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(4)直流電圧と電流の測定 |
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実際に直流電圧、電圧を測る前に「オームの法則」について復習します。 |
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測定は常にオームの法則を考えて行うと測定ミスが少なくなります。 |
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◎オームの法則 |
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(例1) |
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図22のように R = 10Ωでこの抵抗の両端の電圧V |
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が1Vです。 |
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この場合、抵抗Rに流れる電流Iは、 |
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I = V / R = 1 / 10 = 0.1A |
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これは、わざわざ、回路を切断して電流Iを測定 |
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しなくても、電圧を測定することにより電流Iが |
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求まることを意味しています。 |
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この応用例を図23に示します。 |
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LEDに流れている電流を測定する場合です。回路の一部を切断して電流を測ることが |
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考えられますが、回路を切断することは面倒です。このような場合は、抵抗両端の電圧 |
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を測ることにより電流値に変換(計算)することで済みます。 |
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◎テスタの扱い方 |
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テスタの扱い方で注意することは次の点です。 |
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・いかなる測定でもテスト棒の金属部に手を触れない。または、手で持たない。 |
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・測定物にテスト棒を接続した状態では絶対にファンクション切換を行わない。 |
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◎LEDの特性測定 |
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今回は図25のようなLEDの「順電圧VF - 順電流IF特性」のグラフを作成します。 |
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測定項目は順電圧と順電流ですから、電圧測定用のテスタと電流測定用のテスタが2台あれば良いの |
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ですが、テスタ1台で測定することにします。 |
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順電流IFは電流ですが、抵抗Rの両端電圧を測ることにより電流に換算します。 |
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図26に手順を示します。 |
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@ファンクションを「DCV」にし、レンジは「オートレンジ」にします。 |
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Aテスト棒の赤を「DCV」、黒を「COM」端子に接続します。 |
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Bテスト棒を測定ポイントへ接続します。 |
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C基本的には、テスト棒の黒は回路のGND、または電位の低いほうへ接続します。 |
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図26 a ) では抵抗両端の電圧はLEDのアノード側のほうが電位が低いので、この例では測定電圧の |
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極性はプラスになります。 |
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D測定中は他のファンクションへの切換は厳禁です。 |
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他のファンクションへ切り替える場合は、必ず、回路から一旦、テスト棒を切り離してから行います。 |
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Eマニュアルレンジで測定する場合は、必ず一番大きいレンジで行い、適正なレンジとなるように |
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レンジを切り替えます。 |
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レンジ切換も、必ず、回路から一旦、テスト棒を切り離してから行います。 |
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F図26 b ) でLEDの両端電圧を測定しますが、この例ではテスト棒の(赤)がLEDのカソード側に接続 |
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しているので測定電圧表示はマイナスになります。 |
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測定結果はマイナスですが、グラフ作成時はこの値をプラスと考えてグラフをプロット(作図)します。 |
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(グラフ作成のポイント) |
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表1のようにIFの電流相当のRの両端電圧をIF(V)として計算しておきます。 |
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この例では R = 220Ω にすれば0.5mAは0.11Vです。 |
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この各電圧になるように電源電圧を可変し、その時のVFの電圧を測定します。 |
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IFは1mAステップで10mAまでで良いです。 |
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表1 |
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IF(mA) |
IF(V) |
VF(V) |
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0.5 |
0.11 |
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1 |
0.22 |
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2 |
0.44 |
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3 |
0.66 |
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4 |
0.88 |
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5 |
1.1 |
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写真1に実験風景を示します。 |
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写真2に「各種テストケーブル」を示します。 |
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テスタ付属のテスト棒だけでなく、このような各種テストケーブルを用意しておくと作業効率が |
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上がります。 |
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写真1では「バナナプラグ⇔ICテストクリップ」を用いています。 |
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このようなケーブルは市販品にもありますし、自作も簡単に出来ます。 |
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写真2は自作の一例です。ケーブルの色、長さ、プラグ(クリップ)の色、形状をいろいろ用意して |
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おくと便利です。 |
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