(電子工作)

電流センサー

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2009年 5月15日 非接触型直流電流センサーを "グリット"から購入｡　3,280 円(税込) これは25Aまで測れるもので､流れ方向も分かる｡ オートバイのアイドリングでヘッドライトを点けた場合､ バッテリーから放電しているのか､充電しているのか､ どれくらいの電気が流れるのか､分かるようにしたい｡ (単4型電池は大きさ比較用) 仕様上は､ 0.037V/A ｡ 電源5.0Vだと､ゼロアンペアで 2.5V 出力｡

2012年12月

オートバイの自作メーターテストに組み込んでみたのだが､うまく表示されなかった｡ 振り幅が0.037V/Aなので､0.1Aの電流だと0.0037Vと微小電圧である｡ それでワンチップマイコン(PIC)内蔵の10ビットアナログ→デジタル変換を使用したのだが､表示がまったく安定せず､使いものにならなかった｡ 今回､オートバイの自作メーターを新しく作り直すつもりなので､電流計表示を再挑戦してみることにした｡ それで今度は､オペアンプを使用して､電圧を増圧してみる机上テストを行った｡ まず､ゼロアンペアでの電圧を計測したところ､2.528Vだった｡(秋月電子通商から購入した M-3850D にて｡) それを基準として､振り電圧を計算値でエクセル表を作成した｡ オペアンプで検知電圧をマイナスしてから数倍して､ワンチップマイコン(PIC)でのA/D変換値をそのまま表示(10進数)するようにした｡ 当初の目的からすると､1アンペアくらいまで表示できればよいのだが､せっかくなので10アンペアまで表示できるようにする｡ いや､表示するソウトを簡単にするため､9.9アンペアまでとする｡ マイナス電圧と倍数値は､テキトーな数値を入れてみて､エクセル自動計算結果により､何回も入力し直して導き出した｡ 計算結果の1桁目を小数点表示することにより､電流アンペア表示ができる｡

電流 [A] 検知電圧 [V] オペアンプ オペアンプ PIC A/D変換 (8bit) PIC 計算値 -2.054V x4.333 x255/4.096 -128 -10 2.158 0.104 0.451 28 100 -9.9 2.162 0.108 0.467 29 99 -9.5 2.177 0.123 0.531 33 95 -9 2.195 0.141 0.611 38 90 -8.5 2.214 0.160 0.691 43 85 -8 2.232 0.178 0.771 48 80 -7.5 2.251 0.197 0.851 53 75 -7 2.269 0.215 0.932 58 70 -6.5 2.288 0.234 1.012 63 65 -6 2.306 0.252 1.092 68 60 -5.5 2.325 0.271 1.172 73 55 -5 2.343 0.289 1.252 78 50 -4.5 2.362 0.308 1.332 83 45 -4 2.380 0.326 1.413 88 40 -3.5 2.399 0.345 1.493 93 35 -3 2.417 0.363 1.573 98 30 -2.5 2.436 0.382 1.653 103 25 -2 2.454 0.400 1.733 108 20 -1.5 2.473 0.419 1.813 113 15 -1 2.491 0.437 1.894 118 10 -0.9 2.495 0.441 1.910 119 9 -0.8 2.498 0.444 1.926 120 8 -0.7 2.502 0.448 1.942 121 7 -0.6 2.506 0.452 1.958 122 6 -0.5 2.510 0.456 1.974 123 5 -0.4 2.513 0.459 1.990 124 4 -0.3 2.517 0.463 2.006 125 3 -0.2 2.521 0.467 2.022 126 2 -0.1 2.524 0.470 2.038 127 1 0 2.528 0.474 2.054 128 0 0.1 2.532 0.478 2.070 129 1 0.2 2.535 0.481 2.086 130 2 0.3 2.539 0.485 2.102 131 3 0.4 2.543 0.489 2.118 132 4 0.5 2.547 0.493 2.134 133 5 0.6 2.550 0.496 2.150 134 6 0.7 2.554 0.500 2.166 135 7 0.8 2.558 0.504 2.182 136 8 0.9 2.561 0.507 2.198 137 9 1 2.565 0.511 2.214 138 10 1.5 2.584 0.530 2.294 143 15 2 2.602 0.548 2.374 148 20 2.5 2.621 0.567 2.455 153 25 3 2.639 0.585 2.535 158 30 3.5 2.658 0.604 2.615 163 35 4 2.676 0.622 2.695 168 40 4.5 2.695 0.641 2.775 173 45 5 2.713 0.659 2.855 178 50 5.5 2.732 0.678 2.936 183 55 6 2.750 0.696 3.016 188 60 6.5 2.769 0.715 3.096 193 65 7 2.787 0.733 3.176 198 70 7.5 2.806 0.752 3.256 203 75 8 2.824 0.770 3.336 208 80 8.5 2.843 0.789 3.417 213 85 9 2.861 0.807 3.497 218 90 9.5 2.880 0.826 3.577 223 95 9.9 2.894 0.840 3.641 227 99 10 2.898 0.844 3.657 228 100

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テスト 　ワンチップマイコンは 　 PIC16F690 を使用｡ 　オペアンプは 　LMC662CN を使用｡

[ 結果 ] テストはオートバイ防寒用電熱服と定電流電源を使用して行った｡ 1〜4アンペア流し､オペアンプの減算と増幅調整用ボリュームを調整したところ､ちゃんと表示された｡ こりゃいいわ！0.1アンペアの位も定電流電源の表示にきちんと追従するので､信頼できる精度だ｡ 成功､嬉しい｡ また､アイソレートというのが実感できた｡ マイナス(グランド)の接続場所は関係無く､ 電流センサーと測定する電源が別々でも問題無い｡ [ 注意点 ] PICのA/D変換値が少し不安定だったが､次の対策で直った｡ �@電源元にケミコン(1800μF)を入れた｡ 定電圧電源のリプル影響があったようだ｡ �APICのA/D端子に100kΩ抵抗と1μFのセラミックコンデンサーでチャンバーを付けた｡

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実装状態 　ラジコンサーボ用コネクター使用

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オペアンプ交換 　より良さそうなものに交換してみたのだが… 　大して変わらないかな｡ 　それよりも､実装状態でゲインやゼロ点調整をしやすいように 　するのが先決である｡

オートバイの消費電力測定　2007.04.14

ウインカー､インジケーターランプ､テールライト､ナンバー灯､ポジションランプをLED化したので､ヘッドライトを除くと電球を使用しているところはなくなった｡ 全体でどれくらいの電力を消費するのかテスターで測ってみた｡ �@電源ON(ヘッドライト､テールライト､ナンバー灯､ポジションランプはOFF状態)…0.29A �AポジションスイッチON(ヘッドライトはOFF)…0.45A �B同上+ストップランプ…0.51A エンジンは停止状態でバッテリー電圧は12.6Vだった｡ ヘッドライトを点灯しなければ､通常で約4W〜6.5Wの消費電力ということになる｡ (純正ノーマル状態は計測していない｡)

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