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2007年7月22日 (日)

電圧と電流の波形同時測定方法

ewa512さんから電圧波形と電流波形の同時測定方法のご要望がありました。ご希望に沿うかどうかわかりませんが知っている範囲でアップします。

070722visokutei1 左上の図が解説図です(クリックして拡大して見て下さい)。図のようにマイナス側に電流測定抵抗(負荷により1Ω(0.1Ω))とコンデンサ0.1μF程度を並列接続したものを接続します。そしてオシロスコープ(BenchScope)のCH1のプローブで電圧波形を、CH2のプローブで電流測定抵抗1Ω(0.1Ω)の両端に並列接続したコンデンサ0.1μFの両端の電圧波形を測ります。この電圧から電流をオームの法則で割り算し換算します。電流の向きは電圧波形と同じになります。微少電圧なのでプローブのアース線はCH2側だけにし、CH1側は放っておきます。

つまり図のようにマイナス側をオシロスコープのGND共通点にして計るのです。電流測定抵抗による電圧降下は小さいので無視します。但し負荷は1Ω(0.1Ω)より十分大きいことが条件です。

070722vijikkenn1_1 左下の図(クリックして拡大して見て下さい)は、今朝早速実験した負荷抵抗51Ωの時の測定波形と回路図です。このマイクロ風力発電はホームページに写真があるもの(説明は工事中)から発光LEDを取り外したものを使いました。発光LEDのみの場合は、もっと負荷は軽いので緑色LEDも光らせることもできるのです。

1Ω(0.1Ω)に並列に0.1μF程度のセラミックコンデンサをリード線を極力短くして取り付けた理由は、電圧は1:1のプローブに切り替えても数十mVなのでノイズがのり測定困難であったためです。多少周波数特性は落ちますが・・・セラミックコンデンサを接続し両端を測定する方がよいことがわかりました。それでもまだ波形はギザギザしてますが我慢して下さい。

精度は誤差2~5%で、あまりよくありません。

問題はオシロスコープを自体が回路上浮かせて使うことなのです。その耐圧の仕様はBenchScopeには確か書いてなかったので数ボルト程度の回路しかお勧めできません。
AC100V回路なんか危なくて計らない方が良いと思います。電流プローブは高価だし直流は計れないし・・数百万円のオシロスコープなら耐圧仕様があるのですが・・・

以上、不明な点はコメント下さい、補足します。

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コメント

タフさん。こんにちは。
詳しい方法を教えてくださって有難うございます。
感謝、感謝です。
電流の測定方法が今ひとつ理解できなかったのですが
これでスッキリしました。
私も、タフさんのご忠告を守りながら早速試してみます。
本当に有難うございました。

投稿: ewa512 | 2007年7月22日 (日) 17時38分

ewa512さん おはようございます。

私もコンデンサを付けるなど新しい発見があり楽しい実験でした。人のお役にたてて、これほど嬉しいことはありません。ewa512さんのブログも楽しみにしています。
 

投稿: タフ | 2007年7月23日 (月) 06時53分

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