Á sviðum með mikilli-nákvæmni jafnstraumsdreifingu eins og raforkugeymslu, hleðsluhrúgur fyrir rafbíla og gagnaver, eru jafnstraumsmælar ómissandi „aflsvörp“. Nákvæmni og stöðugleiki þessara mæla fer algjörlega eftir einum kjarnavísi-hversu nákvæmlega þeir fanga og mæla strauminn sem flæðir í gegnum hringrásina.
Fyrir marga gamalreynda rafmagnsverkfræðinga er „shunt“ mjög kunnugleg núverandi sýnatökuaðferð. Hins vegar, með hraðri þróun tækninnar, koma ný hugtök eins og Hall effect skynjarar, fluxgate skynjarar og jafnvel TMR (tunnel magnetoreistive) fram hvert á eftir öðru.
Hall effect skynjarar
Þessir skynjarar nota Hall hálfleiðara þætti til að mæla straum með því að skynja segulsviðið sem myndast í kringum aðalleiðara. Þetta er mjög vinsæl mæliaðferð án-snertimælinga, stærsti kostur hennar er eðlislæg rafeinangrun, sem útilokar áhyggjur af því að háspenna hafi bein áhrif á niðurstreymismælikubbinn, sem leiðir af sér afar mikið öryggi.
Fluxgate straumskynjari
Þetta er tækni sem notar mettunareiginleika járnkjarna með mikilli -gegndræpi í segulsviði til skiptis til að mæla veikt segulsvið óbeint.
Eiginleikar þess eru mjög áberandi: einstaklega mikil nákvæmni og lágmarks hitastig, sem gerir það að verkum að það er oft notað í mikilli-nákvæmni DC skynjun, rafeinangrunarvöktun og mælifræðilegri kvörðun. Hins vegar eru ókostir þess meðal annars hár kostnaður og tiltölulega hægur svarhraði.
TMR skynjarar o.fl.
TMR stendur fyrir Tunnel Magnetoreresistance. Einfaldlega sagt, þetta er hár-nákvæmur segulskynjari sem byggir á segul rafeindatækni. Kjarni þess er að nota samlokubyggingu á nanóskala af „járnsegullagi/ekki-segulmagnuðu einangrunarlagi/járnsegullagi“ til að ná nákvæmri umbreytingu segulmerkja í rafmerki með rafeindasnúningi.
„Moat“ shunts: Af hverju geta þessi tækni ekki kippt undan yfirráðum sínum?
Í ljósi hátækni og öflugrar getu Hall-effektskynjara og fluxgate segla, hvers vegna er shuntið, sem lítur út eins og koparstöng eða viðnám, enn algengasta og traustasta shuntið á markaðnum? Svarið liggur í fjórum helstu kostum þess:
Óviðjafnanleg mælingarnákvæmni og línuleiki
Óháð því hvernig jaðartækni þróast eru eðlisfræðilögmálin þau heiðarlegustu. Vinnureglan um shunt er afar hrein-lögmál Ohms. Vegna þess að það er í meginatriðum nákvæm mangan-koparviðnám með afar lágan hitastuðul, er mótstöðu-straumbreytingarferillinn næstum fullkomin bein lína, sem sýnir einstaka línuleika og mjög litlar ólínulegar villur.
Aftur á móti verða Hall þættir fyrir áhrifum af segulhringrásinni, sem leiðir til lítilsháttar ólínulegrar frávika, á meðan fluxgate seglar sýna svörunarhysteresis. Eins og sérfræðingar í iðnaði hafa bent á: ef nákvæmni straummælinga er aðalviðmiðið, þá er shunt viðnámslausn pöruð með nákvæmni millivolta sendanda alltaf besti kosturinn.
Fullkominn kostnaður-Skilvirkni og mikill áreiðanleiki
Þó Hall effect og fluxgate skynjarar bjóða upp á mikið af virkni, þurfa þeir flókna járnkjarna og spólur, auk aukaaflgjafa og flókinna uppbótarrása. Sérstaklega á DC-orkumælamarkaðnum geta sumir há-nákvæmni lokaðir-lykkjuskynjarar Hall áhrif kostað fimm til tíu sinnum meira en venjulegir shuntviðnám.
Aftur á móti eru shunts afar einföld í uppbyggingu, eingöngu óvirk tæki, og starfa áreiðanlega án viðbótarafls, sem gerir þær einstaklega sterkar og endingargóðar. Á kostnaðar-viðkvæmum borgaralegum jafnstraumsorkumælum og hleðslustöðvum er kostnaðar-hagkvæmni shunts mikilvægur kostur sem jafnvel flóknir skynjarar eiga erfitt með að yfirstíga.
Öflugur-geta yfir-svið og ofur-aðlögunarhæfni við breitt hitastig
Í raunverulegu-iðnaðarumhverfi fara tafarlausir straumar oft langt yfir einkunnagildi. Shunt einingar sýna ótrúlega seiglu í þessu sambandi. Sem dæmi má nefna að há- shunt eining á markaðnum getur auðveldlega séð um tafarlausa bylstrauma sem eru tugfalt hærri en nafngildi hennar yfir allt hitastig á bilinu -40 gráður til +105 gráður , án þess að skerða nákvæmni sýnatöku.
Aftur á móti eru skynjarar sem byggja á segulmagnaðir meginreglur mjög viðkvæmir fyrir kjarnamettun eða háum-hitaafsegulmyndun þegar straumurinn er of hár, sem leiðir til mælingaröskunar eða jafnvel varanlegs skemmda á búnaði.
Mjög sterk viðnám gegn rafsegultruflunum
Þó Hall effect og fluxgate segulmælisskynjarar nái glæsilegri snertilausri mælingu, í umhverfi með sterk segulsvið og há-tíðni truflun (svo sem nálægt háum-aflbreytum eða háum-straumsrútum, geta villandi segulsvið auðveldlega síast inn í greiningarmerkið og valdið ófyrirsjáanlegum mælivillum.
Aftur á móti eru shunt breytir hreint hringrásartæki fyrir beina röð sýnatökutæki. Þeir eru aðeins tryggir spennufalli yfir eigin viðnám og eru nánast óbreytt af ytri villandi rafsegulsviðum. Þetta gerir þá sérstaklega áreiðanlega í flóknum rafsegulsamhæfi (EMC) skápum.