¿por qué se usan dos pares de terminales en una derivación? [cerrado]

Imagine que la derivación tiene un aspecto similar a este, donde R1 ~ R4 representan resistencias de conexión y de cable, y son variables con la estanqueidad de las conexiones, la temperatura, etc. R5 es la resistencia en derivación en sí misma (generalmente hecha de una aleación de coeficiente de baja temperatura como Manganin o Constantan .

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Siempre que el medidor tenga una resistencia alta en comparación con los valores de las resistencias, el voltaje medido reflejará con precisión la corriente I1 multiplicada por R5 (solo).

Es importante usar las conexiones más grandes para la corriente alta y las más pequeñas para el voltaje medido porque las más grandes están (o deberían estar) en el "exterior" de las más pequeñas. Si tuviera que ponerlos en paralelo en mi ejemplo, habría una resistencia grande (y variable) de 5m \ $ \ Omega \ $ en cada lado, por lo que el error sería un 10% de lectura muy grande (y variable). Incluso si calibra eso, cambiaría si aprieta las conexiones o si se relajan, y cambiaría más que la tolerancia de la mayoría de los shunts para un cambio de temperatura de algunos grados C.

Es posible usar conexiones Kelvin a resistencias de montaje en superficie, por ejemplo. Algunos tienen 4 terminales, pero puedes dividir los extremos de algo como un 0805 para mejorar el rendimiento (no tan bueno, pero mejor que nada).

Se llama conexión Kelvin o medición de resistencia de cuatro cables.

El problema es que la resistencia de la derivación no es muy diferente de la resistencia de los cables que se conectan a él, por lo que al compartir los mismos puntos de conexión para la alimentación de la conexión, y para la medición, las propias conexiones agregarían suficiente resistencia para afectar la medida.

Por lo tanto, se utiliza una conexión grande (baja resistencia) para conectar la alimentación en cada extremo de la derivación, y una segunda conexión más cercana a la derivación en sí lleva la tensión al dispositivo de medición. (Esto puede ser relativamente delgado, ya que no lleva una corriente significativa, sin afectar la precisión de la medición).

Una derivación es una parte con una resistencia muy pequeña (generalmente se sabe, no siempre es pequeña). Se conecta en dos puntos de un circuito. De ahí que tenga dos terminales o puntos de conexión. Para medir un voltaje a través de él, necesita medirlo a través de esos dos puntos.

En algunas resistencias de derivación, la resistencia es tan pequeña que no es muy diferente de la resistencia de traza de PCB. Así que tomar una medida desde allí es una mala idea. Organizan otras dos almohadillas de tal manera que la corriente no fluirá allí, para que pueda tomar medidas de caída de voltaje en la resistencia exacta que sabe.

Con derivaciones destinadas a medir corrientes grandes, puede haber caídas de voltaje significativas (pequeñas, pero significativas en comparación con el voltaje de medición previsto) en los terminales de alta corriente. Se agregan puntos de conexión adicionales para la conexión al instrumento de medición, por lo que las caídas de voltaje en las conexiones de alta corriente no afectarán la precisión de la medición.