アナログ電圧入力による電流測定

更新しました Jan 19, 2019

使用製品

Hardware

  • Multifunction I/O Device
  • DAQ (Legacy)
  • Current Shunt

問題

  • アナログ電圧入力で電流を測定するにはどうすればよいですか?
  • 電流測定回路にシャント抵抗が必要ですか?

解決策

アナログ入力を使用して電流を直接測定することはできません。しかし、既知の抵抗(シャント抵抗)を負荷と直列に配置し、その両端の電圧を測定すると、負荷の電流はオームの法則を利用して計算できます。


図1: オームの法則
 

この構成の測定精度は、抵抗の精度に大きく依存します。予想される最大電流に抵抗を乗算したものが入力デバイスの入力レンジを超えない限り、任意の抵抗を使用できます。

このように電流を測定する場合、シャント抵抗の最小値を負荷抵抗と比較して使用する必要があります。 これにより、既存の回路との干渉が最小限に抑えられます。ただし、抵抗が小さいほど電圧降下が小さくなるため、分解能と回路干渉の妥協が必要です。

メモ: シャント抵抗の損傷を避けるために、シャント抵抗を流れる電流がシャント抵抗の電流仕様を超えないように注意してください。
 


図2: シャント抵抗をDAQボードに接続する方法
 

回路内でシャント抵抗を配置する場所が重要です。外部回路がアナログ入力デバイスを含むコンピュータとコモングランドを共有する場合、シャント抵抗は図3に示すように、できるだけ回路のグランド側に配置する必要があります。
 

図3: シャント抵抗の正しい使用方法
 

そうでない場合、シャント抵抗によって生成される同相電圧は、アナログ入力デバイスの仕様外となる可能性があります。これは図4に示すように配置すると、不正確な読み取り値またはボードの損傷を招く可能性があります。
 

図4: シャント抵抗の誤った使用方法

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