Wie funktioniert ein Shunt-Widerstand?

Ein Shunt-Widerstand misst entweder Gleich- oder Wechselstrom, der in einem Stromkreis durch den Spannungsabfall fließt, der über den Widerstand erzeugt wird. Dieses Präzisionsgerät, auch bekannt als Strom- oder Amperemeter-Shunt, verwendet das Prinzip des Ohmschen Gesetzes, das mathematisch durch die Gleichung V = I x R dargestellt wird, wobei "V" Spannung angibt, "I" Strom bedeutet und "R" ist Widerstand. Die Standardeinheiten für Spannung, Strom und Widerstand sind jeweils Volt, Ampere und Ohm.

Die Funktionalität von Shunt-Widerständen wird im Allgemeinen in Bezug auf Nennstrom, Ausgangsspannung, Widerstandsdrift, Widerstandsgenauigkeit und Nennleistung oder Leistungsminderung angegeben. Moderne Amperemeter sind typischerweise mit einem integrierten oder vorinstallierten Shunt-Widerstand ausgestattet. Diese Anordnung ermöglicht, dass die volle Stromlast durch den Amperemeter-Shunt fließt, wo der Spannungsabfall, der über dem Widerstand auftritt, von einem eingebauten Analog-Digital-Wandler gemessen wird. Der elektrische Messwert wird dann auf einem digitalen Monitor angezeigt.

Herkömmliche Amperemeter benötigen einen externen Shunt-Widerstand. Dieser Aufbau beinhaltet eine Parallelschaltung des Shunt-Widerstands mit der Spule eines analogen Galvanometers, das eine Art Amperemeter ist. Diese Konfiguration ist in Kraftfahrzeugen üblich. Das Konzept der Anwendung besteht darin, dass nur ein kleiner Teil des gemessenen Stroms durch das Galvanometer fließt, während der Rest durch den Shunt-Widerstand fließt. Die niederohmige Eigenschaft von Shunt-Widerständen ermöglicht die Messung großer Ströme, ohne das Galvanometer zu beschädigen.