Widerstandsbewegung
Ziel meiner Überlegungen ist es einen Shunt-Widerstand für 5A Strom auszuwählen. Den idealen Wert für diesen Widerstand habe ich mit 68 µΩ festgelegt.
Aber soll ich
- ein großes Gehäuse verwenden, damit der Widerstand nicht so warm wird und dafür einen höheren Temperaturkoeffizienten in Kauf nehmen oder
- ein normales Gehäuse verwenden, dass sich dann eben stärker erwärmt, dafür aber einen Widerstand mit kleinerem Temperaturkoeffizienten wählen.
- Ein 50W 5% Widerstand von Vishay (rote Kurve) für rund 8 €
- Ein 5W 1% Präzisions-Widerstand von Isabellenhütte (blaue Kurve) mit Vierleiteranschluss für etwa 2 €
- Ein 1W 0.5% Präzisions-Widerstand auch von Vishay (orange Kurve) für 0,50 €. (Der wäre sowieso nicht geeignet, da bei 5 A die Verlustleistung über 1 W liegt, aber er macht trotzdem mit)
Die Widerstände haben alle unterschiedliche Werte und stammen bis auf das Luxusteil von Isabellenhütte aus meiner Bastelkiste. Um einen Vergleich zu erlauben habe ich den Widerstand des Widerstandes in Abhängigkeit von der Verlustleistung gemessen.
[highlight]Das Diagramm zeigt die Abweichung vom Nennwert in Prozent, aufgetragen gegen die Verlustleistung.[/highlight]
Faszinierend finde ich das Material (Manganin) des Präzisionswiderstandes von Isabellenhütte. Er startet mit einer positiven Abweichung und driftet durch die mit der steigenden Verlustleistung einhergehende Erwärmung immer mehr Richtung Sollwert (negativer Temperaturkoeffizient). Ich schätze, so bei 3-4 W wird der Sollwert exakt erreicht, dann wird die Abweichung ganz leicht negativ. Eine clevere Strategie für einen 5 W Widerstand.
Noch ein paar Messungen
Der Widerstand (SMV-100) von Isabellenhütte hat mich im Detail interessiert. Deswegen habe ich mal gemessen, wie sich die Temperatur des Gehäuses mit der Verlustleistung ändert und dabei natürlich auch der Widerstand. Hier die Messungen.
Eine Anmerkung noch: Die Temperatur in den folgenden Graphen ist die Gehäuse-Oberflächen-Temperatur. Die ist natürlich niedriger als die Kerntemperatur, die wiederum eigentlich den Widerstand bestimmt. Da die Oberfläche natürlich durch Luftströmung gekühlt wird, ist sie immer kälter als der Kern, deswegen sieht die Temperaturabhängigkeit größer aus, als wenn ich den ganzen Widerstand temperiert hätte.
