Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Shunt möglichst günstig aus Standardteilen bauen


von Chris (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

für mein Netzteil benötige ich einen Shunt mit ca. 0,1 Ohm, kann auch 
etwas mehr sein. Der Wert ist nicht so wichtig, da Abweichungen später 
weg kalibriert werden können. Die Temperaturstabilität hingegen ist 
wichtig.

Wie baue ich so etwas am besten, ohne auf spezielle Messwiderstände 
zurückzugreifen? Sollte ich dazu einige  "normale" Widerstände parallel 
schalten, oder lieber einen "Zementbunker" verbauen?

Gruß,
Chris

von Lothar S. (loeti)


Lesenswert?

Welchen Strom soll der Shunt den abkönnen?

von Easylife (Gast)


Lesenswert?

Wie Temperaturstabil muss es denn sein?
20ppm/°C:

Bourns PWR4412-2SCR1000F   0.1R/1%/3W

1,12 EUR bei Farnell

von Axel S. (a-za-z0-9)


Lesenswert?

Chris schrieb:
> für mein Netzteil benötige ich einen Shunt mit ca. 0,1 Ohm, kann auch
> etwas mehr sein. Der Wert ist nicht so wichtig, da Abweichungen später
> weg kalibriert werden können. Die Temperaturstabilität hingegen ist
> wichtig.

Warum glaubst du, wäre die Temperaturstabilität so wichtig?

> Wie baue ich so etwas am besten, ohne auf spezielle Messwiderstände
> zurückzugreifen? Sollte ich dazu einige  "normale" Widerstände parallel
> schalten, oder lieber einen "Zementbunker" verbauen?

Wenn es wirklich temperaturstabil werden soll, geht kein Weg an Wider- 
ständen mit kleinem Temperaturkoeffizienten vorbei. Bei 0.1 Ohm auch aus 
einem Stück Konstantan- oder Manganindraht machbar.

Wenn man andererseits unterstellt, daß das Netzteil praktisch immer bei 
Raumtemperatur betrieben wird, muß man natürlich auch fragen, wieviel 
Strom denn durch den Widerstand fließen soll bzw. welche Leistung er am 
Ende verheizen muß. Denn bei konstanter Umgebungstemperatur macht dann 
ja nur die eingebrachte "Heizleistung" den Unterschied aus.

Prinzipiell ist die Idee richtig, mit leistungsmäßig überdimensionierten 
Widerständen ("Zementbunker") die Eigenerwärmung in Grenzen zu halten.


XL

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Chris schrieb:
> Die Temperaturstabilität hingegen ist wichtig.

Ja uch wieviel denn ?

Warum nicht 10 Metallfilmwiderstände mit 1 Ohm parallel,
wenn man keine tauglichen anderen hat.

Zementwiderstände sind leider oft Spulen und haben höhere Induktivitäten 
als Widerstandswerte.

von Chris (Gast)


Lesenswert?

Ich denke, ich werde Metallfilmwiderstände nehmen. Von allen Bauteilen, 
die ich leicht beschaffen kann, haben die den geringsten 
Temperaturkoeffizienten. Der Strom soll etwa 4A betragen. Aktuell ist 
hier ein Zemetbunker verbaut, der bei 2A aber schon einige mA weg 
driftet.

von 0815 (Gast)


Lesenswert?

Die mit Abstand günstigste Lösung ist ein Widerstandsdraht. Es gibt auch 
leicht lötbare Typen, vor allem bei niedrigen Querschnitten.
0R1 ist allerdings recht viel, müsste vermutlich gewickelt werden...

von Peter R. (pnu)


Lesenswert?

Übrigens:

Ein shunt ist ein Messwiderstand mit vier Anschlüssen. Zweie sind für 
den Leistungskreis, zweie sind für die Messung, an definierter Stelle 
angebracht.

Bei dem von Dir bemäkelten Messfehler (einige mA von 2A !) kommt es 
schon sehr genau darauf an, an welcher Stelle des Strompfades die 
Messanschlüsse platziert sind. Wahrscheinlich sind da die 
temperaturabhängigen Zuleitungen mit im Spiel.

Und, wo braucht ein vernünftiger Entwurf eine Messgenauigkeit von 0,1% ?

von 0815 (Gast)


Lesenswert?

Peter R. schrieb:
> Ein shunt ist ein Messwiderstand mit vier Anschlüssen.

Das ist ein Shunt mit 4leiter-Anschluss. Ein Shunt hat sehr oft nur 2 
Anschlüsse. Jeder normale Widerstand kann ein Shunt sein, je nachdem, 
welchen Strom man messen will.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Peter R. schrieb:

> Und, wo braucht ein vernünftiger Entwurf eine Messgenauigkeit von 0,1% ?

Mit einem solchen Shunt im Netzgerät möchte man einerseits die 2A
Höchststrom des Netzteils messen, andererseits auch mal die 20mA
für eine LED einstellen. Da ist eine hohe Messgenauigkeit schon
wichtig. Eine Bereichsumschaltung möchte man in einem Netzgerät
eher nicht haben.
Gruss
Harald

von gvs (Gast)


Lesenswert?

Isabellenhütte für genau oder Messingklumpen für ungefähr.
Hast dich schon mal gefragt warum es Bereichsumschalter an Messgeräten 
gibt ?
Wär doch viel einfacher wenn man das nicht bräuchte, warum machen die 
das nur alle ?

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

gvs schrieb:

> Hast dich schon mal gefragt warum es Bereichsumschalter an Messgeräten
> gibt ?
> Wär doch viel einfacher wenn man das nicht bräuchte, warum machen die
> das nur alle ?

In Labornetzgeräten sind solche Umschalter aber unüblich...

von gvs (Gast)


Lesenswert?

Das geht mit der Breichswahl für Strom und Spannung praktisch von 
selbst.

von K.M. (Gast)



Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
> In Labornetzgeräten sind solche Umschalter aber unüblich...

In etwas Besseren kommt sowas schon vor...
(Low Range Shunt Überbrückung mit Q313/314)

von Karl O. (knorke)


Lesenswert?

Die ganz billige Variante ist eine Leiterbahn mit dem Widerstand. Schön 
flächig verteilt, nicht zu dünn, dass sie nicht heiss wird. Dann ist 
auch der Tk nicht mehr das rießen Problem. Für genau wirst Du wohl 
kaufen müssen oder aus Konstantandraht selberwickeln.

von Axel S. (a-za-z0-9)


Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
> Peter R. schrieb:
>
>> Und, wo braucht ein vernünftiger Entwurf eine Messgenauigkeit von 0,1% ?
>
> Mit einem solchen Shunt im Netzgerät möchte man einerseits die 2A
> Höchststrom des Netzteils messen, andererseits auch mal die 20mA
> für eine LED einstellen. Da ist eine hohe Messgenauigkeit schon
> wichtig.

Nein. Denn die Drift des Shunt-Widerstands ergibt ja nur eine Abweichung 
relativ zum angezeigten Wert. Wenn der Fehler bei 2A ein paar mA ist, 
dann ist er bei 2mA ein paar µA.

Viel wichtiger sind Linearität und Nullpunktstabilität des Panelmeters. 
Allerdings ist das bei den üblichen Dual-Slope Wandlern mit 
automatischer Nullpunktkorrektur eher unproblematisch. Da muß man sich 
schon anstrengen, um das zu verkacken.


XL

von Axel S. (a-za-z0-9)


Lesenswert?

Chris schrieb:
> Ich denke, ich werde Metallfilmwiderstände nehmen. Von allen Bauteilen,
> die ich leicht beschaffen kann, haben die den geringsten
> Temperaturkoeffizienten. Der Strom soll etwa 4A betragen.

Dann erscheint mir ein 100mR Shunt schon recht groß. Die 1.6W 
Verlustleistung müssen doch wohl nicht sein, oder?


XL

von 0815 (Gast)


Lesenswert?

Axel Schwenke schrieb:
> Dann erscheint mir ein 100mR Shunt schon recht groß. Die 1.6W
> Verlustleistung müssen doch wohl nicht sein, oder?

Das ist schon ok so. Ein hochohmiger Shuntwiderstand sorgt ganz generell 
für mehr Genauigkeit und auch Auflösung in niedrigen Bereichen.

von Peter R. (pnu)


Lesenswert?

0815 schrieb:
> Jeder normale Widerstand kann ein Shunt sein, je nachdem,
> welchen Strom man messen will.

Nein, dann ist es nur ein Messwiderstand, aber kein shunt.

Der Begriff shunt ist für einen Widerstand mit Vierleiter-Anschluss 
reserviert.(oft sogar für einen außerhalb des Geräts platzierten)

Wenn Dus nicht glaubst, schau halt mal bei Wikipedia nach.

Harald Wilhelms schrieb:
> Mit einem solchen Shunt im Netzgerät möchte man einerseits die 2A
> Höchststrom des Netzteils messen, andererseits auch mal die 20mA
> für eine LED einstellen. Da ist eine hohe Messgenauigkeit schon
> wichtig. Eine Bereichsumschaltung möchte man in einem Netzgerät
> eher nicht haben.
> Gruss

MESSEN schließt Ansprüche an die Genauigkeit bzw. Auflösung ein. Das ist 
bei 20mA Anzeige in einem 2A-Messbereich kaum erfüllbar.Außer man stellt 
unsinnig hohe Anforderungen an die Genauigkeit und die Auflösung.

Deshalb wollte ich auch auffordern, die Aufgabenstellung nochmals zu 
hinterfragen.

Übrigens: Wie stellt man 20mA ein, wenn man am Poti einen 
Einstellbereich bis 2A hat?

von 0815 (Gast)


Lesenswert?

Peter R. schrieb:
> schau halt mal bei Wikipedia nach

Brauche ich nicht. Man kann auch einen 10KOhm-Widerstand zum 
Shuntwiderstand erklären, wenn man damit Ströme messen will. Und das 
dann natürlich nur mit 2 Anschlüssen.

Logischerweise, aber rein zufällig haben sehr niederohmige 
Shuntwiderstände einen 4leiteranschluss.

von Wet Dream Girl (Gast)


Lesenswert?

Peter R. schrieb:
> Der Begriff shunt ist für einen Widerstand mit Vierleiter-Anschluss
> reserviert.(oft sogar für einen außerhalb des Geräts platzierten)
>
Das ist nicht wahr.

> Wenn Dus nicht glaubst, schau halt mal bei Wikipedia nach.

Du glaubst Alles, was bei Wikipedia steht? Morgen schon kann an gleicher
Stelle etwas ganz Anderes stehen, wenn genügend Leute den Fehler 
bemerken.

von 0815 (Gast)


Lesenswert?

Wet Dream Girl schrieb:
> wenn genügend Leute den Fehler
> bemerken

Es steht ja gar nicht falsch da. Er legt es nur so aus, weil er es 
glaubt. Ist sehr menschlich.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Peter R. schrieb:
> Der Begriff shunt ist für einen Widerstand mit Vierleiter-Anschluss
> reserviert

Blödsinn.

von prg (Gast)


Lesenswert?

Peter R. (pnu) schrieb:

0815 schrieb:
>> Jeder normale Widerstand kann ein Shunt sein, je nachdem,
>> welchen Strom man messen will.

> Nein, dann ist es nur ein Messwiderstand, aber kein shunt.

> Der Begriff shunt ist für einen Widerstand mit Vierleiter-Anschluss
> reserviert.(oft sogar für einen außerhalb des Geräts platzierten)

> Wenn Dus nicht glaubst, schau halt mal bei Wikipedia nach.

Dann schauen wir doch mal nach was genau dort steht.

http://de.wikipedia.org/wiki/Shunt_%28Elektrotechnik%29

Zitat
"Ein Shunt ist ein niederohmiger elektrischer Widerstand, der zur 
Messung des elektrischen Stromes verwendet wird (Messwiderstand). Der 
Strom, der durch einen Shunt fließt, verursacht einen zu ihm 
proportionalen Spannungsabfall, der gemessen wird."

Da steht nix davon, dass der Begriff ausschließlich Widerständen mit 
Vierleiteranschlüssen vorbehalten ist. Man kann auch einen ganz normalen 
(möglichst präzisen) Widerstand so einsetzen, dass der Spannungsabfall 
auf den Anschlussleitungen kaum mehr ins Messergebnis einfällt. 
Beispielsweise in dem man die Spannung so nahe wie möglich am 
eigentlichen Widerstandskörper abgreift. Bei SMD-Bauteilen z.B. in dem 
man zwei Leiterbahnen unter von innen unter dem Widerstand routet usw. 
Ein Shunt bleibt es trotzdem.

Siehe auch
http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Shunt-Widerstand-shunt-resistor.html

"A shunt therefore is a common resistor named after it's purpose."

http://meettechniek.info/instruments/shunt-resistors.html

von Max Nilp (Gast)


Lesenswert?

Ich verwende jeweils 5..10mOhm im 2010 Gehaeuse. Und ist fuer ein Watt 
spezifiziert. Kostet vielleicht 1Euro ... Was soll das laengliche 
Gerede.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Max Nilp schrieb:
> Ich verwende jeweils 5..10mOhm im 2010 Gehaeuse.

Aha.

Und´bei welchem Laden soll er die bitte mitbestellen ?

Sind 10 x 1 Ohm parallel nicht irgendwie klüger ?

Die sind wenigstens handelsüblich.

von Ro V. (robyn)


Lesenswert?

Peter R. schrieb:
> Wenn Dus nicht glaubst, schau halt mal bei Wikipedia nach.

 Wenn ich irgendwem nicht glaube, da steht die Wikipedia ganz oben. Eine 
schlechtere Quelle gibt es wohl nicht.


> Übrigens: Wie stellt man 20mA ein, wenn man am Poti einen
> Einstellbereich bis 2A hat?
Also beim meinem Netzteil drehe ich das "Poti" zwanzig Schritte nach 
rechts, wenn es vorher bei Null stand. Aber meines zählt wohl nicht es 
hat einen Einstellbereich bis 3A.

Wet Dream Girl schrieb:
> Du glaubst Alles, was bei Wikipedia steht? Morgen schon kann an gleicher
> Stelle etwas ganz Anderes stehen, wenn genügend Leute den Fehler
> bemerken.
 Für die deutsche W gilt dann das nach kurzer der alte Fehler wieder da 
steht.

von Easylife (Gast)


Lesenswert?

Wenn man sich solche Diskussionen anguckt, weiss man warum die Chinesen 
und die Inder vor den Deutschen auf dem Mond landen werden.

Just my 50 cents.

von foo (Gast)


Lesenswert?

Das deutsche Wort für "Shunt" ist "Nebenwiderstand".
Scheint bloß in Vergessenheit geraten zu sein.

von dolf (Gast)


Lesenswert?

Easylife schrieb:
> warum die Chinesen
> und die Inder vor den Deutschen auf dem Mond landen werden

oder die russen mal wieder unbemannt.
mal schaun ob die angara5 ende dezember startet und funktioniert.
die kleine angara hat nach diversen startverschiebungen ja funktioniert.
ist ja auch n neues projekt da kann einiges schief gehen.
siehe die explosion der ammi rakete vor kurzem.
die gute alte progress mus es nun richten.

von Peter D. (peda)


Lesenswert?

Chris schrieb:
> der bei 2A aber schon einige mA weg
> driftet.

Dann nimm einen 4-leiter Widerstand.

von Tany (Gast)


Lesenswert?

Peter Dannegger schrieb:
> Chris schrieb:
>> der bei 2A aber schon einige mA weg
>> driftet.
>
> Dann nimm einen 4-leiter Widerstand.

Ein 4-leiter Widerstand ist nicht anders als ein normaler Widerstand mit 
2 zusätzlicher Leitungen, die dick am Widerstand angebracht sind.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

foo schrieb:

> Das deutsche Wort für "Shunt" ist "Nebenwiderstand".
> Scheint bloß in Vergessenheit geraten zu sein.

Ja, allerdings bereits vor fünfzig Jahren o.ä.
Ich würde "Shunt" als normales, deutsches Fremdwort bezeichnen.
Gruss
Harald

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.