کنتورهای هوشمند انرژی و شنت مسی

کنتورهای هوشمند انرژی و شنت مسی

Update:2023-06-15
Summary: در بسیاری از موارد، سیستم اندازه گیری جریان در الف انرژی سنج هوشمند به مقاومت های ...
در بسیاری از موارد، سیستم اندازه گیری جریان در الف انرژی سنج هوشمند به مقاومت های شنت نیاز دارد برای عملکرد. این شنت ها برای دور زدن جریان مستقیم عبوری از کنتور استفاده می شود تا برد دستگاه را افزایش دهد و یک میلی ولت خروجی (به یک میلی ولت متر یا ابزار استاندارد) متناسب با جریانی که در سراسر شنت می گذرد، ارائه دهد. این اجازه می دهد تا از شنت در برنامه هایی استفاده شود که ممکن است اجرای باس های مسی از مدار حامل جریان اندازه گیری شده به تابلوی اندازه گیری یا تابلو برق امکان پذیر یا ایمن نباشد.
یکی از چالش‌های رایج با شنت‌های انرژی هوشمند این است که آنها به تحمل مقاومت بسیار بالا، معمولاً تا 5 درصد نیاز دارند. این نتیجه خود مواد آلیاژ منگانین و حساسیت ذاتی آن به نوسانات دما در مقدار مقاومت کلی آن است. این تحمل را می توان از طریق کالیبراسیون و/یا استفاده از یک شنت جبران شده با دما کاهش داد، با این حال، این می تواند به هزینه کلی متر مونتاژ شده اضافه کند و به نرم افزار اضافی نیاز دارد.
جایگزینی برای این راه حل ها، برش دادن مقاومت شانت است. این کار با برداشتن بخش کوچکی از عنصر مقاومتی در ناحیه ای که مقادیر مقاومت بسیار مهم است انجام می شود. این امر مقاومت کلی شنت را کاهش می‌دهد و توانایی آن را برای حفظ مقدار مقاومت پایدار در محدوده دمای عملیاتی گسترده‌تر بهبود می‌بخشد، با این حال، این فرآیند می‌تواند بر سایر ویژگی‌های عملکرد کلیدی مانند افزایش دما و رتبه‌بندی قدرت تأثیر منفی بگذارد.
به منظور تعیین اینکه آیا پیرایش تأثیر منفی بر افزایش دمای یک مقاومت شنت Manganin و قدرت کلی آن دارد، ما مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را روی دو نمونه مختلف انجام دادیم. ابتدا یک ترموکوپل نوع K در قسمت پشتی هر شنت جوش داده شد تا افزایش دما را اندازه گیری کند. سپس شنت‌ها تا 4 وات تغذیه شدند و برای مقدار جریانی که می‌توانستند در یک دوره زمانی 24 ساعته اداره کنند، رتبه‌بندی شدند. برای تمام اندازه گیری های مقاومت از روش کلوین چهار سیم استفاده شد و نتایج با نمونه های تراش نشده مقایسه شد.
داده‌های به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که به‌طور متوسط، مقاومت‌های شنت بریده‌شده، تغییر مقاومت کمتری نسبت به همتایان بدون برش خود در همان دماهای آزمایش تجربه کردند. این به دلیل ترکیبی از عوامل از جمله اکسیداسیون اولیه روی سطح آلیاژ منگانین است که مقاومت آن را افزایش می دهد و همچنین بازپخت ناخالصی ها و کاهش مقاومت مرزی دانه که مقاومت کلی ماده را کاهش می دهد.
با این حال، نتایج همچنین نشان داد که مقاومت‌های شانت بریده شده از افزایش نرخ تغییر مقاومت در طول 24 ساعت اول آزمایش رنج می‌بردند. این هم به اکسیداسیون اولیه و هم به تنظیم شنت ها با دمای جدیدشان در این دوره زمانی نسبت داده شد. بنابراین انجام انتخاب مناسب شنت و نظارت بر شنت ها در طول زمان برای هرگونه تغییر در مقادیر مقاومت آنها که می تواند نشان دهنده کاهش عملکرد مقاومت شنت در طول عمر عملیاتی آن باشد، بسیار مهم است.