Манганиновый провод

Лабораторная работа по исследованию ТКС шунтов изготовленных из манганинового провода.

    Исследованию подверглись два куска манганинового провода купленного в E-kit, диаметрами 1мм и 2мм.

    ТКС измерялся посредством измерения падаения напряжения на шунте до нагрева и после нагрева при постоянном значении протекающего тока. Нагрев провода производился пропусканием тока 1А - 5А сквозь шунт, температура шунта не измерялась. В начальный момент записывалось падение напряжения V1 на холодном шунте, затем шунт выдерживался под указанным током до полной остановки изменения показаний и фиксировалось конечное падение напряжения V2.  Единственно что можно сказать о нагреве, - при плотности тока выше 3.5А/мм2 температура шунта начинала резко возрастать.

    Данные измерений сведены в три таблицы. Третья таблица это прогноз по использованию провода разного диаметра в электронной нагрузке SBL-LOAD-150, где максимальный ток в каждом шунте составляет 7.5А.

Выводы:

1. Для плотности тока 2,5 - 3.0 мм/мм2 изменение падения напряжения укладывается в 0.1%, и данную цифру я считаю отправной точкой для выбора диаметра провода для шунта.

2. Приемлемыми шунтами для тока 7.5А можно считать шунты изготовленные из манганинового провода диаметром 1.5 мм и выше.

3. При изготовлении шунтов самостоятельно необходимо учитывать что манганин и константан  могут менять свои параметры даже  от смены влажности окружающего воздуха. Поэтому шунты необходимо покрыть лаком. Промышленные шунты зачастую покрывают каким либо сплавом никеля.

Шунт из Константанового провода

    Для константанового провода помимо измерения ТКС замерялась ТермоЭДС. ТермоЭДС это остаточная ЭДС, которая остается на концах провода при отключении тока сквозь шунт. Остаточная ТермоЭДС имеет направление в сторону тока, который протекал через шунт.

В данной табличке помимо напряжений V1 и V2 есть напряжения:

- V0 сколько миливольтметр показывал при отсутствии тока (ноль прибора)

- V3 сколько миливольтметр показывал после отключения тока.

И собственно V0 -V3 как раз и есть термоэдс, которая быстро спадает на 80-90 процентов, а хвостик может спадать очень долго.

    Как видно точность абсолютно одинаковая по сравнению с манганином, материалы родственные, если бы ни ТермоЭДС.

    Получается для Электронной нагрузки ABL-LOAD-150 после тока 10А на экране будет как минимум +0.08% = 8 ма По факту у меня было гораздо больше, порядка 15ма и даже после 5А. Ну и ноль соответственно будет тоже гулять в зависимости от температуры за бортом.

    Еще эксперименты показали очень большую зависимость константана от наличия пары Константан - Припой. Если нет олова в месте подключения тока, то все показатели лучше. Чем наверное и обусловлены лучшие цифры в лабораторке чем при запаянных в девайс константановых шунтах.