電流計測がわかる! PSAシリーズのメリット    >技術資料のページへ     >HOMEへ

抵抗に電流が流れると、オームの法則より抵抗両端に電圧が発生します。
この抵抗両端にかかる電圧を測定し、電流値に換算します。
電流計測に使用される抵抗 を シャント抵抗 と呼びます。


 


電流計測器の設置場所で、測定方法が異なります。

ローサイド計測 ハイサイド計測
計測対象回路 - GND(0V) 間に、電流計測器を設置 電源 - 計測対象回路 間に、電流計測器を設置


■電流計測器が、GND と計測対象回路の間にあるため、
回路が GND から浮いてしまう。
■計測対象回路内の故障などで、GNDと電源が短絡した場合、
電流計測器に電流が流れないため、短絡したことがわからない。

■計測対象回路の基準をGNDにできるが、計測器はGNDから
浮くのでノイズの影響を受けやすい。
■計測対象回路内の故障などで、GNDと電源が短絡した場合でも
短絡検知ができてアラームを出せる。

PSAシリーズは、ハイサイド計測/ローサイド計測の両方に対応しています。

 


電流計測に使われる抵抗(シャント抵抗)に電流が流れると、抵抗自身が電力を消費します。
スマートフォンやウエアラブル機器といった低駆動電圧製品(3.3V / 1.2Vなど)や、大電流を
精度良く測定するには、低抵抗や大電力(大電流)への対応が必要になります。

例1:電源3.3Vで電流1Aを流す場合、シャント抵抗値が1Ωとしたら…


計測対象の回路への供給電圧
=電源電圧3.3V - シャント抵抗間の電圧1V
=2.3V

回路の供給電圧が2.3Vになってしまい、
これでは正常に回路が動作するかわかりません。
ですので、シャント抵抗は低い抵抗値のものを使用します。

シャント抵抗が0.04Ωなら
3.3V-(1A×0.04)=3.26V
損失が少なく、これなら大丈夫!

 


シャント抵抗について その2

電流計測において、もう一つ大事なパラメータは電力損失です。
先ほどの例と同様に、電源3.3Vで電流1Aを流し、シャント抵抗値1Ωの場合の電力損失を計算してみます。
電力(W)=I(電流)×I(電流)×R(抵抗)

例2:電源3.3Vで電流1Aを流す場合、シャント抵抗値が1Ωとしたら…


シャント抵抗の電力損失(W)
=1A×1A×1Ω
1W

電力損失=発熱量になります。
抵抗など電子部品は熱で特性値が変化しますので、
電力損失が多いとその分、計測誤差にもつながります。

シャント抵抗が0.04Ωなら、電力損失は
W=1A×1A×0.04=0.04W
損失が少なく、発熱量も少ない!


 


ココリサーチが開発したPSAシリーズは上記のような電圧損失、電力損失を極力小さくできるよう、
他社様と比べ小さな入力抵抗(シャント抵抗)を採用しています。
また、入力および出力分解能も16bitと高分解能です。

 

■測定レンジ±2Aモデルでの比較

社名
型式
計測範囲
シャント抵抗
入力過負荷
ココリサーチ
PSA-2401U2D3
±2.0000A
約 40mΩ
±3A
他社様参考値
------
±1999.9mA
約100mΩ
±3A



 

■測定レンジ±20mAモデルでの比較

社名
型式
計測範囲
シャント抵抗
入力過負荷
ココリサーチ
PSA-2401U2D1
±20.000mA
約 1Ω
±3A
他社様参考値
------
±20mA
約10Ω
±50mA



 

測定値をどれだけ細かく測定し、出力できるかは、大事なパラメータです。
計測されたアナログ信号は、計測器の内部でデジタルデータに変換され、どれだけ細かくデジタル化できるかが入力分解能です。

PSAシリーズは入出力とも分解能16bitで、細かく測定・出力できます。
16bitとは、2の16乗という意味です。(2^16=65535カウント)

 

例:±2Aレンジでの入力分解能の細かさ比較

分解能(bit)
データ数
最小計測値
単位
10
2^10 = 1024
3.906250
mA
12
2^12 = 4096
0.976563
13
2^13 = 8192
0.488281
16
2^16 = 65536
0.061035

例:±10Vアナログ出力での出力電圧の細かさ比較

分解能(bit)
データ数
最小計測値
単位
10
2^10 = 1024
19.531250
mV
12
2^12 = 4096
4.882813
13
2^13 = 8192
2.441406
16
2^16 = 65536
0.305176


13bit = 8192  vs 16bit = 65536
16bitは、13bitの8倍細かく計測できる


■低シャント抵抗

 → 損失が少なく、低電圧から高電圧製品まで幅広く計測可能。

 → 自己損失による温度誤差を、極力小さくできるよう設計。

 → 高負荷耐圧で故障しにくい設計。

 → F/Vコンバータで蓄積されたアナログ技術(ノイズ除去技術)を搭載。

   *自動車会社様にて評価を行い、動作検証済です。

 

■16bitの高分解能

 → 細かく計測し、細かく出力が可能。

 → 細かく・正確に計測ができるよう、F/Vコンバータで培ったアナログ技術(ノイズ除去技術)を搭載。

 


アプリケーション

→アプリケーション一覧はこちら

ソレノイドバルブのPWM駆動電流の
リアルタイム計測

リチウムイオン充電池の
CCCV充電電流の計測・管理

健康機器の微小電流リークテスタ
バーンイン試験装置への組込

 

製品紹介
直流電流入力(電流計)

主な特長
- PWM電流のリアルタイム計測や、フィードバック制御にも好適
- シャント抵抗40mΩ以下の低損失:充電電流評価にも [±10A、±5A、±2Aタイプ]
- ココリサーチ製 計測管理ソフト LINKSHIP(無償)に対応

製品 ポイント 概要

PSA-4801
48x96サイズ

製品ページ

USB RS-485 Modbus CAN
アナログ出力 アラーム出力
LINKSHIP対応 前面ボタン

■1ms更新の16bitアナログ出力と、CANが同時出力可能
■USBでロギング/設定可能

PSA-2401
24x48サイズ

製品ページ

USB RS-485 Modbus CAN
アナログ出力 アラーム出力
LINKSHIP対応

■1ms更新の16bitアナログ出力と、CANが同時出力可能
■USBでロギング/設定 / 給電可能

■PSA-2401 :表示付き 盤面取付タイプ
■PSA-2451 :表示なし DINレール取付けタイプ
■PSA-2431 :表示付き DINレール取付けタイプ

PSAL-2401
24x48サイズ
廉価版

製品ページ

USB RS-485 Modbus CAN
アナログ出力 アラーム出力
LINKSHIP対応

■40ms更新の16bitアナログ出力と、CANが同時出力可能
■USBでロギング/設定 / 給電可能

■PSAL-2401 :表示付き 盤面取付タイプ
■PSAL-2451 :表示なし DINレール取付けタイプ
■PSAL-2431 :表示付き DINレール取付けタイプ


その他の計測ジャンル

電圧、温度(熱電対、測温抵抗、サーミスタ)、速度、トルク(周波数偏差)、抵抗など、さまざまな計測器をご用意しています

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ラインナップ 特長 EX48
48x96
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