La méthode dite du 4 fils est faite pour les mesures de résistance ultra précise ou pour mesurer les résistance de très faibles valeurs.
Rappel : principe des ohmètres dans les multimètres : le multimètre envoi un courant calibré dans la résistance en test et mesure la chute de tension résultante, ensuite c'est U=RI.
Le principe du 4 fils:
deux fils servent à amener le courant dans la résistance
deux fils servent de prise de mesure pour le voltmètre.
J'illustre :
Dans les multimètres numériques professionnels on dispose de 4 bornes : deux pour amener le courant dans la résistance, deux pour le voltmètre qui mesure la tension aux bornes de la résistance en test.
Si on relie les bornes 2 par 2 (1courant+1tension) au niveau du voltmètre et qu'on place deux cordons de mesure de 1 m quand on court-circuite les extrémités des cordons on mesure environ 0,2 ohms qui représente la résistance des cordons eux même. Si la résistance mesurée est 0,5 ohms on voit qu'il faudra faire 0,5 -0,2 = 0,3 ohm : c'est très imprécis.
Si maintenant on utilise 4 cordons que cette fois on relie ensemble à leur extrémité on mesurera une résistance inférieure à 1 mili ohm. La mesure d'une résistance de 0,3 ohms sera beaucoup plus précise.
La raison est que le voltmètre étant à haute impédance il ne passe aucun courant dans les fils de mesure de tension par contre il en passe dans les fils qui amenèrent le courant et selon l'endroit ou on branche le voltmètre la chute de tension dans les fils sera prise ou non en compte.
Bien sur ce n'est utile que pour les faibles résistances.
Pour revenir au shunt et au sujet :
Un shunt est une résistance qu'on met en série pour mesurer les courants (en fait un voltmètre mesure la tension à des bornes), c'est ce que nous avons tous dans notre multimètre. C'est à cause de cela qu'un multimètre monté en ampèremetre introduit toujours une chute de tension variable avec la valeur du courant.
Un shunt est une résistance très précise et de très faible valeur pour perturber le moins possible.
Comme le courant électrique est feignant quand on passe d'un fil de liaison à un shunt les lignes de courant ne passeront pas par les coins et iront au plus droit il existe donc une zone perturbée a chaque extrémité du shunt. C'est pourquoi un shunt possède 4 accés : 1 a chaque extrémité pour connecter les fils qui amène le courant et deux prises intermédiaires entre lesquelles les lignes de courant sont stables et donc la résistance parfaitement définie.
Il reste à raccorder une entrée analogique à chacunes des prises d'information de tension, de choisir la valeur ohmique du shunt en fonction des valeurs de courant à mesurer et de la perturbation qu'on autorise et éventuellement régler la référence pour la mesure analogique pour améliorer la précision de mesure dans l'arduino.
Pour finir faire la différences des deux mesures et diviser par la valeur de la résistance.
Si je n'ai pas été clair dites le je ferais un schéma.