電子計測の基礎から応用テクニックまで大公開!
電子計測事典
抵抗値計測編
目次
レコーダで電子部品の抵抗値を計測する ................................................... No.2
抵抗値の計測原理
抵抗値計測用レコーダに求められる機能
抵抗値変動の計測例............................................................................... No.3
電流計測の設定
演算(割り算)の設定
計測結果
電子計測事典 抵抗値計測編 No.3
抵抗値変動の計測例
2kΩの可変抵抗器(トリマ)を計測対象として、抵抗値を変動させながら計測しました。
電源電圧は10V、電流計測用のシャント抵抗は98Ωを使用しました。
なお、シャント抵抗の正確な抵抗値は「高精度マルチメータ」などで事前に計測しておきます。
■電流計測の設定
電圧値を電流値に換算するスケーリングを設定します。
シャント抵抗の抵抗値は98Ωなので、
電流=電圧÷抵抗=電圧÷98Ω
=電圧×(1÷98)=電圧×0.0102
と表示できるようにスケーリングします。
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電子計測事典 抵抗値計測編 No.2
レコーダで電子部品の抵抗値を計測する
電子部品の抵抗値を計測する「抵抗値計測レ ンジ」は 、テスタやマルチメータには 一般的です。しかし、波形観測用の
レコーダやオシロスコープには搭載されていません。ここでは、レコーダやオシロスコープを使用して抵抗値を計測する
方法を紹介します。
■抵抗値の計測原理
抵抗値の計測には、オームの法則を利用した演算が必要になります。
上図の回路において抵抗値は、
抵抗(R)=電圧(E)÷電流(I)
で求められます。つまり、電源を接続して抵抗の両端に発生する電圧と、抵抗に流れる電流を計測できれば、抵抗
値は演算で計測できます。
■抵抗値計測用レコーダに求められる機能
抵抗値を計測するレコーダには次の機能が必要です。
①電圧(E)計測機能
一般的なアナログ電圧入力を使用します。
②電流(I)計測機能
電流プローブや電流センサを使用して電流値を計測します。
③演算(割り算)機能
オームの法則を使用するためには 、割り算が必要です。一般的なレコーダの機能ではないため使用する計測
器の仕様の確認が必要です。割り算機能がない場合は、Excelなどを使用して演算します。
④CH間絶縁機能
電流計測チャンネルにシャント抵抗を使用する場合は、電圧計測チャンネルとの絶縁機能が必要です。
シャント抵抗や電流センサを使用した電流計測の方法について詳しくは、
「電子計測事典(電流計測シャント抵抗編)」および「電子計測事典(電流センサ)編」をご覧ください。
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電子計測事典 抵抗値計測編 No.4
■演算(割り算)の設定
割り算を選択します。
電 圧 のチ ャ ン ネ ルと 電 流
の チ ャ ンネ ル を選 択 して
演算します。
※割り算に対応しているのは WAVE LOGGER(PRO)(R3.00以降)、MEGA VIEW 7000 です。
■計測結果
下図の通り、抵抗値の変動を電圧入力レンジのレコーダを使用して計測することができました。
抵抗値の計測波形
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電子計測事典 4−20mA出力編 No.7
■シャント抵抗を使用して電流→電圧変換する計測方法
他の4−20mA入力機器の負荷抵抗と直列にシャント抵抗を配線することで電圧入力レンジの計測器で計測がで
きます。他の4−20mA入力機器の負荷抵抗が1Ωなど微小な場合でも、精度良く計測できます。
配線
選定のポイント
・「4−20mA出力の最大負荷抵抗 > (4−20mA入力の負荷抵抗+シャント抵抗)」を満たしてください。
例えば、4−20mA出力機器の最大負荷抵抗が260Ωの時は、負荷抵抗が10Ωの4−20mA入力機器と
250Ωのシャント抵抗を直列に接続できます。
・負荷抵抗を直列に接続するため、各入力の−端子(GND端子)間に電位差が生じます。電位差が生じても
全体の回路に問題がないことを確認してください。
・シャント抵抗選定の詳細は、「シャント抵抗の選定方法(No.8)」を参照してください。
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周辺知識
(アナログ電流出力編)
Vol. 6 アナログ電流出力の配線方法 (複数接続-③)
■シャント抵抗を使用して電流→電圧変換する計測方法
他の4−20mA入力機器の負荷抵抗と直列にシャント抵抗を配線することで電圧入力レンジの計測器で計測がで
きます。他の4−20mA入力機器の負荷抵抗が1Ωなど微小な場合でも、精度良く計測できます。
配線
選定のポイント
・「4−20mA出力の最大負荷抵抗 > (4−20mA入力の負荷抵抗+シャント抵抗)」を満たしてください。
例えば、4−20mA出力機器の最大負荷抵抗が260Ωの時は、負荷抵抗が10Ωの4−20mA入力機器と
250Ωのシャント抵抗を直列に接続できます。
・負荷抵抗を直列に接続するため、各入力の−端子(GND端子)間に電位差が生じます。電位差が生じても
全体の回路に問題がないことを確認してください。
・シャント抵抗選定の詳細は、「シャント抵抗の選定方法(No.7)」を参照してください。
MEMO
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電子計測事典 4−20mA出力編 No.9
■250Ωの抵抗について
250Ωの抵抗は、抵抗の標準数に該当しないため汎用的な抵抗では入手できませんが、合成抵抗で作ることがで
きます。例えば、1kΩの抵抗4本を並列に接続するか、120Ωと130Ωの抵抗を直列に接続することで250Ωにす
ることができます。
ワンポイントQ&A
Q:抵抗値は必ず250Ωを使う必要がありますか?
A:出力機器の最大負荷抵抗以下であれば250Ωである必要はありません。例えば100Ωを使用すれば4−20mAの電
流出力が、0.4−2Vの電圧に変換されますので0.4−2Vをスケーリングすれば実測値に変換できます。
■シャント抵抗の配線位置
シャント抵抗は電圧入力機器側に配線します。機器間を電流信号で伝送するためです。電流信号(4−20mA)で
伝送したほうが特長(長距離可能・ノイズに強い)を生かすことができます。(4−20mA出力機器側にシャント抵抗
を配線すると電圧伝送になってしまいます。)なお、機器間の配線ケーブルはツイストペアケーブルを使用します。
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周辺知識
(アナログ電流出力編)
Vol. 8 アナログ電流出力の配線方法 (その他-②)
■250Ωの抵抗について
250Ωの抵抗は、抵抗の標準数に該当しないため汎用的な抵抗では入手できませんが、合成抵抗で作ることがで
きます。例えば、1kΩの抵抗4本を並列に接続するか、120Ωと130Ωの抵抗を直列に接続することで250Ωに
することができます。
ワンポイントQ&A
Q:抵抗値は必ず250Ωを使う必要がありますか?
A:出力機器の最大負荷抵抗以下であれば250Ωである必要はありません。例えば100Ωを使用すれば4−20mAの
電流出力が、0.4−2Vの電圧に変換されますので0.4−2Vをスケーリングすれば実測値に変換できます。
■シャント抵抗の配線位置
シャント抵抗は電圧入力機器側に配線します。機器間を電流信号で伝送するためです。電流信号(4−20mA)で
伝送したほうが特長(長距離可能・ノイズに強い)を生かすことができます。(4−20mA出力機器側にシャント抵抗
を配線すると電圧伝送になってしまいます。)なお、機器間の配線ケーブルはツイストペアケーブルを使用します。
MEMO
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www.keyence.co.jp/henni 最寄りの営業所につながります
図解 簡単AFM入門(Vol.1)
AFMの仕組み−検出器
セルフセンシング(ピエゾ抵抗体検知)方式
カンチレバーに内蔵したピエゾ抵抗体に電流を流してスキャンを行うと、試料の凹凸に応じたレバーの上下たわみ量により、
内蔵した抵抗体の抵抗値が変動します。この抵抗値が一定になるようにフィードバックを行いま す。
このフィードバック量を読み取ることによりAFM画像を取り込みます。
長所①カンチレバーの脱着が容易
②光てこ方式のように、光学調整が不要
短所①光てこ方式に比べて、分解能が劣る。
ピエゾ抵抗体
ナノスケールハイブリッド顕微鏡
AFM読本
AFMの仕組み-検出器
セルフセンシング(ピエゾ抵抗体検知)方式
カンチレバーに内蔵したピエゾ抵抗体に電流を流してスキャンを行うと、試料の凹凸に応じたレバーの上下たわみ量により、
内蔵した抵抗体の抵抗値が変動します。この抵抗値が一定になるようにフィードバックを行います。
このフィードバック量を読み取ることによりAFM画像を取り込みます。
長所①カンチレバーの脱着が容易
②光てこ方式のように、光学調整が不要
短所①光てこ方式に比べて、分解能が劣る。
ピエゾ抵抗体
ナノスケールハイブリッド顕微鏡