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カテゴリー「実験・研究」の検索結果は以下のとおりです。

低抵抗測定器

低抵抗を測定するのに毎回測定準備するのが手間なので簡単に測定できるようにしておきたいと思っていた

そこで何か良さそう例はないか調べた結果,こちらの簡易低抵抗測定器を参考にして実験することにした

ただしマイコンはAVRを使うしパーツも同じではないので全く同じというわけではない

回路図

対象となる低抵抗に定電流を流し降下電圧を計測,回路構成は定電流回路と低電圧測定回路となる

回路図

定電流は80~100mA位とし,Max.100mAのLM317Pを使用,手持ちの金属被膜抵抗で27Ω並列で13.5Ωにして92.6mAにする

(追加):(LM317:定電流)=(out-adj間:1.25V)÷ (out-adj間)RΩ(こちらに特性評価あり)

低電圧測定は定番のLM358を使って101倍(Max.0.26Ω)と11倍(Max.2.58Ω)へ増幅(2レンジ切替)してADCで計測する

定電流

定電流は計算上93mA(92.6mA)のところ実測で93.4mA

ブレッドボードで測定試験

実験

左上=抵抗値,右上=抵抗の降下電圧,左下=バージョン,右下=0Ω調整値(※)

(※)測定端子を短絡させ測定するとオペアンプのオフセット電圧を含む0Ω調整値になる

ブレッドボード上では僅かな揺れでピンの接触抵抗が変化するため計測値が安定しない

改良すべき点
  • 定電流回路と低電圧測定回路で単独電源にして4端子法の測定回路にする
  • ミノムシクリップでは扱い難いのでケルビンクリップを使う(自作している方を参考にするかクリップを購入
  • 定電流を100mAになるように調整可能にする
  • 基準電圧や抵抗など気温によって影響する部分がある(調整可能か?)
  • ADCの精度が悪いので補正が必要

放電器の作製(検証)

ニッケル水素電池の容量がどのくらい残っているのか検証するためにインテリジェントな放電器を作製する

電子負荷を使えば良い話なのだがニッケル水素電池では電圧不足で現状版では動作しないためニッケル水素電池専用という形で作製することにした

今回はFETをAVRでPWM駆動して制御する方式で回路図を簡単に作った

Discharger1

上手く制御できるものなのか不安だったので簡単に検証してみることに

ロータリーエンコーダでPWMの出力(analogWrite())を0~255まで変更させた場合FETのゲート電圧を計測

PWM:0

PWM0

PWM:100

PWM100

PWM:255

PWM255

ArduinoのPWMデジタル出力をRCローパスフィルタを通してゲートに繋いでいる訳で上手く電圧が変動している

デジタル出力PINをオシロで観る

PIN

RCローパスフィルタ後のゲートをオシロで観る

ゲート

検証終わり

不活性化した単4型ニッケル水素電池

目覚まし時計の時刻が電波式なのに狂っていて液晶も薄っすらしてるので電池を取り出し早速バッテリチェッカーを使う

計測

1.17Vは少ない方かなってことで電池交換するため新しい電池を取り出そうと戸棚の中の電池置き場を観たら,いまさらながら怪しげな箱が置いてあって,なんだったかな?と思って開けると,な!なんと単4型ニッケル水素電池が入っていた

電池

10年前の引っ越し時に箱に入れたままにして忘れていた(つまり10年間ほったらかし)

しかも3本は袋入りの新品(と言ってよいかな?)だった

手持ちのニッケル水素電池用の現状容量確認のため計測用放電器を作製しようと考えていたのでサンプル用のバッテリーを見つけたかな

まったく使えなくなっていたら残念だけど新品から復活できるかどうかチェックを開始(電圧は0Vだった)

(充電:専用急速充電器を使用)

充電

(放電:急速充電器の機能)

放電

充放電を繰り返せば活性化するか試行,他にも色々やってみるつもりなので結果は後日

ArduinoのADCの基準電圧

ArduinoのADCの基準電圧は次の3つの指定が可能である

  • DEFAULT: 電源電圧(5V)が基準電圧(デフォルト)
  • INTERNAL: 内蔵基準電圧を使用(ATmega168と328Pでは1.1V)
  • EXTERNAL: AREFピンに供給される電圧(0V~5V)を基準電圧とする(電源電圧を超えてはならないとの事)

外部供給にしないなら電源電圧と内蔵基準電圧1.1Vの2つ利用可能である

そこで精度の良い方を利用したいのでどのくらい精度が変わるのか確認してみることにする

基準電源

確認にあたって基準電源が必要で以前実験したシャントレギュレータを利用しようかなっと・・・

ところがブレッドボードで実験したまま放置だったため直ぐに使用できるようになってない

先ずは今後も使うことがあるだろうってことで基板に組むことにした

既に使い方は判っているのでサクッと基板に載せた

基板

元電源は5~9V位のACアダプタを使う(電池でも可能)

目の前にちょうど空いたDAISOの糸付ようじのケースがあったので使うことする

箱

こんな感じになる

多少でかいのは空きの部分に電池ボックスを実装できるようにするため

箱入れ

出力端子は未実装なのでしばらく(ずーとかも)は使う時に蓋を開ける

箱入れ

実はLEDが非常に明るすぎた・・・眩しいので少し寝かせた(写真は寝かせてない時に撮ったもの)

電源電圧(5V)を基準で測定

(注)電流値の表示は無視して良い

2.465V:かなりずれがある

5-2.465V

4.096V:同様にずれあり

5-4.096V

内蔵基準電圧(1.1V)で測定

2.465V:大きい方へずれている

1.1-2.465V

4.096V:同様に大きい方へずれている

1.1-4.096V

結論
  • 電源電圧基準と内蔵基準電圧どちらとも補正が必要である
  • 秒毎にサンプリングしていて(写真では判らないが)内蔵基準電圧だと電圧の変動が多い(つまり安定しない)
  • 電源電圧基準の方が良さそうである

(追加)

良く考えてみたら,今回の評価は条件もあいまいで単に内蔵基準電圧でやってみたって感じなので,近日中(となるかどうかは判らないが)に改めて評価し直すことにする

内蔵基準電圧(1.1V)を評価すべき事項としては

  • 1.1Vまでの分解能が1/1024の約1mVであるか?
  • 分圧する場合の最大電圧の適正値は?

で,(精度と安定性が高いのであれば)内蔵基準電圧だけでADCが使えるってことを確かめるって事だ

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