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計装豆知識[2線式変換器(その1)]のホームページで、2線式変換器の出力端子から変換器内部を見たときの抵抗値は1MΩ以上ですとあるのですが、なぜそうなるのかわかりません。どなたか御回答お願いします。

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A 回答 (1件)

4-20mAのような接続方式ですね。


この場合出力回路は定電流型になっています。すなわち負荷抵抗が何Ωであっても流れる電流は一定になるような回路です。その「一定の程度」を示すのがこの数値です。この値が大きいほど電流は負荷抵抗の影響を受けません。
なお実際の装置では負荷抵抗には上限があります(後述)。下限は一般に制限はなく0Ω(ショート)まで大丈夫です。

うまく説明できないので計算例を示します。
1.電圧10V、内部抵抗1KΩとします。
負荷抵抗100Ωでは 電流=10V÷(1KΩ+100Ω)=9.09mA
    500Ωでは 電流=10V÷(1KΩ+500Ω)=6.67mA
   30%以上も低下します。

2.電圧100V、内部抵抗10KΩの場合、
負荷抵抗100Ωでは 電流=100V÷(10KΩ+100Ω)=9.90mA
    500Ωでは 電流=100V÷(10KΩ+500Ω)=9.52mA
   4%ほどしか下がりません。

このように電流は内部抵抗が大きいほど負荷抵抗の影響を受けなくなります。しかし元の電圧を高圧にせねばなりません。1MΩの内部抵抗で20mA流すには2万Vもの高圧が必要ということになりますが、実際の装置では10V程度の低電圧に電子回路(定電流回路)を組み合わせて実現しています。
元の電圧が実際には何Vかについては、装置の説明書に最大負荷抵抗が書いてあるはずなのですが、この値から推定できます。400Ωとなっていれば電流の最大値が20mAですから、 400Ω×20mA=8V です。
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この回答へのお礼

御回答頂きありがとうございました。
定電流回路を組み合わせることで内部抵抗が大きな値になっているのですね。定電流回路についても勉強して理解を深めたいと思います。 ありがとうございました。

お礼日時:2016/02/21 22:32

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Q4-20mAの2線式伝送の受信側回路

お世話になります。
4-20mAの測定器の受信回路を考えています。
受信した電流に250Ωの抵抗をつけてADに繋げたいと思います。
電流ループの2線式伝送の場合、
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http://www42.tok2.com/home/shuhei1031/test/ExIo.pdf
測定器は4-20mA出力の2線式伝送で一般的なものと考えています。
(決まっていないので、できるだけ一般的なものがいいかなと)

ソフト屋のため、ハードが全然分からないのですが、
どうかよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

同じく、上から3つ目が正解です。

4-20mAの電流に対して1~5Vの電圧が取り出せます。
他の接続は測定結果が得られません。

少し気になった点を記載します。
1.通常4-20mAの出力する測定器はGNDに対してフローテングで設計されています
 ので、測定器のGNDは気にする必要はありません。
(もちろん、差動AMPで受け取る回路は必要ありません。)
2.U6の「AGND(14)」が接続されておりません。「DGND」とは別回路になる様に
 R7のGND側とを接続する必要があります。
 アナログGNDとDGND系統を分離して回路接続しないと、ノイズ混入して測定結果に
 影響が生じます。
 


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