JPH0719008Y2 - 電流測定器 - Google Patents
電流測定器Info
- Publication number
- JPH0719008Y2 JPH0719008Y2 JP3765389U JP3765389U JPH0719008Y2 JP H0719008 Y2 JPH0719008 Y2 JP H0719008Y2 JP 3765389 U JP3765389 U JP 3765389U JP 3765389 U JP3765389 U JP 3765389U JP H0719008 Y2 JPH0719008 Y2 JP H0719008Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- shunt
- differential amplifier
- resistor
- range
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は電流測定器に関するものである。
＜従来の技術＞ 回路中に流れる電流を測定するにはシャント抵抗に測定
対象の電流を流し、この抵抗の両端に生じる電圧を検出
するのが一般的である。この電流測定を多レンジで測定
する場合、シャント抵抗を１個の抵抗で形成しこれを切
換えていくため、測定電流が大きくなるとシャント抵抗
の発熱が多くなり、その熱により抵抗の精度に影響が出
てしまう。
対象の電流を流し、この抵抗の両端に生じる電圧を検出
するのが一般的である。この電流測定を多レンジで測定
する場合、シャント抵抗を１個の抵抗で形成しこれを切
換えていくため、測定電流が大きくなるとシャント抵抗
の発熱が多くなり、その熱により抵抗の精度に影響が出
てしまう。
第２図に従来の電流測定器を示す。同図において、入力
端子P1と出力端子P2の間に測定対象の電流を流す。そし
てスイッチSW1とSW4とをオン（他のスイッチはオフ）に
して抵抗r1に流れる電流i1を電圧r1・i1に変換する。そ
してこの電圧を差動増幅器U1にて取出し、測定電流i1に
比例した電圧を出力する。
端子P1と出力端子P2の間に測定対象の電流を流す。そし
てスイッチSW1とSW4とをオン（他のスイッチはオフ）に
して抵抗r1に流れる電流i1を電圧r1・i1に変換する。そ
してこの電圧を差動増幅器U1にて取出し、測定電流i1に
比例した電圧を出力する。
同様にしてスイッチSW2とSW5とをオン（他のスイッチは
オフ）にして抵抗r2に流れる電流i2に比例した電圧を出
力し、スイッチSW3とSW6とをオン（他のスイッチはオ
フ）にして抵抗r3に流れる電流i3に比例した電圧を差動
増幅器１から出力する。
オフ）にして抵抗r2に流れる電流i2に比例した電圧を出
力し、スイッチSW3とSW6とをオン（他のスイッチはオ
フ）にして抵抗r3に流れる電流i3に比例した電圧を差動
増幅器１から出力する。
ここで必要な電流測定レンジを100mA,500mA,1Aとし、差
動増幅器U1の入力電圧（各シャント抵抗における電圧）
が2Vに達したら上のレンジへ移行するものとする。この
場合、シャント抵抗は、r1＝20Ω,r2＝４Ω,r3＝２Ωと
なる。ここでレンジ切換手段は、図示しないコントロー
ラにより行われる。即ち、コントローラは例えば差動増
幅器U1の出力電圧を導入し、この電圧が設定値を越える
とスイッチSW1〜SW6を切換え、差動増幅器U1の入力電圧
が2Vを越えない適切なレベルとなるような測定レンジと
している。
動増幅器U1の入力電圧（各シャント抵抗における電圧）
が2Vに達したら上のレンジへ移行するものとする。この
場合、シャント抵抗は、r1＝20Ω,r2＝４Ω,r3＝２Ωと
なる。ここでレンジ切換手段は、図示しないコントロー
ラにより行われる。即ち、コントローラは例えば差動増
幅器U1の出力電圧を導入し、この電圧が設定値を越える
とスイッチSW1〜SW6を切換え、差動増幅器U1の入力電圧
が2Vを越えない適切なレベルとなるような測定レンジと
している。
100mAレンジの場合、スイッチSW1とSW4をオンとする。
この時、０〜100mAの電流がr1を流れ得るので抵抗r1の
最大消費電力は、0.2Wである。
この時、０〜100mAの電流がr1を流れ得るので抵抗r1の
最大消費電力は、0.2Wである。
500mAレンジの場合、スイッチSW2とSW5をオンとする。
この時、100〜500mAの電流がr2を流れ得るので抵抗r2の
最大消費電力は、1.0Wである。
この時、100〜500mAの電流がr2を流れ得るので抵抗r2の
最大消費電力は、1.0Wである。
1Aレンジの場合、スイッチSW3とSW6をオンとする。この
時、500mA〜1Aの電流がr3を流れ得るので抵抗r3の最大
消費電力は、2.0Wである。
時、500mA〜1Aの電流がr3を流れ得るので抵抗r3の最大
消費電力は、2.0Wである。
＜考案が解決しようとする課題＞ 以上のような従来の電流測定器は、測定電流値が大きく
なるとシャント抵抗での消費電力が増大するので抵抗が
発熱し、シャント抵抗自身の温度が大きく変化する。一
般に抵抗は温度係数を有しており、温度が変化すると抵
抗値も変化する。従って従来の電流測定器は測定電流が
大きいと抵抗値の変化が大きくなるので高精度で電流の
測定を出来ない問題がある。
なるとシャント抵抗での消費電力が増大するので抵抗が
発熱し、シャント抵抗自身の温度が大きく変化する。一
般に抵抗は温度係数を有しており、温度が変化すると抵
抗値も変化する。従って従来の電流測定器は測定電流が
大きいと抵抗値の変化が大きくなるので高精度で電流の
測定を出来ない問題がある。
本考案の目的は、シャント抵抗での発熱を減少させ比較
的高精度で電流を測定できる電流測定器を提供すること
である。
的高精度で電流を測定できる電流測定器を提供すること
である。
＜課題を解決するための手段＞ 本考案は、上記課題を解決するために 測定対象の電流が流れる回路に挿入される２つの端子
（P1,P2）と、 この２つの端子間にそれぞれ並列に設けられる回路であ
って、スイッチ手段とシャント抵抗とが直列に接続され
た回路の複数個と、 最大抵抗値のシャント抵抗（R1）の両端が２つの入力端
子間に接続された差動増幅器と、 この差動増幅器の出力電圧（VO）と上限及び下限の設定
値とを比較し、この出力電圧（VO）が上限の設定値（V
A）を越えると、前記最大抵抗値のシャント抵抗（R1）
へ並列に接続されるシャント抵抗の本数を増加させ、下
限の設定値（VB）を下回ると並列に接続されるシャント
抵抗の本数を減少させるように前記各スイッチ手段を制
御するコントローラと、 からなる手段を講じたものである。
（P1,P2）と、 この２つの端子間にそれぞれ並列に設けられる回路であ
って、スイッチ手段とシャント抵抗とが直列に接続され
た回路の複数個と、 最大抵抗値のシャント抵抗（R1）の両端が２つの入力端
子間に接続された差動増幅器と、 この差動増幅器の出力電圧（VO）と上限及び下限の設定
値とを比較し、この出力電圧（VO）が上限の設定値（V
A）を越えると、前記最大抵抗値のシャント抵抗（R1）
へ並列に接続されるシャント抵抗の本数を増加させ、下
限の設定値（VB）を下回ると並列に接続されるシャント
抵抗の本数を減少させるように前記各スイッチ手段を制
御するコントローラと、 からなる手段を講じたものである。
＜作用＞ 或るレンジにおけるシャント抵抗は、１本の抵抗で構成
せず、並列抵抗の本数をレンジ毎に増減することで調整
している。
せず、並列抵抗の本数をレンジ毎に増減することで調整
している。
＜実施例＞ 以下、図面を用いて本考案を詳しく説明する。
第１図は本考案に係る電流測定器の実施例を示す図であ
る。
る。
同図において、２つの端子P1とP2は測定対象の電流が流
れる回路へ直列に挿入される。
れる回路へ直列に挿入される。
そしてこの２つの端子P1,P2の間には、スイッチS1とシ
ャント抵抗R1、スイッチS2とシャント抵抗R2、スイッチ
S3とシャント抵抗R3が直列に接続された３つの回路（３
回路に限定しない）が、それぞれ並列に接続されてる。
スイッチS1,S2,S3としては、例えばリードリレー、アナ
ログスイッチなどを用いることができる。
ャント抵抗R1、スイッチS2とシャント抵抗R2、スイッチ
S3とシャント抵抗R3が直列に接続された３つの回路（３
回路に限定しない）が、それぞれ並列に接続されてる。
スイッチS1,S2,S3としては、例えばリードリレー、アナ
ログスイッチなどを用いることができる。
U1は差動増幅器であり、上記３つのシャント抵抗の内最
大抵抗値のシャント抵抗をR1と仮定すると、このシャン
ト抵抗R1の両端に反転入力端子と非反転入力端子が接続
される。差動増幅器U1の出力端子からは測定電流の大き
さに比例した電圧VOが取出される。
大抵抗値のシャント抵抗をR1と仮定すると、このシャン
ト抵抗R1の両端に反転入力端子と非反転入力端子が接続
される。差動増幅器U1の出力端子からは測定電流の大き
さに比例した電圧VOが取出される。
１はコントローラであり、２つの設定値VA,VB（図示せ
ず）を備えている。そして導入した差動増幅器U1の出力
電圧VOと、上限及び下限の設定値とを比較し、この出力
電圧VOが上限の設定値VAを越えると、前記最大抵抗値の
シャント抵抗R1へ並列に接続されるシャント抵抗の本数
を増加させ、下限の設定値VBを下回ると並列に接続され
るシャント抵抗の本数を減少させるように前記各スイッ
チ手段を制御する。
ず）を備えている。そして導入した差動増幅器U1の出力
電圧VOと、上限及び下限の設定値とを比較し、この出力
電圧VOが上限の設定値VAを越えると、前記最大抵抗値の
シャント抵抗R1へ並列に接続されるシャント抵抗の本数
を増加させ、下限の設定値VBを下回ると並列に接続され
るシャント抵抗の本数を減少させるように前記各スイッ
チ手段を制御する。
以下、第１図装置の動作を説明する。第２図の場合と同
様に、必要な電流測定レンジを100mA,500mA,1Aとし、差
動増幅器U1の入力電圧が2Vに達したら大きな電流を測定
できる上のレンジへ移行するものと仮定する。この場
合、シャント抵抗R1＝20Ω,R2＝５Ω,R3＝４Ωに予め設
定されている。。
様に、必要な電流測定レンジを100mA,500mA,1Aとし、差
動増幅器U1の入力電圧が2Vに達したら大きな電流を測定
できる上のレンジへ移行するものと仮定する。この場
合、シャント抵抗R1＝20Ω,R2＝５Ω,R3＝４Ωに予め設
定されている。。
（１）100mAレンジの場合 例えば、100mAレンジを選択すべき内容の信号SETがコン
トローラ１へ加えられると、コントローラ１はスイッチ
S1をオンとする。従って測定対象の電流i1がシャント抵
抗R1に流れて、R1・i1なる電圧が差動増幅器U1に加えら
れる。この時、シャント抵抗R1＝20Ωには０〜100mAの
電流が流れ得るのでシャント抵抗R1における最大消費電
力は、0.2Wである。抵抗R1を流れる測定電流が100mAを
越えると差動増幅器U1の出力電圧VOは増大し、コントロ
ーラ１における上限の設定値VAを上回る。従ってコント
ーラ１はスイッチS2もオンに駆動する（スイッチS1も依
然としてオン）。
トローラ１へ加えられると、コントローラ１はスイッチ
S1をオンとする。従って測定対象の電流i1がシャント抵
抗R1に流れて、R1・i1なる電圧が差動増幅器U1に加えら
れる。この時、シャント抵抗R1＝20Ωには０〜100mAの
電流が流れ得るのでシャント抵抗R1における最大消費電
力は、0.2Wである。抵抗R1を流れる測定電流が100mAを
越えると差動増幅器U1の出力電圧VOは増大し、コントロ
ーラ１における上限の設定値VAを上回る。従ってコント
ーラ１はスイッチS2もオンに駆動する（スイッチS1も依
然としてオン）。
（２）500mAレンジの場合 上述のように500mAレンジではスイッチS1とS2がオンで
あり、シャント抵抗R1とR2が並列に接続される。従って
このレンジ時では測定電流は抵抗R1とR2に分流し、それ
ぞれの最大消費電力は、R1:0.2W、R2:0.8Wである。測定
電流が500mAを越えると差動増幅器U1の出力VOは、再び
上限の設定値VAを上回るので、コントローラ１はスイッ
チS3をもオンに駆動する。
あり、シャント抵抗R1とR2が並列に接続される。従って
このレンジ時では測定電流は抵抗R1とR2に分流し、それ
ぞれの最大消費電力は、R1:0.2W、R2:0.8Wである。測定
電流が500mAを越えると差動増幅器U1の出力VOは、再び
上限の設定値VAを上回るので、コントローラ１はスイッ
チS3をもオンに駆動する。
（３）1Aレンジの場合 上述のように1AレンジではスイッチS1とS2とS3がオンで
あり、シャント抵抗R1とR2とR3が並列に接続される。従
ってこのレンジ時では測定電流は抵抗R1,R2,R3に分流
し、それぞれの最大消費電力は、R1:0.2W、R2:0.8W、R3
＝1.0Wとなる。
あり、シャント抵抗R1とR2とR3が並列に接続される。従
ってこのレンジ時では測定電流は抵抗R1,R2,R3に分流
し、それぞれの最大消費電力は、R1:0.2W、R2:0.8W、R3
＝1.0Wとなる。
このように1.0Aレンジにおけるシャント抵抗R3の最大消
費電力は、従来例と比べて、2.0Wから1.0Wへ大幅に減少
する。
費電力は、従来例と比べて、2.0Wから1.0Wへ大幅に減少
する。
なお、測定電流が減少し差動増幅器U1の出力VOがコント
ローラ１における下限の設定値VBを下回ると、上述と逆
に最大の抵抗値R1に並列に接続されるシャント抵抗の本
数を減少させるように各スイッチを制御する。
ローラ１における下限の設定値VBを下回ると、上述と逆
に最大の抵抗値R1に並列に接続されるシャント抵抗の本
数を減少させるように各スイッチを制御する。
上述では３レンジの場合で説明したが、レンジ数はこれ
に限定しない。また上述で使用した具体的数値に限定す
るものでもない。
に限定しない。また上述で使用した具体的数値に限定す
るものでもない。
＜本考案の効果＞ 以上述べたように本考案によれば測定電流を１個のシャ
ント抵抗だけに流すのでなく、複数の抵抗に分流するの
で全体の消費電力は変わらないが個々の抵抗については
消費電力が減少する。このため個々のシャント抵抗では
発熱が減少し抵抗の温度変化を少なくすることができ
る。従って従来と比較して正確な電流測定ができる。
ント抵抗だけに流すのでなく、複数の抵抗に分流するの
で全体の消費電力は変わらないが個々の抵抗については
消費電力が減少する。このため個々のシャント抵抗では
発熱が減少し抵抗の温度変化を少なくすることができ
る。従って従来と比較して正確な電流測定ができる。
また分流するのでスイッチの電流容量を少なくすること
ができ、安価、小形なスイッチを用いることができる。
例えば、従来では1Aレンジでは、１個のスイッチで1Aを
流すことができるものを用いねばならなかったが、本考
案では最大容量のスイッチS3として500mAのスイッチで
よい。
ができ、安価、小形なスイッチを用いることができる。
例えば、従来では1Aレンジでは、１個のスイッチで1Aを
流すことができるものを用いねばならなかったが、本考
案では最大容量のスイッチS3として500mAのスイッチで
よい。
第１図は本考案に係る電流測定器の実施例を示す図、第
２図は従来例を示す図である。 S1〜S3……スイッチ、R1〜R3……シャント抵抗、U1……
差動増幅器、１……コントローラ。
２図は従来例を示す図である。 S1〜S3……スイッチ、R1〜R3……シャント抵抗、U1……
差動増幅器、１……コントローラ。
Claims (1)
- 【請求項１】測定対象の電流が流れる回路に挿入される
２つの端子（P1,P2）と、 この２つの端子間にそれぞれ並列に設けられる回路であ
って、スイッチ手段とシャント抵抗とが直列に接続され
た回路の複数個と、 最大抵抗値のシャント抵抗（R1）の両端が２つの入力端
子間に接続された差動増幅器と、 この差動増幅器の出力電圧（VO）と上限及び下限の設定
値とを比較し、この出力電圧（VO）が上限の設定値（V
A）を越えると、前記最大抵抗値のシャント抵抗（R1）
へ並列に接続されるシャント抵抗の本数を増加させ、下
限の設定値（VB）を下回ると並列に接続されるシャント
抵抗の本数を減少させるように前記各スイッチ手段を制
御するコントローラと、 を備えた電流測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3765389U JPH0719008Y2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 電流測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3765389U JPH0719008Y2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 電流測定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02128964U JPH02128964U (ja) | 1990-10-24 |
| JPH0719008Y2 true JPH0719008Y2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=31544962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3765389U Expired - Lifetime JPH0719008Y2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 電流測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0719008Y2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4640559B2 (ja) * | 2000-12-21 | 2011-03-02 | 株式会社安川電機 | インバータ装置 |
| DE102012215946A1 (de) * | 2012-09-07 | 2014-05-28 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Schaltung zum Leiten eines elektrischen Stromes |
| JP6144060B2 (ja) * | 2013-02-01 | 2017-06-07 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池の電流密度分布計測装置 |
| JP6194682B2 (ja) * | 2013-08-01 | 2017-09-13 | 富士電機株式会社 | 電流計測装置 |
| JP6278377B1 (ja) * | 2017-08-22 | 2018-02-14 | 泰興物産株式会社 | 計測装置用の電子回路、計測装置および計測方法 |
| JP7193939B2 (ja) * | 2018-07-10 | 2022-12-21 | 株式会社日立産機システム | 絶縁監視装置 |
| JP2020165772A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社デンソーテン | 電流測定装置及び電流測定方法 |
| CN114942347B (zh) * | 2022-06-07 | 2026-04-21 | 青岛东软载波智能电子有限公司 | 一种大量程低压差电流测量电路 |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP3765389U patent/JPH0719008Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02128964U (ja) | 1990-10-24 |
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