Dimenzování bočníku ampérmetru a topných spirál všeobecně

Základní principy, funkce, rovnice, zapojení - t.j. vše, co byste měli vědět, než se pustíte do praktické realizace elektronického zařízení

Moderátor: Moderátoři

Odpovědět
Zpráva
Autor
Uživatelský avatar
Celeron
Příspěvky: 16140
Registrován: 02 dub 2011, 02:00
Bydliště: Nový Bydžov

Dimenzování bočníku ampérmetru a topných spirál všeobecně

#1 Příspěvek od Celeron »

Kterek spočítat bočník pro ampérmetr nebo topnou spirálu je vcelku prkotina pokud jsou známé hodnoty odporu na metr použitého materiálu.
Ale co dál, jak aspoň orientačně zkontrolovat kam až vyleze teplota při nějaký okolní teplotě a za jakej čas? U toho bočníku třeba jestli nevyleze teplota tak vysoko, že by se vypálilo místo zapájení do plošáku, u topný spirály aby se neroztavila.
Dá se někde na netu nebo v nějaký knize k týhle problemetice nalýzt nějaký info, kalkulačka, tabulky nebo vzorečky?
Co jsem hledal, tak všude spousta keců o dimenzování a uložení silových kabelů pro tlustoproud. Jenže tam jsou kabely parametrama dokonale popsaný, kdežto u odporových drátů se to hledá dost těžko, navíc často ani není přesně známý, co kterej odporovej drát má za parametry a z čeho vůbec je.
Díky!
Jirka

Proč mi nemůže všechno chodit hned ?!!

Uživatelský avatar
ransom
Příspěvky: 924
Registrován: 19 črc 2020, 02:00
Bydliště: Náchod

#2 Příspěvek od ransom »

On bočník z principu není zrovna topení. Při měření je jakákoli větší tepelná ztráta dost nežádoucí, protože zanáší do měřeného obvodu chybu.
Ručkové měřáky s bočníkem mívají úbytek do 100mV. To je 1W při 10A. Digitální používají pro měření proudu základní napěťový rozsah, typicky 200mV, nebo u lepších 40mV. To je pořád ztráta do 2W. To se na DPS řeší jako jakýkoli jiný relativně malý rezistor nebo dioda.

Pro větší proudy vychází odpor bočníku tak malý, že je to kus šíny nebo řada tlustých drátů paralelně. To se na DPS nemontuje. Už proto, že to musí být přímo na masivních svorkách.

Uživatelský avatar
samec
Příspěvky: 3692
Registrován: 19 pro 2017, 01:00

#3 Příspěvek od samec »

Celeron píše:jak aspoň orientačně zkontrolovat kam až vyleze teplota při nějaký okolní teplotě a za jakej čas?
Cez sústavu nelineárnych diferenciálnych rovníc s použitím parametrov špecifických pre to ktoré konkrétne použitie? :roll:


Totiž teplota je časovým integrálom tepelnej=energetickej bilancie cez tepelnú kapacitu. Pričom bilancia sa myslí rozdiel medzi teplom=energiou čo prichádza a čo odchádza. Pričom teplo=energia jak prichádzajúce, tak odchádzajúce sú funkciami teploty. A tieto funkcie sú nelineárne a zložené z ďalších funkcií...

Pre nejaký konkrétny prípad a rozsah použitia to môže byť výrazne zjednodušené, ale rôznych prípadov môže byť tak obrovské množstvo, že to nikto nespíše.

Takže naštudovať fyziku a poraď si sám. Alebo skús prakticky a uvidíš. ;)

Uživatelský avatar
PavelFF
Příspěvky: 4796
Registrován: 18 úno 2008, 01:00
Bydliště: Brno

#4 Příspěvek od PavelFF »

ransom píše:....
Taky to tak vidím.
To nikdy nevypočítáš. Vycházej z citu, praxe a analogie s běžnými součástkami. Víš jak je veliký třeba 5W vrstvový odpor. Bočník na 5W bude muset mít určitě několikrát větší ochlazovací plochu než odpor, protože bočník se nesmí ohřát jako odpor a u odporu hřeje jen tělísko. Přívody mnohem míň. U bočníku hřejou i přívody.
Musí tě zajímat ztrátový výkon a podle toho usoudíš (kvalifikovaný odhad) na potřebnou velikost provedení.
Třeba v běžném multimetru je bočník na 10A(jištěných) nebo 20A(nejištěných, časově omezených). Podle jeho rozměru uvidíš, co si můžeš dovolit.
V těch tvých modelářských věcičkách snad taky jsou bočníky na velkě proudy, tak se múžeš inspirovat.

Uživatelský avatar
rudolf02
Příspěvky: 445
Registrován: 05 zář 2012, 02:00
Bydliště: ústeckoorlicko

#5 Příspěvek od rudolf02 »

No, já nevím, vidím to jako dva problémy.
První - oteplení bočníku. Když se rozdělá analogový multimetr, ty bočníky jsou důkladné vodiče, obvykle odporový drát s hlavní složkou mědi (manganin, konstantan ...), který má velmi malý teplotní součinitel odporu - s teplotou se odpor zvyšuje neznatelně. Naproti tomu digitální multimetry v sobě nemají dostatek prostoru pro rozměrné bočníky, proto platí dle dřívější tv zábavy osm vteřin a dost. Poté lze opakovat měření až bočník důkladně vychladne (cca 15 minut).
Odporový drát na bázi železa či wolframu je ochoten v pracovním bodě i žhavit. Proto je vhodné jej upevnit pod šroubkem lépe na keramické svorkovnici, v žádném připadě ani tvrdá pájka a už vůbec ne na DPS. Zde se změna odporu vlivem teploty obvykle neřeší.
Dík za opravy a připomínky.

Uživatelský avatar
Cust
Příspěvky: 5553
Registrován: 17 led 2007, 01:00
Bydliště: Husinec-Řež

#6 Příspěvek od Cust »

Já podobný problémy občas počítal. V Matlabu pár diferenciálních rovnic, které jsem šoupnul do Simulinku a v reálném čase odsimuloval přes model v Laplaceově transformaci, kde jsem si časové konstanty závislosti teplota/odpor nafitoval podle reálného měření. Práce na pár dní a cca 10 áčtverek popsané dif. rovnicemi. Pak už to počítá samo. Jednoznačně vypadlo jastli se to chová při daném proudu OK.

Odpovědět

Zpět na „Teorie“