.
TMR tähistab tunneli magnetresistentsust. Lihtsamalt öeldes on see magnetoelektroonikal põhinev ülitäpne{1}}magnetandur. Selle tuumaks on nanomõõtmelise kihtstruktuuri kasutamine "ferromagnetiline kiht/mitte-magnetiline isolatsioonikiht/ferromagnetiline kiht", et saavutada magnetsignaalide täpne muundamine elektrilisteks signaalideks elektronide spinni kaudu.
Šuntide "vallikraav": miks ei saa need tehnoloogiad oma domineerimist kõigutada?
Arvestades Halli efekti andurite ja fluxgate magnetite kõrgtehnoloogilisi-võimalusi, miks on šunt, mis näeb välja nagu vaskvarras või takisti, endiselt turul kõige levinum ja usaldusväärsem šunt? Vastus peitub selle neljas peamises eelises:
Võrratu mõõtmistäpsus ja lineaarsus
Sõltumata sellest, kuidas perifeersed tehnoloogiad arenevad, jäävad füüsikaseadused kõige ausamaks. Šundi tööpõhimõte on äärmiselt puhas-Ohmi seadus. Kuna see on sisuliselt täppismangaan-vasktakisti, millel on äärmiselt madal temperatuurikoefitsient, on selle takistuse-voolumuutuste kõver peaaegu täiuslik sirgjoon, millel on erakordne lineaarsus ja väga väikesed mittelineaarsed vead.
Seevastu Halli elemente mõjutab magnetahel, mille tulemuseks on väikesed mittelineaarsed nihked, samas kui fluxgate magnetid näitavad reaktsiooni hüstereesi. Nagu tööstuse eksperdid on märkinud: kui esmaseks kriteeriumiks on voolumõõtmise täpsus, siis šunttakisti lahendus, mis on ühendatud täppis-millivoldise saatjaga, on alati parim valik.
Ülim kulu{0}}tõhusus ja kõrge töökindlus
Kuigi Halli efekti ja fluxgate andurid pakuvad palju funktsioone, vajavad nad keerulisi raudsüdamikke ja mähiseid, samuti sekundaarseid toiteallikaid ja keerulisi kompensatsiooniahelaid. Eriti alalisvooluenergia arvestite turul võivad mõned suure täpsusega-täpsed suletud-ahelaga Halli efekti andurid maksta viis kuni kümme korda rohkem kui tavalised šunttakistid.
Seevastu šundid on ehituselt äärmiselt lihtsad, puhtalt passiivsed seadmed ja töötavad usaldusväärselt ilma lisavõimsuseta, muutes need erakordselt tugevaks ja vastupidavaks. Kulutundlikul-tsiviilotstarbeliste alalisvooluenergia arvestite ja laadimisjaamade turul on šuntide kulu-tõhusus oluline eelis, mida isegi keerukatel anduritel on raske ületada.
Võimas üle-vahemiku võime ja üli-lai temperatuuri kohandatavus
Reaalses-tööstuskeskkonnas ületavad hetkevoolud sageli nimiväärtusi. Šundiüksused näitavad selles osas märkimisväärset vastupidavust. Näiteks turul olev -täpne šunt saab hõlpsasti hakkama hetkeliste liigvooludega, mis on kümneid kordi suuremad kui selle nimiväärtus kogu temperatuurivahemikus -40 kraadi kuni +105 kraadi, ilma et see prooviks võtmise täpsust kahjustada.
Seevastu magnetilistel põhimõtetel põhinevad andurid on liiga kõrge voolu korral väga vastuvõtlikud südamiku küllastumisele või kõrgel temperatuuril{0}}demagnetiseerimisele, mis põhjustab mõõtmismoonutusi või isegi seadme püsivaid kahjustusi.
Äärmiselt tugev vastupidavus elektromagnetilistele häiretele
Kuigi Halli efekti ja fluxgate magnetomeetri andurid saavutavad elegantse kontaktivaba mõõtmise, võivad tugevate magnetväljade ja kõrgsageduslike häiretega keskkondades (nt suure-võimsusmuundurite või kõrge vooluga siinide läheduses) hajuvad magnetväljad kergesti tungida tuvastussignaali, põhjustades ettearvamatuid vigu.
Seevastu šuntmuundurid on puhtad ahelaga otseseeria proovivõtuseadmed. Nad on lojaalsed ainult oma takistuse pingelangusele ja välised hajuvad elektromagnetväljad neid praktiliselt ei mõjuta. See muudab need eriti töökindlaks keerukates elektromagnetilise ühilduvuse (EMC) kappides.