что дает шунтирование динамика резистором

В поисках хорошего звука

В предыдущем номере мы разобрались с корпусами акустических систем. Но их усовершенствование — только первый шаг на пути к хорошему звуку. Осталось доработать — ни много ни мало — все остальное, после чего компьютерные колонки будут радовать вас гораздо лучшим звучанием. Итак, обо всем по порядку.

Динамики

Магнитное экранирование. Магнитная система динамиков фронтальных и центральных колонок должна быть экранирована, поскольку сильное магнитное поле может привести к деформации изображения и появлению цветных разводов на мониторе. Поэтому владельцы акустических систем с неэкранированными динамиками вынуждены решать проблему расположения колонок относительно него. Это прежде всего касается тех пользователей, которые применяют в качестве компьютерных колонки от музыкального центра, старую советскую аппаратуру и другие некомпьютерные акустические системы, хотя и некоторые компьютерные экземпляры не имеют магнитной экранировки (например, первые партии популярных Microlab Solo 2). Выход из подобной ситуации очень простой. Экраном может служить любой магнитопроводящий материал (железо, сталь), которым нужно закрыть магнит через зазор в 5—10 мм. Для этой цели лучше всего подойдет почти любая жестяная консервная банка (пригодность можно проверить обычным магнитом). Зазор легко сделать с помощью изоленты, намотав ее в несколько слоев на вырезанную из консервной банки полоску. Чтобы полученная конструкция не дребезжала, не забудьте хорошенько ее закрепить. Теперь колонки можно ставить вплотную к монитору без каких-либо последствий для последнего.

Внешнее магнитное поле устранимо и другим способом. Если соединить магнитную систему динамика и еще один магнит (такой же или близкий по габаритам и магнитной индукции) одинаковыми полюсами (а не разными, что очень важно!), тем самым создав силы отталкивания, то поля скомпенсируются. Подойдет магнит из любого нерабочего динамика. А примерно оценить индукцию магнитов можно, например, измерив усилие отрыва железного предмета пружинными весами (безменом). Для достижения лучшего результата магниты желательно дополнительно экранировать первым способом. В этом случае разницей в индукциях магнитов позволительно пренебречь.

Я бы не стал описывать такой сложный и менее результативный способ, если бы не один маленький нюанс. Дело в том, что помимо ослабления магнитного поля метод магнитной компенсации положительно влияет на звук. У средне- и высокочастотных динамиков на 1—2 дБ повышается чувствительность, т. е. при той же мощности сигнала они начинают играть громче (соседи будут довольны ). А у низкочастотных динамиков магнитная компенсация вызывает небольшое (на пару герц) повышение основного резонанса подвижной системы (Fs) и незначительное уменьшение эквивалентного объема (Vas).

Но в этой бочке меда не обошлось без ложки дегтя. Чувствительность у высокочастотных динамиков повышается обычно сильнее, чем у низкочастотных. Для многополосных акустических систем это чревато изменением тембральной окраски звучания. Решается проблема на удивление легко: АЧХ можно выровнять обычным эквалайзером, который присутствует почти во всех программах воспроизведения звука. У однополосных колонок такой проблемы не существует в принципе, и они будут радовать вас чистым звуком на более высокой громкости.

Высокочастотные динамики. Очень часто роль высокочастотного звена выполняют «пищалки» пьезокерамического типа (имеют вид плоской монетки с проводками), подключенные без каких-либо фильтров. Практика показывает, что чувствительность такого вида динамиков катастрофически низка, как, впрочем, и качество. Поскольку ничего, кроме окрашивания звука слабым звоном, они делать не способны, попробуйте их вообще отключить.

а	б
Рис. 1. Нормальный купольный динамик и динамик с расширенной диаграммой направленности

Обычные электродинамические высокочастотные динамики часто страдают таким недостатком, как искусственно расширенная диаграмма направленности. Это относится прежде всего к конусным «пищалкам», обладающим довольно узкой направленностью из-за конструкции диффузора, реже — к купольным. К подобным устройствам относится большинство «пищалок» в популярных ныне акустических системах марки Sven, включая топ-модель линейки Ihoo 5.1. Для расширения диаграммы направленности производители устанавливают специальные рассекатели (рис. 1а), вследствие чего появляются сипение, цыканье, шепелявость и резкость на высоких частотах. Очень рекомендую избавиться от этих рассекателей в первую очередь (рис. 1б).

Среднечастотные и широкополосные динамики. Сразу скажу, что их либо не дорабатывают вообще, либо переделывают полностью, оставляя от первоначальной конфигурации только магнитную цепь и корзину. И нужно испортить не одну пару динамиков, прежде чем это начнет получаться. Но сделать средние частоты более приятными на слух все же можно.

Динамики с тяжелыми литыми корзинами звучат значительно лучше аналогов с хлипкими штампованными корзинами (в этом можно убедиться на примере старых широкополосных моделей 4а28 и 4а32 производства объединения КИНАП), поэтому последние необходимо укреплять. Для этого нужно залить клеем (лучше всего подходит БФ, разбавленный 96%-ным спиртом) все щели, места стыков и спайки железа магнитной системы. Предвижу ваши сомнения в способности подобной процедуры повысить качество звучания. Но согласитесь, что даже достаточно крепкие стыки теряют жесткость с ростом частоты. А к чему ведут паразитные вибрации, хорошо известно.

Для любого динамика характерен основной резонанс подвижной системы в районе нижней границы воспроизводимого диапазона частот. Самое неприятное, что там же у большинства устройств наблюдается резкий пик АЧХ, достигающий 6—7 дБ. Для динамиков, у которых частоты резонанса располагаются в районе 30—60 Гц, ничего страшного в этом нет (просто будет больше басов). А вот в среднечастотном звене трехполосных акустических систем и у широкополосных динамиков небольших компьютерных колонок с частотой основного резонанса в районе 120—200 Гц это может вызвать негативные эффекты, например неестественно низкий и гудящий голос. Для лечения подобной болезни достаточно использовать панель акустического сопротивления (ПАС), что приведет к акустическому демпфированию основного резонанса подвижной системы и понижению уровня звукового давления на резонансной частоте. Просто заклейте окна диффузодержателя кусочками войлока или поролона (без единой щелочки!).

Как всегда, метод не без недостатка. Он проявляется у однополосных акустических систем: если раньше они воспроизводили хоть какие-то басы, то после описанной процедуры их не будет вовсе. Но сателлитам многоканальных наборов, где басы воспроизводятся сабвуфером, ПАС поможет наверняка.

Не могу не упомянуть еще один очень эффективный способ радикального улучшения звучания среднечастотных динамиков. Если подвес (то, что соединяет диффузор с железной корзиной) выполнен из картона, то его можно смазать незасыхающей вязкой массой, например герленом, эпоксидной шпатлевкой (без отвердителя) или оконной замазкой, разведенной в касторовом масле. Этим убираются множество пиков АЧХ и специфическая «картонность» звука. Пропитать можно и сам диффузор, что повысит его жесткость и отодвинет частоту выхода динамика из поршневого режима, на которой материал диффузора утрачивает свою жесткость. Это тоже избавляет от пиков и провалов АЧХ.

Теперь о минусах. При приготовлении пропитки из герлена, дающей наилучший результат, требуется добавление бензина, который еще долго будет «радовать» вас и окружающих своим «ароматом». Через пару лет, когда бензин высохнет, динамик придет в негодность. Эпоксидная шпатлевка разъест подвес примерно за то же время и с теми же последствиями. Тем не менее армия любителей пропитывать подвесы и диффузоры постоянно увеличивается. Если вы заинтересовались, то подробную информацию о приготовлении пропиток и способах их нанесения без труда можно найти в Сети (только о негативных последствиях пишут, к сожалению, далеко не все).

Разделительные фильтры

Рис. 2. То, что слева, нужно заменить на то, что справа

Очень часто разделительный фильтр двухполосных акустических систем представляет собой подключенный последовательно с высокочастотной головкой конденсатор, причем в большинстве случаев полярный электролитический. Вероятно, разработчиков привлекает чрезвычайно низкая цена данных элементов (20—30 коп. за штуку), хотя для звуковой техники они совершенно непригодны. При их применении в разделительных фильтрах высокочастотного звена неминуемы такие последствия, как резкость и неестественность верхов и полное отсутствие детальности звучания. Естественно, эти конденсаторы следует немедленно вырвать (а лучше аккуратно выпаять) и выбросить, а вместо них установить более качественные такого же или близкого номинала (рис. 2).

После этого все емкости шунтируют конденсаторами более качественного типа (если замена электролитических конденсаторов по каким-либо причинам невозможна, то ставить шунтирующие нужно обязательно). Как показывает практика, включение в параллель конденсаторов типа ФТ3, СГМ или к71 емкостью порядка 0,05—0,1 мкФ значительно уменьшает негативное влияние разделительных фильтров, что существенно улучшает качество и детальность звучания.

Иногда чувствительность динамиков, примененных в многополосных акустических системах, неодинакова. Наиболее частый случай — пищаль чувствительнее бас-динамика. То есть она будет играть громче, что нарушит тембральную окраску звучания. Исправить ситуацию можно двумя путями.

Во-первых, установить резистор, включенный последовательно с динамиком. Но затухание звуковых колебаний напрямую зависит от сопротивления динамика, которое, в свою очередь, может варьироваться в широких пределах (например, от 1 до 8 Ом при импедансе 4 Ом) на разных частотах. А это ведет к усилению неравномерности АЧХ.

Поэтому несколько предпочтительнее второй способ: применение Г-образных аттенюаторов (L-pad), которые представляют собой два резистора. Один подключается параллельно динамику и таким образом делит с ним нагрузку. Второй резистор подсоединяется последовательно и компенсирует падение сопротивления при параллельном подключении нагрузок (в данном случае — динамика и резистора). Но скорее всего в любых компьютерных акустических системах разница между одним резистором и аттенюатором заметна не будет.

Провода

Качество и длина проводов, соединяющих усилитель с колонками, оказывают заметное влияние на звучание акустической системы. Какие-то три-четыре метра могут настолько ухудшить его, что разница будет заметна невооруженным гла. ухом. Измерения, проведенные с помощью осциллографа, показали: сигналы на выходе усилителя и после прохождения нескольких метров стандартного колоночного провода сечением 0,75 мм 2 (более толстые в компьютерных акустических системах встречаются редко) начинают различаться уже при мощности выше 5 Вт. Отсюда можно сделать два вывода. Во-первых, если ваша акустическая система рассчитана на мощность больше 5—10 Вт, то кабели нужно менять, ведь очень часто производители используют тонюсенькие проводки вроде тех, что предназначены для наушников. Во-вторых, сечение 0,75 мм 2 является достаточным минимумом для любых колонок мощностью до 5 Вт на канал.

В стереоколонках оценить влияние проводов очень просто. Как я уже писал в прошлом номере, усилитель в акустических системах такого класса расположен в корпусе одной из колонок. Там влияние проводов минимально из-за их малой длины. А вот вторая колонка подсоединена через длинный и тонкий провод. И если попереключать баланс вправо-влево (предварительно поставив колонки рядом), то можно услышать разницу в звучании. Она ощущается даже на самых дешевых компьютерных моделях уже на половине громкости. Колонка, подключенная через провод, играет чуть тише, с менее внятным и более «грязным» звучанием. Нетрудно представить, что происходит с более дорогими и качественными акустическими системами.

Межблочный кабель

Провод, соединяющий звуковую плату и усилитель, является не силовым, а сигнальным. Проходящий по нему ток примерно в десятки тысяч раз слабее, чем по кабелю, идущему от усилителя к колонкам. Поэтому к межблочным кабелям предъявляются совсем другие требования, самые главные из которых — хорошая защищенность от внешних помех и высокочастотных наводок. И если с первым большинство кабелей справляется нормально (шипение и гудение чаще происходит по вине усилителя и звуковой платы, но это поправимо), то высокочастотные наводки остаются. Хотя они лежат намного выше слышимого диапазона частот, но буквально «убивают» звук. Дело в том, что любой усилитель имеет свою верхнюю граничную частоту, которую способен обработать. Образно говоря, при подаче сигнала более высокой частоты усилителю очень сильно «плохеет», что крайне негативно отражается на слышимом диапазоне.

Все стандартные межблочные кабели компьютерных акустических систем — коаксиальные (сигнальный провод располагается по центру, а «земляной» — вокруг в виде оплетки). Цена «нормального» образца составляет порядка 70—100 долл. (что может превысить стоимость колонок), поэтому имеет смысл сделать его своими руками.

Можно просто заменить стандартный коаксиальный кабель на более качественный. Очень хорошо для данной цели подходят те, что применяются в системах приема спутникового телевидения (желательно использовать кабель с двойным экранированием). Простота изготовления, низкая цена и очень неплохое качество делают такой вариант просто идеальным.

Рис. 3. Так должен выглядеть хороший межблочный кабель

При желании можно смастерить изделие, которое по своим характеристикам не будет уступать дорогому импортному аналогу за 100 долл. Для этого понадобится витая пара пятой категории (по четыре пары одножильных проводков в оплетке), причем в 5 раз длиннее, чем требуется для будущего межблочного кабеля. Для начала нужно освободить жилки от изоляции, разрезать на три равные части и разделить по цветам (должно получиться по три пары каждого цвета). Белые проводки от цветных отделять не следует — они будут играть роль экрана. Далее пары одинакового цвета свиваются косичкой, а четыре получившиеся косички сплетаются методом «цепь». Качество межблочного кабеля почти полностью зависит от качества плетения. То, что должно получиться, показано на рис. 3.

Осталось только все правильно подключить. Белые проводки необходимо обрезать за 3—5 см до разъемов, чтобы они не мешали. Далее припаяйте три одинаковых проводка к плюсовой клемме разъемов с обеих сторон. То же проделайте и для второго канала, только с тройкой другого цвета. «Земля» припаивается аналогично. Последние три проводка нужно припаять к «земляной» тройке со стороны усилителя (!), а со стороны звуковой платы оставить неподключенными (!).

Несмотря на все преимущества косички из витой пары, отпугивает сложность ее изготовления. У меня на плетение полуметрового межблочного кабеля ушло шесть часов. Представьте, какого огромного труда и времени стоит изготовление двухметровых косичек для набора 5.1. Поэтому для акустических систем среднего уровня вполне можно обойтись и хорошим коаксиальным кабелем.

Усилитель

Применив несколько нехитрых приемов, можно заставить не слишком качественный усилитель компьютерных акустических систем петь совсем по-другому. Итак, приступим.

Рис. 4. Усилитель колонок A4-Tech

Немаловажную роль играет питание усилителя. Помимо огромного количества внешних сетевых помех, ситуацию усугубляют некачественные выпрямители. Рассмотрим усилитель колонок A4-Tech (рис. 4).

После трансформатора, который понижает напряжение питания, стоит диодный мост, обозначенный на рисунке цифрой 1 (на печатных платах диоды обычно помечаются латинской буквой D). Его задача — направить все синусоидальные колебания напряжения в одну сторону (или в две противоположные относительно средней точки, если усилитель требует двухполярного питания). Проблема заключается в том, что когда направление тока начинает меняться в сторону, противоположную проводимости диодов, им нужно некоторое время, чтобы закрыться. За данный период успевает «проскочить» достаточно мощная высокочастотная помеха. Бороться с ней можно путем шунтирования диода «быстрым» конденсатором емкостью порядка 0,01 мкФ, который будет выступать в роли фильтра первого порядка для этой помехи.

После диодного моста размещается большой электролитический конденсатор емкостью 1000 мкФ (цифра 2 на рис. 4). Его задача сводится к сглаживанию импульсного напряжения и быстрой выдаче накопленного заряда на пиках сигнала в случае надобности. Но его емкости недостаточно: как показывает практика, необходимым минимумом являются 500 мкФ на каждый ватт реальной мощности. То есть в описываемой модели емкость конденсатора должна быть не менее 3000 мкФ (при мощности 2х3 Вт). В результате при подаче сигнала большой мощности появляются хрипы. Поэтому емкость нужно увеличить, но не более чем в 1,5—2 раза (очень большие конденсаторы могут спалить хилый трансформатор и пробить маломощные диоды при включении). Осталось только зашунтировать электролитические конденсаторы (емкости в 0,1—0,5 мкФ будет достаточно). В результате звучание акустической системы станет намного приятнее, а басы перестанут «просаживаться» на большой громкости.

На схеме усилителя (рис. 4) видно, что сигнал от звуковой платы попадает на проходной конденсатор пленочного типа (цифра 3), хотя обычно на его месте стоит электролитический. Как вы, наверно, уже догадались, если в вашей системе применяется электролитический конденсатор, то его нужно заменить на пленочный, а последний зашунтировать емкостью 0,1—0,2 мкФ. На выходе имеются два электролитических конденсатора по 470 мкФ, включенные последовательно усиленному сигналу (которые по совместительству выполняют роль фильтра с частотой среза 80—85 Гц). Здесь ничего, кроме установки шунта, я порекомендовать не могу, поскольку использование «нормальных» конденсаторов невозможно из-за очень большой требуемой емкости.

Если в акустической системе присутствуют регуляторы тембров, то желательно отключить их и пустить сигнал в обход тембр-блока. Поверьте, после этой операции разницу не заметит разве что глухой, а возможностей любой звуковой платы с лихвой хватит, чтобы компенсировать потерю. Правда, такая модернизация требует определенных навыков, тем более что она зависит от устройства усилителя и тембр-блока.

Звуковая плата

Рис. 5. Вот так выглядит плата Sound Blaster Live! после экранирования

Остался последний штрих — экранирование звуковой платы. Для начала ее нужно поставить подальше от других, а потом обернуть полиэтиленовым пакетом, закрепив его изолентой. Пакет лучше взять потолще, чтобы он не порвался об острые выступающие части устройства. Сверху следует проложить слой пищевой алюминиевой фольги, затем опять полиэтилен. Фольга должна иметь контакт с корпусом компьютера, иначе толку от такого экрана не будет (рис. 5).

Внимание! Ни в коем случае нельзя допускать, чтобы фольга касалась системной и/или звуковой платы (роль диэлектрика играет полиэтилен). Внимательно проверьте пакет на отсутствие повреждений (уже после установки), иначе экран может послужить причиной безвременной кончины какого-либо из устройств.

Результат такой операции — существенное уменьшение количества шумов и улучшение некоторых характеристик платы (в чем вы можете убедиться с помощью известной программы для тестирования звуковых плат RMAA 4.3). Помимо прочего моя Sound Blaster Live! перестала время от времени противно щелкать.

Вместо заключения

Надеюсь, описанные в двух номерах журнала способы улучшения компьютерных акустических систем помогут вам добиться такого звука, который будет доставлять наслаждение, а не вызывать головную боль. Несмотря на то что у аудиофилов эти мероприятия называются «доработкой начального уровня», результат их с лихвой окупает затраченные усилия. Однако хочу предупредить о возможных негативных последствиях. Помимо потери права на гарантийное обслуживание неаккуратное вмешательство может испортить тот или иной узел акустической системы. Хотя неисправимых ситуаций практически не бывает, подобные казусы всегда неприятны. Поэтому, если у вас есть желание доработать колонки, но нет уверенности в своих силах, лучше начать с самого простого. А за усилитель браться в последнюю очередь, когда в процессе замены проводов и конденсаторов приобретутся навыки паяния. И хорошего вам звука!

С автором можно связаться по e-mail: shok@club.ussrhifi.ru.

Окончание. Начало см. в № 6/03.

Конденсаторы

Типов конденсаторов — великое множество, но для звуковой аппаратуры подходят всего несколько. Все они характеризуются такими параметрами, как ток утечки, тангенс угла потерь и количество заряда, выдаваемого в единицу времени.

Электролитические. Они имеют форму цилиндров с усиками с одной стороны. Единственное преимущество таких конденсаторов — огромная по сравнению с другими типами емкость и чрезвычайно низкая стоимость. По остальным параметрам они не выдерживают критики, и применять их можно только в выпрямителе питания. Хотя производители уверяют, что электролитические конденсаторы можно использовать и на пути сигнала, позволю себе в этом усомниться.

МБГО, МБГЧ, к73. Данные конденсаторы обладают достаточно хорошими параметрами: емкостью до 20—40 мкФ при небольших размерах и невысокой цене. Идеальное решение для применения в разделительных фильтрах и усилителях (когда требуется емкость более 0,5 мкФ). Данные конденсаторы обеспечивают немного разное звучание. Так, пленочные к73 дают яркое и резковатое звучание, а масляно-бумажные МБГО и МБГЧ, наоборот, смягчают высокие частоты.

К78 и импортные МКР. Это весьма качественные пленочные конденсаторы, передающие звук очень достоверно, но и цена их соответственно высокая. Применять их в компьютерных акустических системах нецелесообразно.

ФТ3, СГМ, к71. Фторопластовые, слюдяные и еще один вид пленочных конденсаторов. Имеют существенно лучшие характеристики, но очень маленькие номиналы: первые два — до 0,01 мкФ, а последний — 0,2 мкФ (во всяком случае те, что были мной протестированы). Идеальны для шунтирования (включения в параллель) других видов конденсаторов.

Следует обратить внимание на то, что каждый конденсатор выдерживает свое максимальное напряжение. При замене нужно ставить устройства, рассчитанные на равное или большее напряжение. В разделительных фильтрах лучше применять 250—600-Вт конденсаторы. А вот в выпрямитель имеет смысл устанавливать электролитические конденсаторы с таким же (но не меньшим) напряжением, потому что с повышением напряжения, на которое они рассчитаны, их цена растет в геометрической прогрессии.

Разделительные фильтры

Эти фильтры применяются в многополосных акустических системах для разделения частотного диапазона на части, каждая из которых подается на свой динамик (низкие частоты — на бас-динамик, высокие — на пищаль). Простейший фильтр первого порядка состоит из одного элемента и обеспечивает затухание, равное 6 дБ на октаву (изменение частоты в 2 раза). Если нужно срезать высокие частоты, то последовательно ставится катушка индуктивности, если низкие — конденсатор. Фильтр второго порядка позволяет получить затухание в 12 дБ на октаву. После элемента, включенного последовательно, в нем устанавливается противоположный элемент (для конденсатора это катушка индуктивности), но параллельно. Существуют фильтры и более высоких порядков с более резким затуханием, однако каждый пассивный элемент вносит дополнительные искажения.

Еще раз о мощности

Чтобы фантастические цифры, обозначающие мощность акустической системы, не вводили в заблуждение, предлагаю следующее. На всех электрических приборах (а компьютерные колонки к ним относятся) в паспорте или на задней стенке должно быть указано значение потребляемой от сети мощности. Вспомнив закон сохранения энергии и то, что КПД усилителей составляет 40—50%, можно получить реальную цифру.

Источник

Что дает шунтирование динамика резистором

В электронике и электротехнике часто можно услышать слово «шунт», «шунтирование», «прошунтировать». Слово «шунт» к нам пришло с буржуйского языка: shunt — в дословном переводе «ответвление», «перевод на запасной путь». Следовательно, шунт в электронике — это что-то такое, что «примыкает» к электрической цепи и «переводит» электрический ток по другому направлению. Ну вот, уже легче).

По сути дела шунт представляет из себя простой резист ор который имеет маленькое сопротивление, проще говоря, низкоомный резистор. И как бы это ни странно звучало: шунт является простейшим преобразователем силы тока в напряжение. Но как это возможно? Да оказывается все просто!

Как работает шунт

Итак, имеем простой шунт. Кстати, на схемах он обозначается как резистор. И это неудивительно, потому что это и есть низкоомный резистор.

Условимся считать, что ток у нас постоянный и течет из пункта А в пункт Б. На своем пути он встречает шунт и почти беспрепятственно течет через него, так как сопротивление шунта очень маленькое. Не забываем, что электрический ток характеризуется такими параметрами, как Сила тока и Напряжение. Через шунт электрический ток протекает с какой-то силой ( I ), в зависимости от нагрузки цепи.

Помните Закон Ома для участка электрической цепи? Вот, собственно и он:

Сопротивление шунта у нас всегда постоянно и не меняется, попросту говоря «константа». Падение напряжение на шунте мы можем узнать, замерив вольтметром как на рисунке:

Значит, исходя из формулы

и делаем простой до ужаса вывод: показания на вольтметре будут тем больше, чем бОльшая сила тока будет протекать через шунт.

Так что же это значит? А это значит, что мы спокойно можем рассчитать силу тока, протекающую по проводу АБ ;-). Все гениальное — просто! И самое замечательное знаете что? Нам даже не надо использовать амперметр ;-).

Вот такой принцип действия шунта. И чаще всего этот принцип используется как раз для того, чтобы расширить пределы измерения измерительных приборов.

Виды шунтов

Промышленные амперметры выглядят вот так:

На самом же деле, как бы это странно ни звучало — это вольтметры. Просто их шкала нарисована (проградуирована) уже с расчетом по закону Ома. Короче говоря, показывает напряжение, а счет идет в Амперах ;-).

На одном из них можно увидеть предел измерения даже до 100 Ампер. Как вы думаете, если поставить такой прибор в разрыв электрической цепи и пропустить силу тока, ну скажем, Ампер в 90, выдержит ли тоненький провод измерительной катушки внутри амперметра? Думаю, пойдет белый густой дым). Поэтому такие измерения проводят только через шунты.

А вот, собственно, и промышленные шунты:

Те, которые справа внизу могут пропускать через себя силу тока до килоАмпера и больше.

К каждому промышленному амперметру в комплекте идет свой шунт. Для начала использования амперметра достаточно собрать шунт с амперметром вот по такой схеме:

В некоторых амперметрах этот шунт встраивается прямо в корпус самого прибора.

Работа шунта на практическом примере

В гостях у нас самый что ни на есть обыкновенный промышленный шунт для амперметра:

Сзади можно прочитать его маркировку:

Как же прочитать характеристику такой маркировки? Здесь все просто! Это означает, что если протекающая сила тока через шунт будет 20 Ампер, то падение напряжения на шунте будет 75 милливольт.

0,5 — это класс точности. То есть сколько мы замерили — это значение будет с погрешностью 0.5% от измеряемой величины. То есть допустим, мы замеряли падение напряжения 50 милливольт. Погрешность измерения составит 50 плюс-минус 0,25. Такой точности вполне хватит для промышленных и радиоэлектронных нужд ;-).

Итак, у нас имеется простая автомобильная лампочка накаливания на 12 Вольт:

Выставляем на Блоке питания напряжение в 12 Вольт, и цепляем нашу лампочку. Лампочка зажигается и мы сразу же видим, какую силу тока она потребляет, благодаря встроенному амперметру в блоке питания. Кушает наша лампа 1,7 Ампер.

Предположим, у нас нету встроенного амперметра в блоке питания, но нам надо знать, какая все-таки сила тока проходит через лампочку. Для этого собираем простенькую схемку:

И замеряем падение напряжения на самом шунте. Получилось 6,3 милливольта.

Так как мы знаем, что при 20 Амперах напряжение на шунте будет 75 милливольт, то какая сила тока будет проходить через шунт, если падение напряжения на нем составит 6,3 милливольта? Вспоминаем училку по математике Марьиванну и решаем простенькую пропорцию за 5-ый класс 😉

Вспоминаем, что показывал наш блок питания?

Погрешность в 0,02 Ампера! Думаю, это можно списать на погрешность приборов).

Так как радиолюбители в основном используют малое напряжение и силу тока в своих электронных безделушках, то можно применить этот принцип и в своих разработках. Для этого достаточно будет взять низкоомный резистор и использовать его как датчик силы тока). Как говорится » голь на выдумку хитра» 😉

Что такое шунт в электронике и видео про это:

Где купить шунт

Почти такой же шунт, как у меня в статье, можно заказать на Али по этой ссылке:

Источник