Shunt-Widerstand, welchen Wert sollte ich beim Löten auf Leiterplatten erwarten?

Ich benutze einen 10 Mohm 1% Shunt , um den Strom über den Spannungsabfall zu messen.

Meine Schaltung ist auf einem Steckbrett ...

Es verhält sich so, als hätte der Shunt einen Wert von ~ 30-40 Mohm anstelle von 10 Mohm. Ich habe dies zweimal überprüft, indem ich den Strom allein durch den Shunt bezogen und den Spannungsabfall abgelesen habe. Ich bin mir ziemlich sicher, dass die Quelle dieses zusätzlichen Widerstands die Kontaktverbindungen zum Shunt sind.

Im Moment ist die Steckbrettschaltung auf einen Shunt-Wert von ~ 30-40 Mohm getrimmt. Meine Frage ist, sollte man erwarten, den richtigen 10-Mohm-Wert zu sehen, wenn alles auf eine Leiterplatte gelötet wird? In diesem Fall muss ich die Teileauswahl und die Beschriftungen der Leiterplattenkomponenten ändern.

Sollte sich jedoch ein minimaler zusätzlicher Widerstand der Steckbrettverbindungen ergeben, könnte dies bedeuten, dass sie mir den falschen Shunt-Wert gesendet haben oder dieser defekt ist. Ich habe leider nur 1, daher kann ich nicht überprüfen, ob es sich unerwartet verhält.

Hier sind einige Bilder:

Schema, Isense +/- Verbindung zum Shunt-Widerstand.

Widerstandsmessung mit Messgerät. Dies zeigt 220mOhm, abhängig davon, welche Anschlüsse ich benutze, bekomme ich normalerweise ~ 40-50mOhm ... der Punkt ist, dass es definitiv nicht 10mOhm ist:

Hier ist das Steckbrettvogelnest. Es ist auf ~ 30mOhm Shunt abgestimmt. Funktioniert genau und konsequent.

Hier ist das vorgeschlagene Leiterplattenlayout. Die verschiedenen Grundebenen sind an einem Stern verbunden, machen Sie sich also keine Sorgen. Ich fand es der sauberste Weg, ich möchte nicht in einen Streit auf der Grundebene geraten ...

Ein solches Steckbrett ist nicht geeignet, wenn ein paar mΩ oder 10s mΩ wichtig sind.

Sie sollten jedoch in der Lage sein, Ihr Setup zu retten, indem Sie ordnungsgemäß gelötete Verbindungen für den Stromerfassungswiderstand verwenden. Sie machen anscheinend eine 4-Draht-Messung. Löten Sie alle 4 Verbindungen mit dem Widerstand vom Steckbrett. Sie können dann die anderen Enden der beiden Erfassungsdrähte in das Steckbrett einstecken, da diese wenig Strom führen.

Sie sollten auch Ihr PCB-Layout sorgfältig planen. Das Layout, wie der Strom durch den Erfassungswiderstand geleitet wird und wo genau die beiden Erfassungsleitungen verbunden sind, spielt eine Rolle. Wenn ich das getan habe, habe ich den Hauptstrom normal durch die Enden der Pads für den Widerstand geleitet. Die Erfassungslinien waren dann dünne Spuren, die mit der Mitte der Innenseite der Pads verbunden waren.

Hier ist ein Ausschnitt eines solchen Layouts:

R1-R4 sind niederwertige Stromerfassungswiderstände. Der zu erfassende Strom fließt durch die dicken Spuren von rechts nach links. Diese dicken Spuren haben die gleiche Breite wie die Widerstandspads. Diese sind als Lötmaskenöffnungen mit dem weißen Schraffurmuster dargestellt.

Die Erfassungslinien sind die dünnen (8 mil) Spuren, die mit der Mitte der Innenkante jedes Widerstandspads verbunden sind. Die unmittelbare Verbindung zum Pad erfolgt jeweils auf der obersten Ebene (rot). Danach sind sie nur noch gewöhnliche Signalleitungen und können als solche geroutet werden.

Und ja, diese Schaltung hat sehr gut funktioniert.

Über Ihr Layout hinzugefügt

Das gefällt mir nicht wirklich:

Bei der Art und Weise, wie die Erfassungsspuren von den Pads abgehen, besteht die Möglichkeit, dass zwischen der Widerstandsleitung und dem Bereich, mit dem die Erfassungsspur verbunden ist, noch ein Hauptstrom fließt. Ich würde die Sinnesspuren von der Innenseite der Pads lösen lassen, wie ich in meinem Beispiel zeige.

Bei Verwendung eines Zweileitungswiderstands und der steckbaren Protoboard treten immer Probleme mit zusätzlichem Widerstand in den Anschlüssen auf. Möglicherweise möchten Sie die Verwendung eines etwas teureren Messwiderstands mit vier Leitungen in Betracht ziehen. Diese haben zwei Hauptleitungen, durch die der Laststrom geleitet wird. Die anderen beiden Leitungen sind mit den hochohmigen Eingängen Ihrer Erfassungs- oder Signalaufbereitungsschaltung verbunden.

Dieser Widerstandstyp ist sowohl in SMT als auch für THRU-Lochanwendungen erhältlich. Das Bild unten zeigt einen typischen SMT-Strom-Shunt-Widerstand.

^{(Bildquelle: https://www.ept.ca/products/ultra-low-ohmic-current-sense-resistor-high-power/ )}