Bočník (elektrotechnika)

Schematická značka bočníka

Zapojenie obvodu s bočníkom (Rb) a záťažou (Rz)

Bočník alebo šunt (z angl. shunt vo význame odviesť, odkloniť) je precízny nízkoohmový rezistor, zapojený v sérii so záťažou. Slúži na meranie alebo detekciu prúdu prechádzajúceho záťažou. Pri prietoku prúdu zaťažou (a teda aj bočníkom) vzniká na bočníku úbytok napätia, ktorý je podľa Ohmovho zákona priamo úmerný prechádzajúcemu prúdu. Tento úbytok je možné merať voltmetrom, paralelne pripojeným k bočníku.

Bočníky sa využívajú na zväčšenie meracích rozsahov ampérmetrov, na meranie prúdu v digitálnych multimetroch, ktorých A/D prevodníky priamo merajú len napätie, a tiež na detekciu prechádzajúceho prúdu, napr. v automobiloch, kde je riadiaca jednotka schopná identifikovať poruchu žiarovky svetlometu alebo preťaženie niektorého obvodu.

Napäťové vývody bočníkov sú často realizované samostatne, nezávisle od prívodov prúdu, aby sa eliminoval vplyv parazitných prechodových odporov prívodov a spojov na presnosť merania (tzv. štvorbodové resp. štvorvodičové zapojenie). Obdobná metóda sa používa na presné meranie odporu nízkoohmových rezistorov štvorvodičovým ohmmetrom.

Materiály

Aby mal ohrev bočníka prechodom prúdu čo najnižší vplyv na presnosť merania, používajú sa zvyčajne na ich výrobu odporové zliatiny s nízkym teplotným súčiniteľom odporu (α), napr. konštantán (Cu 55 % – Ni 45 %; α: −0,00003 K⁻¹), manganín (Cu 86 % – Mn 12 % – Ni 2 %; α: +0,00001 K⁻¹) a ďalšie. Pri dimenzovaní, voľbe umiestnenia a chladenia bočníka je nutné s rezervou dodržiavať maximálne pracovné teploty použitých zliatin, napr. pre manganín sa uvádza 140 °C pri atmosfére s bežným obsahom kyslíka, pri prekročení dochádza k oxidačnej degradácii zliatiny.

Výpočet bočníka k ampérmetru

Hodnotu bočníka pre zväčšenie prúdového rozsahu ampérmetra vypočítame ako:

$R_{b}={\frac {R_{i}}{n-1}}\qquad [\Omega ;\ \Omega ]\qquad (1)$

kde $R_{b}$ je odpor bočníka, $R_{i}$ je vnútorný odpor meradla a $n$ je pomer žiadaného rozsahu k základnému rozsahu meradla.

Príklad: merací rozsah miliampérmetra MP 40 chceme rozšíriť z 1 mA na 6 mA. Z katalógu alebo meraním zistíme vnútorný odpor meradla, R_i = 330 Ω. Pomer meracích rozsahov je 6 / 1 = 6. Podľa vzťahu (1) bude paralelne k miliampérmetru potrebné pripojiť bočník s odporom:

$R_{b}={\frac {330}{6-1}}={\frac {330}{5}}=66\ \Omega$

Galéria

• 
  2 500 A bočník s odporom 60 mV / 2 500 A = 24 µΩ. Veľké skrutky sú pre prívody meraného prúdu, malé skrutky zvrchu pre vývody úbytkového napätia.
• 
  15 A a 40 A bočníky s odpormi 4 resp. 1,5 mΩ
• 
  25 A externý zapuzdrený bočník k ampérmetru
• 
  SMD bočníky, každý s odporom 200 µΩ

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Bočník (elektrotechnika)