配線用抵抗計

配線の抵抗値を測定する必要が出てきたので作ってみることにしました。
今回作るのは、測定範囲が200mΩのもので、分解能が100μΩとなります。
一般的なテスターの抵抗計の分解能は100mΩでありそれよりも導線や接続部の抵抗値を細かく測定できます。
仕組みとしては、この装置で一定の電流を回路に流して、そのときの電圧を市販のテスタで測定すうようになっています。


  用意するもの

テスタ
電源
電源用IC
基板
電線
ワニ口かミノ虫クリップ
トランジスタ
抵抗器
半固定抵抗器

               回路図=>

定数の一例を挙げます。

定電圧電源=5V
 適当な電圧の乾電池+電源用ICで作る
R1=5.1kΩ
Q1=2SC1815Y
R2=10kΩ半固定抵抗器←普通の1回転のではなく右のような多回転の高精度品が良い
トランジスタと抵抗器(Q1とR1)を20個並列

  調整のやり方

R2の抵抗値が変わると出力電流が変わるので、出力電流が1.00Aになるように調節します。

  使い方

まず、この電源で測定したい場所に1Aの電流を流します。
次に、測定したい場所(出力用のワニ口クリップとかではなく測定したい導体部分)の電圧を測定します
すると、OOO.OmVとか表示されます。そのmVをそのままmΩと読み換えればOK
ある程度調整すれば、誤差±5%くらいには抑えられると思います。

  注意

トランジスタは多く並列にしたほうが温度の変化が小さくなるので誤差が減ります。また、少ないほうが(当たり前ですが)安く簡単にできます。ただし、トランジスタの許容電流や許容損失は守るようにしてください(2SC1815の場合150mAと400mW)。さらに最大定格より少なめの電流100mA、電力300mW程度以内で使うこと(ディレーティング)を推奨します。



低抵抗用抵抗計

コイルなどの抵抗値を測定する必要が出てきたので作ってみることにしました。
今回作るのは、測定範囲が2Ωのもので、分解能が1mΩとなります。
一般的なテスターの抵抗計の分解能は100mΩでありそれよりもコイルや配線の抵抗値を細かく測定できます。
定数が違う以外は上と同じです。


  用意するもの

テスタ
電源
電源用IC
基板
電線
ワニ口かミノ虫クリップ
トランジスタ
抵抗器
半固定抵抗器

               回路図=>

定数の一例を挙げます。

定電圧電源=5V
 適当な電圧の乾電池+電源用ICで作る
R1=5.1kΩ
Q1=2SC1815Y
R2=10kΩ半固定抵抗器←普通の1回転のではなく多回転の高精度品が良い
トランジスタと抵抗器(Q1とR1)を5個並列←これは定格の10%以下の損失ですが、温度変化で電流が変化するのを最小限に抑える目的でです。

  調整のやり方

R2の抵抗値が変わると出力電流が変わるので、出力電流が100mAになるように調節します。

  使い方

まず、この電源で測定したい場所に100mAの電流を流します。
次に、測定したい場所(出力用のワニ口クリップとかではなく測定したい導体部分)の電圧を測定します
すると、OOO.OmVとか表示されます。小数点を無視してmΩと読み換えればOK
ある程度調整すれば、誤差±3%くらいには抑えられると思います。


  実際に作ってみる

 半固定抵抗器の在庫が無かったので、固定抵抗器を取り替えながら作ることになりました。(面倒)

 ブレッドボードを使った関係で、配線が面倒になるので、トランジスタは3個だけ使います。

 回路計が安物で内部抵抗が10Ωもあって、100mAの測定とか話にならないので1Ωの抵抗器を使い電圧測定モードで並列に繋いで電流計の代わりにすることになりました。この場合精度が心配されますが、実際のところ、±5%といっても結構精度は高いと思われ、実用的な精度にはなっていると思われる。まあブレッドボードに配線してある段階で実用品とは程遠いわけですが。

  結果

 直径1mm長さ1mのアルミニウム線(理論値34mΩ)=>37mΩ

 理論値は皮膜の厚さを無視しているため、実測値の方がむしろ正確かもしれません。


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