計測器


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電気的要素測定

  • 測定要素分類
    • V[V]:電圧
      • 電圧計/voltmeter
        • 電圧を測定
        • 測定対象に対し並列接続
    • I[A]:電流
      • 電流計/ammeter
        • 電流を測定
        • 測定対象に対し直列接続
    • R[Ω]:電気抵抗/elctric resister
    • 計測器接続回路図
      http://www57.atwiki.jp/eb12/pub/04.png


電流計/分流器

  • 電流計/分流器の接続
    • 電流計の接続に伴う電圧降下
      • r a [Ω]:電流計内部抵抗
      • I a [A]:流動電流
      • V a [V]:電圧降下
        r_{a}=\frac{V_{a}}{I_{a}}[\Omega]
    • 分流器 の接続
      • V[V]:分流器の接続に伴う電圧降下
      • R s [Ω]:分流器の抵抗
        http://www57.atwiki.jp/eb12/pub/05.png
        I_{a}=\frac{V}{r_{a}}=\frac{1}{r_{a}}\cdot\frac{r_{a}\cdot R_{s}}{r_{a}+R_{s}}\cdot I=\frac{R_{s}}{r_{a}+R_{s}}\cdot I[A]
    • 電流測定範囲の拡張
      • m:分流器の倍率
        m=\frac{I}{I_{a}}=\frac{I}{\frac{R_{s}}{r_{a}+R_{s}}I}=\frac{r_{a}}{R_{s}}+1
    • 測定範囲の拡張に対する所要抵抗
      m-1=\frac{r_{a}}{R_{s}}
      R_{s}=\frac{r_{a}}{m-1}[\Omega]
    • 多重範囲電流計:測定範囲が複数の電流計


電圧計/倍率器

  • 電圧計/倍率器の接続
    • 電圧計の接続に伴う流動電流
      • I v [A]:流動電流
      • r v [Ω]:電圧計の内部抵抗
      • V v [V]:測定電圧
        I_{v}=\frac{V_{v}}{r_{v}}[A]
    • 倍率器の接続
      • V[V]:倍率器の接続に伴う測定電圧
      • R m [Ω]:倍率器の抵抗
        V_{v}=r_{v}\cdot I_{v}=r_{v}\cdot \frac{V}{R_{m}+r_{v}}=\frac{r_{v}}{R_{m}+r_{v}}\cdot V[V]
    • 電圧測定範囲の拡張
      • m:倍率器の倍率
        m=\frac{V}{V_{v}}=\frac{(R_{m}+r_{v})I_{v}}{r_{v}I_{v}}=\frac{R_{m}+r_{v}}{r_{v}}=\frac{R_{m}}{r_{v}}+1
    • 測定範囲の拡張に対する所要抵抗
      \frac{R_{m}}{r_{v}}=m-1
      R_{m}=r_{v}(m-1)[\Omega]
    • 多重範囲電圧計:測定範囲が複数の電圧計


検流計

  • 検流計構成を伴うブリッジ回路
    • 回路構成
      http://www57.atwiki.jp/eb12/pub/06.png
    • 検流計の開放における単位抵抗電圧
      V_{ad}=\frac{R_{2}}{R_{1}+R_{2}}V
      V_{bd}=\frac{R_{4}}{R_{3}+R_{4}}V
    • 検流計の短絡/電流の停留における単位抵抗
      V_{ad}=V_{bd}
      \frac{R_{2}}{R_{1}+R_{2}}V=\frac{R_{4}}{R_{3}+R_{4}}V
      \frac{R_{3}}{R_{4}}+1=\frac{R_{1}}{R_{2}}+1
      R_{1}R_{4}=R_{2}R_{3}
    • ホイートストンブリッジ:可変抵抗を伴うブリッジ回路を構成に因り未知の抵抗を測定
      R_{2}=X
      R_{4}=R_{v}
      X=\frac{R_{1}\cdot R_{v}}{R_{3}}[\Omega]