En säkring är i grunden ett motstånd där motståndet varierar från nästan noll till oändlighet. Så precis som ett motstånd, mät spänningsfallet över säkringen och strömmen genom den. Beräkna volt gånger ampere och du får watt. Eftersom motståndet är nästan noll blir spänningsfallet också nästan noll. Och så blir watt nästan noll. Inte precis noll, men nära.

När säkringen går, är motståndet nästan oändligt. Detta kommer att göra strömmen i princip noll. Och därmed blir watt i princip noll.

Det intressanta är att mäta effekten medan säkringen blåser. Det är inte omöjligt, men inte heller heller. I grund och botten tränar du ett system där du kan rita strömmen och spänningen på ett o-omfång och sedan göra lite knepig matte för att räkna ut mängden energi som krävs under säkringen. Jag har aldrig gjort detta, så jag kunde inte berätta hur det ser ut.

Jag tror inte att du kan lita på att säkringens motstånd är stabilt eller repeterbart. Sätt ett litet men känt motstånd i serie med säkringen (0,1 Ω) och mät spänningen över den. Spänningen dividerad med motståndet kommer att berätta strömmen. V / R = I

Det finns kanske speciella komponenter som fungerar både som strömavkänningsmotstånd och som säkringar, men jag känner inte till dem.

Mät samtidigt spänningen över det som levererar den här strömmen (som spänningen från säkringen till kretsens jord, om säkringen är på högsidan).

Multiplicera ström med spänning för att få ström. P = V · I

Strömförbrukningen för själva säkringen: $ P_ {FUSE} = R_ {FUSE} * I ^ 2 $

Bidraget från säkringens strömförbrukning blir betydande när du räknar alla watt och milliwatt på vägen för att ta reda på effektiviteten hos en enhet på komponentnivån, t.ex. i en växelströmförsörjning. Detta görs ofta för att korskontrollera effektiviteten du mätt på en svart lådanivå ($ P_ {OUT} $ mot $ P_ {IN} $).

Energiförbrukningen för enhet ansluten till säkringen: Inte mätbar när bara de två stiften på säkringen är tillgängliga. Du kan mäta strömmen som flyter till kretsen, men du vet inte den exakta spänningen.

@Zebonaut har en giltig sidpunkt. För att korrekt mäta växelström måste du fånga både ström- och spänningsvågformerna (synkroniserade). Detta gör att du kan redogöra för spänningsvariationer och, ännu viktigare, för fasförhållandena mellan strömmen och spänningen.

Detta är särskilt viktigt om du vill mäta strömförbrukningen för strömförsörjning i switchläge (som telefonladdare eller datorer) och motorer (som den i din mixer eller tvättmaskin). Du kan å andra sidan mäta effekten hos resistiva värmare (de flesta elektriska värmare är resistiva) med bara strömmen utan att korrigera för spänningen.

För att mäta effekten som förbrukas av en krets som drivs av en gemensam ingång (som kan vara smält) används ett shuntmotstånd och en shuntströmövervakare.

Här är ett exempel på ett diagram TI: er INA193:

Den grundläggande funktionaliteten är att strömmen över shuntmotståndet $ R_S $ skapar en proportionellt relaterad spänning vid utgången.

Dessa finns i tre- och fem-stifts layouter; de tre stiftiga enheterna (ofta SOT23-3) ställer in en utgångsström från $ V_ {IN +} $ till jord genom ett motstånd anslutet till ut (eliminerar mark- och $ V + $ noder, men externiserar $ R_L $ motståndet blockdiagram) eller en fem-stifts enhet som skapar en spänning någonstans mellan $ V + $ och jord.

Uppenbarligen vill du eliminera $ R_S $ -komponenten om det är möjligt, men det finns tre stora nackdelar till detta tillvägagångssätt:

1. Spänningen över säkringen kan vara fel för din applikation. De flesta shuntmonitorer är konstruerade för spänningar mindre än (och ibland mycket mindre än) 500 mV. Plan-jane Bussman S500-glasrörssäkringar har spänningsfall över 1V för strömmar mindre än 500mA. Säkringar med högre ström kommer vanligtvis att kunna använda strömmen i strömmen för att blåsa snabbare och kommer därför att ha spänningsfall mindre än 200 mV, vilket är perfekt för denna applikation.
2. Säkringens motstånd varierar mycket. Till exempel har 1A-säkringen i S500-serien ett kallmotstånd på 0,125 $ \ Omega $, men ett maximalt spänningsfall på 200mV vid 1A. $ V = I * R $, så du förväntar dig att spänningsfallet blir 125mV. Faktum är att säkringen fungerar som en PTC / återställbar säkring som går utom kontroll (men det är ett annat ämne) och nästan fördubblar dess motstånd mellan de kalla och nominella strömtillstånden. Jag är inte säker (men jag tvivlar på) att detta är en linjär funktion, och det är också en funktion av omgivningstemperaturen / kylhastigheten.
3. Den direkta anslutningen av $ V_ {IN +} $ till shuntmonitorn representerar en oanvänd anslutning i ditt system. Detta kommer att vara en mycket låg strömväg; du kan ge det lite skydd med ett mycket tunt spår eller ett litet motstånd utan att påverka din signal mycket, men den förra kommer förmodligen inte att klara inspektionen och den senare besegrar syftet med att använda säkringen som avkänningselement. Om du använder säkringen för att skydda utrustningen från skador (som kanske inte är klokt - se Designa med säkringar ... när ska du använda?) kan du komma undan med det. I allmänhet vill du dock ha en skarp koppling av smälta och oanvända delar av din krets.

Du kan kalibrera dina säkringar och komma med en ekvation för att översätta ingångsspänningen till din ström. Detta skulle fungera bäst om du främst var intresserad av steady-state-strömmen och enheten var i ett hölje vid konstant temperatur. Men du sparar bara några öre per styck.

Se detta projekt: http://www.altmann.haan.de/riding_on_electrons/default.htm

Han styr motormomentet genom att mäta strömmen över säkringen . I den senaste versionen har den bytt till ett shuntmotstånd, kanske för att det verkar svårt att garantera noggrannheten när säkringen varierar motståndet med temperaturförändringar ...