雑記/2007-12-13

[公開:any]

[電源,AVR,LM358,電流計]

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実験用電源に内蔵する電圧・電流計は、とりあえずAVRをつかってブレットボード上に完成したのですが、電流測定のための電流検出抵抗と、その後のオペアンプによる増幅で頭が煮詰まっています。

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以前のPICを使った電流計の製作では、電源のグランド側(負荷の後ろ?)に電流検出抵抗を接続して、その抵抗にかかる電圧をオペアンプで増幅してPICのAD変換に入力しています。この場合は、片側が完全なグランドなのでオペアンプの非反転増幅回路で問題なく動作します。
(下の図の右側の接続方法)

今回の電源は、2系統の出力があってそれぞれの電流を測定する予定です。この場合、負荷側で2系統のグランドを接続した場合に、いままでと同じ電流検出では、まともに動作しないような気がしています。(自信なし)

インターネットで、電流検出について調べてみると、負荷の手前で検出しているのが多いようなので、今回はこの方式でやってみようと実験をしています。
(下の図の左側の接続方法)

current_dct.PNG

電流検出抵抗の両端の電位差をオペアンプで増幅してやればよいので、差動増幅回路を作ります。使用するオペアンプはナショナルセミコンダクタ社のLM358とします。LM358のデータシートや他のオペアンプのデータシートから差動増幅回路を3種類ピックアップしました。

opamp_diff1.PNG
opamp_diff2.PNG
opamp_diff3.PNG

3種類ともテストしてみたのですが、どの回路も計算(理論?)とおりの出力が得られません。

DSC01154.jpgDSC01155.jpg

データシートやインターネットからの情報によると、使用する抵抗は、誤差1%以下の金属皮膜抵抗等を使う必要があるようです。手持ちは誤差5%のカーボン抵抗(炭素皮膜抵抗)しかないので、出来るだけバラつきが少ないようにテスターで値をそろえてやってみたのですがだめでした。

とりあえず、出来るだけ誤差の少ない金属皮膜抵抗を入手して、もう一度テストしてみようと思います。それでもダメならグランド側に電流検出抵抗を入れることにします。


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