出産前後の痔にはご注意!

中学生ですが、質問させて下さい。
今回サイキットと言う会社のジェネモーター XGM-RAで風力発電機を作りました。
電圧を測定しようとしてレンジを直流電圧DCV側にしても交流電圧ACV側にしても測定出来てしまいます・・・。
DCモーターで発電されるのは直流になるのではないのでしょうか?
どちらの電圧を測定するのが正しいのでしょうか?
また12.0V以上の電圧が得られれば、レギュレータみたいなのを間にかませて電圧を一定にすれば、
自動車などに付いているTVなどは見ることが出来るのでしょうか?
それと電圧の高さと電流の高さは比例して大きくなるのでしょうか?
いくら考えても僕には解らないのでどなたか解りやすく教えて下さい。

※添付画像が削除されました。

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A 回答 (3件)

にゃるほど



発電実験キットXGM-RAのHP見ると低回転でLEDくらいなら点灯可能と書いてあるが
目で見える成果が欲しいのにゃ

乾電池の「並列つなぎ」みたいなイメージで例えると
12V(車用は正確には13.8Vにぁのだが動作するのでOKにゃ)の発電機を並列に5ケ繋ぐと車のラジオが、50ケ繋ぐと液晶テレビが使える(XGM-RAの資料が無いから必要な数は適当にゃ)にゃ

ここで問題はXGM-RAは乾電池繋ぐと風車が回るにゃ +-を逆に繋いだら逆に回転するなら
XGM-RAからラジオに繋ぐ線にダイオードを繋げないとイカンにゃ
6Vのバッテリーと12Vのバッテリーは並列につないじゃイカンのと同じにゃ

直流に近い「脈流」という問題も発電機を沢山つなげは繋ぐほど直流に近づくにゃ

実際に風車で発電するならレギュレーターで出力電圧を一定にする必要もあるにゃ
もちろんラジオならレギュレーターの定格出力も0.5AくらいでOKだがテレビなら2Aくらいいるかにゃ 4インチくらいなら1Aでいいかもにゃ

直流とは何ぞや 交流とは何ぞやから理解せんと難しいかにゃ
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
>+-を逆に繋いだら逆に回転するなら
逆回転します
>XGM-RAからラジオに繋ぐ線にダイオードを繋げないとイカンにゃ

整流用ダイオードって言うのでいいのでしょうか?

>直流とは何ぞや 交流とは何ぞやから理解せんと難しいかにゃ
勉強します♪

発電機2台並列にして母のiPhoneで車のシガライター用の充電器につないでテストしてみたら
充電を開始しました。
色々試してみたいと思います。
ありがとうございました。

お礼日時:2012/08/14 17:57

だいぶ彷徨ってるみたいだにゃ



まぁ過去の質問への大人の回答も???ってのが多いみたいだからしょうがないにゃ

>DCモーターで発電されるのは直流になるのではないのでしょうか?
厳密に言うと直流に近い『脈流』なのにゃ

おー テスター持ってるにゃ
電池の電圧を測定するといつもDC1.5Vにゃ
しかしこの風車をゆっくり回すとテスターの針が0~0.5Vのように振れるにゃ
何故に「ゼロ」の瞬間があるかはモーターの原理なんかの資料に書いてあるにゃ

>また12.0V以上の電圧が得られれば、レギュレータみたいなのを間にかませて電圧を一定にすれば、
自動車などに付いているTVなどは見ることが出来るのでしょうか?
レギュレーターって何者か理解していればこの仮定の実験では不要だとわかるハズにゃ
この発電機は早く回せば出てくる電圧があがるにゃ
12V出るように一定に回転させることが出来たとしてあとはテレビ側の消費電力を超える発電量を得る事ができるかと本物の直流ではないのでテレビ側に「平滑回路」が必要にゃ
安価な車輌専用のテレビだと動作しない可能性もあるにゃ

>それと電圧の高さと電流の高さは比例して大きくなるのでしょうか?
電圧=電流×抵抗 ってのを習う(習っているハズ)にゃ
但し上記より同じ仕事をさせるなら電圧を上げれば電流は半分で済むという事がわかるのにゃ

夏休み終わるまでになんとなく理解できるといいにゃ
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
せっかく実験するのなら、豆電球を点けたり他のモーターを回したりするのではなくて
ラジオやテレビをつけてみたいなあって思っていて、(画像の発電機を3個作って、)
1個の発電機で12V以上出たので、(自動車のバッテリーは直流なので)もしかしたら
自動車用の電装品ならつけられるかなぁ?って思って質問しました。

お礼日時:2012/08/14 14:07

以前から、ちょこちょこ質問を入れている中学生かな?


直流モータで発電させると、直流電圧が出てきます。
直流電圧レンジでの値が正解です。

テスタのAC電圧測定は、内部のダイオードで直流にして測定しています。
だから、直流電圧はAC側でも電圧値は表示されます。
ただし、換算しているのでそこでの値は正確ではありません。

無負荷で12Vが出ていても、負荷がかかり電流が流れると電圧が落ちてしまいます。
多分使っているような発電機では、TVを見るだけの電流は流せないでしょう。

中学1年ではまだ習っていない所では?
もう少し経てば理科の授業で出てきます。
あんまり慌てることもないでしょう。
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この回答へのお礼

>内部のダイオードで直流にして測定しています
そういう事でしたか・・・ありがとうございました。

お礼日時:2012/08/14 13:32

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QACモータを水車の発電機として使うことは可能でしょうか?

DCモータに回転を伝達して,発電機として使用する
ことを検討していたのですが,ブラシの問題や価格の
問題からACモータを使った方がいいかもしれないと思ったのですが,ACモータは逆に発電機として使う事は可能なのでしょうか?可能ならば詳しいホームページなど教えていただけないでしょうか?よろしくお願いします.

Aベストアンサー

補足です。
私は小型モーターの世界しかおつきあいが無く、発電器には無縁なので、用語は回答2の方の方が正しいと思います。
で、回答1をわかりやすく修正します。

家庭用の誘導モーターで、発電器に使用できる物はありません。
たとえば扇風機や冷蔵庫のモーターなどは、原理的に発電できません。

電気子と界磁にコイルを使ったモーターならば、発電に使用できます。
ただし、電機子に電流を流すのにブラシが不可欠ですから、ブラシレスはムリです。
家庭用のACモーターで発電に使用できてブラシレスというのはも見た事がありません。

一番簡単なブラシレスは、電機子にコイルを使用しない物です。
ただ、その構造の誘導モーターでは発電は不可能です。
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他の方の回答にもありましたが、すなおに発電器を使用するのが得策かと思います。
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Q模型のモーターで発電できるか

発電機とモーターは同じコイルと磁石で出来ているそうですが、模型のモーターに風車を付けて回しても風力発電のようには繋いだ豆電球が点きません。なぜでしょうか?

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実際には電気が生じていますが、その場合豆電球が光る程の電力が得られるまでには回転数が足らないのです。
どのような風車を想定されているか判りませんが、台風程の風力が働けば点灯を確認出来るかも知れません。

因みに、模型用・玩具用モーターを用いた発電の実験キットは何種類か市販されています。
また、緊急時用の懐中電灯やラジオで手動発電の製品で安価な物は上記と同じモーターを使っている事が多いです。
これらはハンドルから幾つかのギアを介してモーターを高速回転させます。
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QDCファンで発電はできる?

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基本的には出来ません。
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これを回転させるには複数のコイルに次々と電流を流して回転する磁界を作る必要が有ります。
その為、コイルに電流を流すための駆動回路が必要になります。
http://japan.renesas.com/media/products/mpumcu/h8/h8300h_tiny/dc_blm_demo.pdf

永久磁石を回転させればコイルのほうに交流電圧が発生しますが、
駆動回路のほうは交流電圧を直流に直すようには作られていません。

駆動回路を取り外してコイルから直接電圧を取り出せば発電は出来ます。
複数のファンをそのまま接続する場合はそれらすべての回転数と位相を合わせる必要があるので現実的では有りません。
一旦直流に変換してから並列にする必要が有ります。

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 発電機は他の仕事を電力に変換するはずなのに、電圧か電流の一方の式しか見付けられませんでした。
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2 の方は暇なときでいいです。1の方は困るというより、わからないと危ういというか。

Aベストアンサー

1.
電力とは単位時間当たりに生み出すエネルギーのことを意味します。
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2.
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たとえば)
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そこで、付属のACアダプターを見てみると12V350mAでした。
つまり、計算上電池一本は350mAの出力が出ていることになります。

ちなみに、電流についてはいまいちよく知りません。
ふと疑問に思ったので質問しました。
回答お願いします。

Aベストアンサー

>つまり、計算上電池一本は350mAの出力が出ていることになります。

までのあなたの仮説はほとんど正しいですね、 乾電池は350mAのほぼ電流を取り出せているといえます。

言葉の定義ですが、 電流は mA で、電気の流れる速さのようなもの。
出力というのは、電圧×電流 つまり電力というものです。

次に、
>乾電池(単三形)は何mAの電流が出る?
という初めの質問だけに答えるとします。

流そうとする電流は、機器の抵抗などによって変わります。
ただ、大きな電流を取ろうとすると、電池は電圧が低下して、使えなくなる(機器を動かせなくなります)

瞬時であれば、数A(アンペア)流せますが、そんな使い方をする機器は、まずありません。

カメラの外付けストロボは、1Aぐらいの電流を使い、一回のストロボ発光につき、数秒から20秒ぐらい電流を流します。 それを何度も繰り返せます。

お使いのキーボードが350mAを流すとすると、数時間連続で使えると思います。
電池の良しあしや、連続で使うかなどの条件によって変わるので一概に計算できません。

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q風力発電機を自作したいのですが

ペットボトルなどを利用した簡単な風力発電機を作りたいと思っています。
使用するモーターはミニ四駆などで使われる一般的なものです。

そこで質問なのですが、発電した電気を貯めるにはどうしたらいいのでしょうか。
使用するバッテリーや、それに繋げる方法を教えてくれるとうれしいです。

Aベストアンサー

はじめまして♪

わたしも中学生とかの頃にモーターで発電って、遊んだ事があります。

充電が難しいんですよねぇ。(YoY)

モータがー動くのに3Vとか4.5Vとかでしょうが、回して発電させた場合、電圧は一定せずつねにふらつきます。
このため、充電池の電圧より低い発電、極端な例は風邪が無くて回らない時、電池からの電気で、モーターが回って電気消費ですね。

このため、電気の流れが一方通行となるようにします。

具体的にはダイオードと言う部品で一方通行にします。

単純な原理としては、上記の状態で良いのですが、実際には電池に溜まった電圧より高いときだけ通電するスイッチが必要となり、この部分を回路で自動化するには充電量と同じ程度の回路内の消費電流が必要に成ったりするので、現実的には6Vのモーターで1.2Vのニッカド電池を充電するのが精一杯と言う所のようです。

効率の良い回路は部品を組み立てて作るのがほぼ難しく、大量生産されている小型機器を流用する事は可能でしょう。
簡単に言えば、小型のソーラー発電機、ケータイなどの充電に使う機器には回路の前半分が備わっています。
ケータイ側に電池充電をコントロールする回路(デジタル回路とコントロールソフトウエア)が組み込まれています。

壊す事を恐れなければ、ソーラー発電でケータイ充電を行う機器を改造し、ソーラーパネルと観賞しないようにダイオード等で電流の方向を制限して両方で発電出来るようにすれば、実用上利用可能に成るかと思います。

小型の充電池は小さいのに大きなエネルギーを扱うので、充電時のコントロールを無視すれば発火や爆発等で人命にもかかわります。

その意味では自動車バッテリー等の昔から存在する簡素な原理の充電池が良いのですが、鉛と硫酸という健康に影響が出る内容物を扱いますので注意を怠らないと言う意味では同じ様な扱いとも言えますね。(それでも、いきなり発火や爆発の可能性は低く、ガスの発生事故程度でしょう。ガスは刺激性が強く、有毒性ですので、多量に浴びたり吸い込まないようにしましょう。私も目がチカチカ、喉が痛く成った事は有ります。)

この、鉛蓄電池とも言われるバッテリーの場合、入手し易いのはバイクや車用で6V,12V,24Vでしょうから、モーターを直列にして規定電圧以上の発電を目指して、ダイオードで逆流防止するだけでも、一応は利用出来そうです。

費用対効果と言う事からは、多少疑問もあるのですが、工作と研究と言う部分では面白いと思います。

電気を貯めておく と言う事がとても難しいと言う良い経験に成るでしょう。

ニッカド電池やリチュームイオン電池、エネループやエボルタなどのニッケル水素電池には充電しようと考えない方が無難です。 ほんとに人命に関わる事故の可能性が高く成りますから、むしろ電池の特性を十分に考えない人には「絶対ダメ!!」と言いたい程です。
(まぁ、鉛バッテリーだって、間違えば病院行きとか家が丸焼け火災の可能性も否定出来ないので、あまりオススメはできませんけれどね。苦笑)

市販のプロペラとモーターと充電のキットがなぜ安く無いかは、多少ご理解戴けたら幸いです。

販売する場合は危険性が有れば訴訟問題に発展するので、とても慎重な設計と説明書の添付が必要に成りますものね。

危険が少ない範囲で、がんばってみてください♪

はじめまして♪

わたしも中学生とかの頃にモーターで発電って、遊んだ事があります。

充電が難しいんですよねぇ。(YoY)

モータがー動くのに3Vとか4.5Vとかでしょうが、回して発電させた場合、電圧は一定せずつねにふらつきます。
このため、充電池の電圧より低い発電、極端な例は風邪が無くて回らない時、電池からの電気で、モーターが回って電気消費ですね。

このため、電気の流れが一方通行となるようにします。

具体的にはダイオードと言う部品で一方通行にします。

単純な原理としては、上記の状態で...続きを読む

Q単相モーターと三相モーターの違い。その利点と欠点。を教えてください。

位相の数が違う。といってもその「位相」って言葉から複雑怪奇。バカにでも理解できるようにわかりやすい言葉で教えてください。
単相と三相の利点と欠点。使い分け方。マメ知識なんぞ教えてください。
恥ずかしくて誰にも聞けないんです。

Aベストアンサー

一番大きな違いは、簡単な構造で、起動できるか(自分で回転を始められるか)どうかだと思います。一番簡単な構造である 誘導電動機で三相の場合はスイッチを入れるだけで回転を始めますが、単層の場合は、唸っているだけで回転を始められません。単相電動機でも何らかの方法で回転させれば、(例えば手で回しても良い、回転方向は、回してやった方向で決まる。)回転を続けます。この方法には、コンデンサー起動、反発起動等がありますが 1/2HPぐらいまでの小さなものに限られます。町工場など住宅地では、三相交流の供給が受けられませんので苦労したこともありました。


hp

Qモータの発電効率測定方法について

直流モータの発電効率を調べるにはどのような測定方法があるのでしょうか?
出来るだけ詳しく教えていただけますでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

模型用の小型モータは通常、内部に永久磁石を使用していますので、
回転軸を強制的に回転させますと、発電機として働き、機械的エネ
ルギー(回転エネルギー)を電気エネルギに変換できます。
ここでは発電機として取扱います。

1)発電機の効率の計算について
発電機の効率η[%]は次の計算式で求めることができます。

発電機の効率η[%]=出力Pout[W]/入力Pin[W]×100[%]

入力:Pin[W]----発電機の入力(エンジンの出力=軸動力)
出力:Pout[W]---発電機の出力(=抵抗器の消費電力)
効率:η[%]-----発電機の効率
とします。

2)発電機の効率の取得方法
次のように実験しますと発電機の効率を取得できると思います。

(1)測定用機材の配置図
次のような機材の配置になります。

(Eng)--(N_T)--(G)--(E_I)--(VR)

記号は次の機器を示します。
(Eng)---エンジン
(N_T)---回転速度計(N)とトルク計(T)
(G)-----発電機
(E_I)---直流電圧計(E)と直流電流計(I)、直流電力計(W)でも良い。
(VR)----可変抵抗器

(2)エンジン回転速度の測定
エンジン回転速度は軸に反射テープを貼り、この反射する光を回転速度計
により回転速度を計測してます。
または、軸に歯車状の円盤を取付け、回転する歯の数をセンサでカウント
し、回転速度を表示する方式の回転速度計もあります。

(3)トルクの測定
エンジンの出力トルクを測定するには、[トルク計]と言う測定装置を使用
して測定します。
[トルク計]はエンジンの出力軸と発電機の軸の間に設置して測定します。

[トルク計]の例として、次のURLを参照してください。
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/estimate/torque/torque_a_2_4.htm

この測定器は、回転速度とトルクが同時に測定できるタイプになっています。

URLの図の供試モータがエンジン(Eng)になり、ヒステリシスブレーキが
発電機(G)になると考えて良いと思います。

(4)エンジン(Eng)の出力(Pg)を次の計算式で求めます。

Pg[W]=ω×T=2π×N[r/s]×T[N・m](=軸動力=仕事率)
Pg[W]=Pin[W]となります。

出力:Pg[W]----------エンジンの出力=発電機の入力
回転速度:N[r/s]-----エンジンの回転速度
トルク:T[N・m]------エンジンの出力トルク
とします。

(注)SI単位で計算。SI単位で考えた方が計算式(P=ωT)が判りやすい
と思います。

(5)発電機の出力の計算
可変抵抗器(VR)を調整して、抵抗器に加わる電圧(E)と流れる電流(I)を
測定し、次の計算式より抵抗器の消費電力P[W]を求めます。

P[W]=E[V]×I[A]
Pout[W]=P[W](=発電機の出力)

(6)実験方法について
・通常、負荷(VR)を大きく(抵抗値を小さく)しますと、エンジン(Eng)
の回転速度(N)が低下します。
・この時、エンジン(Eng)の出力(=発電機の入力:Pin)を少し大きくして、
回転速度を設定したある回転速度(N)に戻します。
・エンジンの出力(Pin) と発電機の出力(=消費電力)を取得します。
・エンジンの回転速度は複数の回転速度とし、複数のデータを取得します。
--例:基準の回転速度の20[%]、40[%]、60[%]、80[%]、100[%]、120[%]

・各回転速度にして、負荷(VR)を可変し、その都度、データ(回転速度、
トルク、消費電力)を取得し、発電機の効率の計算します。
・これにより最大の効率を得る回転速度は何回転と言うデータが取得
できます。

(注)投稿時の示されたURLでは発電機の効率を一定75[%]として仮定して
いられるようです。
上で説明した測定用機材が用意可能であれば是非実験してみてください。

また、ギヤを追加しますと、ギヤの効率の分、発電量が低下しますので
ギヤを追加し同じ条件で測定、効率を計算しますと、効率の低下して分
がギヤの効率と言うことになります。

模型用の小型モータは通常、内部に永久磁石を使用していますので、
回転軸を強制的に回転させますと、発電機として働き、機械的エネ
ルギー(回転エネルギー)を電気エネルギに変換できます。
ここでは発電機として取扱います。

1)発電機の効率の計算について
発電機の効率η[%]は次の計算式で求めることができます。

発電機の効率η[%]=出力Pout[W]/入力Pin[W]×100[%]

入力:Pin[W]----発電機の入力(エンジンの出力=軸動力)
出力:Pout[W]---発電機の出力(=抵抗器の消費電力)
効率:η[%]-----発電機...続きを読む

Q自作発電機の電力を測る方法

自分で磁石とコイルをもちいて発電機を作ろうと考えていますが、
電力はどういった方法で調べればいいのでしょうか?
こんな実験方法がある
回路を用いて装置を作成できるなど
できるだけ詳しい話が聞きたいです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ANo.2,4 です。

>五分間の総合の電力を測りたい場合はどのような方法があるのでしょうか。
>自分はある一定の電力になったら7セグの数字がひとつ上がっていくっていう回路・・・
時間と表示の関係があるとハードで全て処理すると、複雑になり専用のカスタムICが必要になり素人には困難ですので、PICを使って処理するとかなり複雑なことができます。

PICを使った処理:
1.電圧・電流(または、電力KVA)を絶縁した状態で10VFSに分圧して取り込む
2.PICで約1秒間隔でA/D変換で取り込み電力KVAの掛け算をして表示する。
3.5分間毎の電力をPIC内部メモリに記憶する。
4.SWの切り替えで瞬時(約1秒間隔)か5分間毎の電力か電圧・電流を表示する。
*こんな感じでPICのプログラムとSW・A/D変換を処理すれば可能です。
下記サイトで勉強してみてください。
PICの概要
http://www.picfun.com/picframe.html
(有)秋月電子通商
http://akizukidenshi.com/catalog/c/cpickit/
疑問があればまた別途質問ください。

foobar 様ホールセンサの応用例の紹介有難う御座いました。
若干精度は劣るかも知れませんが、簡易の掛け算器の動作で応用可能ですね。
磁気結合で片側が絶縁できるのでコストも下がりますね。
 

ANo.2,4 です。

>五分間の総合の電力を測りたい場合はどのような方法があるのでしょうか。
>自分はある一定の電力になったら7セグの数字がひとつ上がっていくっていう回路・・・
時間と表示の関係があるとハードで全て処理すると、複雑になり専用のカスタムICが必要になり素人には困難ですので、PICを使って処理するとかなり複雑なことができます。

PICを使った処理:
1.電圧・電流(または、電力KVA)を絶縁した状態で10VFSに分圧して取り込む
2.PICで約1秒間隔でA/D変換で取り込み電力KVAの掛け...続きを読む


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