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オペアンプを使った電流電圧変換器で
1kA~1Aといった大きな電流値を測定することは可能なのでしょうか?
単にフィードバック抵抗を1mオームや1オームにすれば理論上は可能だと思うのですが、実際にやった場合にはオペアンプが破壊されたりすることはないのでしょうか?
もし実際やる場合には保護抵抗などが必要になってきますでしょうか?
大きな電流値の場合、抵抗器に電流を流してその両端の電圧を測定した方が手っ取り早いとは思いますが、
オペアンプを使った場合、どの程度の大きな電柱値を測定可能かについて教えて下さい。

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電流計 CT」に関するQ&A: 電流計CT値とは?

A 回答 (3件)

大きな電流値を測定するには下記の変流器を使い、μA~数10mAクラスであればオペアンプを使った電流・電圧変換回路で増幅して測定します。


発想が逆で微少電流を測定するためにオペアンプを使い、大電流は変流器を使います。

>オペアンプを使った場合、どの程度の大きな電流値を測定可能かについて・・・・
シャント抵抗の関係で決定され10A以下が実用的でしょう。

「1kA~1Aといった大きな電流値を測定・・・」するには、
変流器とは何
http://dende777.fc2web.com/denkou/ginou/ct/ct.html
のように変流器で電流を小さくし電流計で測定します。

>大きな電流値の場合、抵抗器に電流を流してその両端の電圧を測定した方が手っ取り早いとは思いますが、
抵抗器に電流を流すと抵抗での消費電力による発熱が無視できません。電流計で測定したほうが手っ取り早いです。
 
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「オペアンプを使った電流電圧変換器」というのが、+入力をアースにつないで、-入力を(フィードバックをかけると同時に)電流入力として使う回路だとすると、測定電流範囲はオペアンプの出力電流による制限を受けます。


-入力端子に電流が流れないために、入力電流=オペアンプ出力電流(細かいことを言うと、次段の入力電流分加算されますが)となって、オペアンプ出力電流最大値以下の電流までしか測定できません。

シャント抵抗を回路に挿入して、そこでの電圧降下を増幅して測るというのなら、#1、2さん回答にあるように、(冷却も十分考慮された)低抵抗のシャントを使うことで10kA程度の測定も可能です。
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フィードバック抵抗(シャント抵抗)を変えることでどんな電流でも測定可能です。



実際にバッテリーフォークリフトでは500A程度のモータ電流を検出してコントロールしています。
この場合はオペアンプではなくてA-D変換で内蔵制御回路に取り込みます。
シャント抵抗は負荷にならない程度の低抵抗をアース側になるように入れますからオペアンプ等が壊れことはありません。
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QAC電源(L,N.E)の特性

AC100V電源のL, N, Eの特性について、以下質問いたします。

(1) AC電源を使う機器の場合、ヒューズはL側に入れるのはなぜでしょうか?
N側に入れても、電流はLとNに同じだけ流れるので、問題ないと思うのですが。

(2)100Vを、Nを使わず、LとEから取るとどのような問題があるでしょうか?

(3)そもそも、Eが接地されているのに、Nも接地されているのはなぜでしょうか?
両方接地されていないと、感電防止?にならないのでしょうか?

Aベストアンサー

(1)L側は、100Vの電圧が加わっており、N側は0Vです。もし、N側にヒューズを入れ、このヒューズが切れてしまっても、L側は100Vとつながったままですので、事故が起きているのに危険な状態のままになっています。L側にヒューズを入れておけば、過電流などにより事故が起きてもN側は、0Vなので危険はありません。

(2)Nは接地側電線、Eは接地電線で、似てるようで違います。基本的にEは、機器と地面、Nと地面がつながっていますが、電流は流れません。なぜなら、たとえば、機器の筐体(ケース)などにEをつなげますが、ここには電気が流れる経路がないからです。もし、ここに電気が流れてしまうことがあれば、それは漏電という事故になります。
機器-アースー地面-N側という経路に電気が流れてしまいます。
したがって、EをNの代わりに使うことはできません。
電流は、Lから機器をとおり、Nの線から戻るので安全ですが、電流がLからEに流れてしまうと、人体や機器のケース、建物など、流れてはいけないところに電流が流れることになるので、感電や火災などの事故になり危険になります。
漏電で流れてしまう場合は、電流が微量であったり、漏電遮断器がすぐに作動するするため、危険は回避されます。

(3)ほぼ、(2)と同じ回答になるかと思います。
機器(負荷)だけが接地され、地面につながっていても、万が一、漏電が起こったときに電流の逃げる道(Nに戻る道)がないため、人体に電気が流れてしまい、危険な状態となってしまいます。普通は、人体より地面のほうが抵抗が小さいので、人間はほとんど感電せずにすみます。

(1)L側は、100Vの電圧が加わっており、N側は0Vです。もし、N側にヒューズを入れ、このヒューズが切れてしまっても、L側は100Vとつながったままですので、事故が起きているのに危険な状態のままになっています。L側にヒューズを入れておけば、過電流などにより事故が起きてもN側は、0Vなので危険はありません。

(2)Nは接地側電線、Eは接地電線で、似てるようで違います。基本的にEは、機器と地面、Nと地面がつながっていますが、電流は流れません。なぜなら、たとえば、機器の筐体(ケース)などにEをつなげます...続きを読む


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