トラブルシューター

私の修理・製作体験記(茨城・県西おもちゃ病院・JA7FJP/1)

PIC電圧/電流計・電流誤差はオフセット電圧

2009-11-29 22:20:09 | PIC

電流計部分は0~10Aまで測定可能ということで設計したが、0~100mAの低電流範囲で誤差(-20~30mA)が有る。(小数点以下2桁まで表示)
Vameterkairo Img_6675_r 回路的には、0.1Ω抵抗に電流を流した時の両端電圧をオペアンプ(LM358N)で5倍してPICのA/D変換で2倍にして表示している。
10mAで抵抗両端電圧が1mVということになる。
オペアンプの増幅度を50倍にして見たが、増幅度倍になるだけで、誤差は変わらない。
困って、ネットで検索してみると、どうやら単一電源用オペアンプのオフセット電圧が影響している様だ。
規格ではTYP2mV,MAX7mVとなっている。これが、そのまま現れている様だ。
手持ちの単一電源用オペアンプが何種類か有ったので、交換してみたが、大差は無い。μPC358Cがたまたまか1mV(表示で10mA)程度の誤差で一番良かった。

このほかに、オペアンプ出力とPICーA/D入力ポート間に抵抗を入れると少し改善される。

A/D入力ポートは10kΩ以下のインピーダンスである必要が有るそうだが、現在100kΩを入れて有る。NJM2119Dが入手出来たら、再度、抵抗値を確認しよう。

同じLM358Nでもメーカー・ロットによって2~3mVのばらつきが有った。
LM358C TYP2mV MAX7mV(μPC358Cも規格上は同一)
LMC662 MAX6mV

NJU7031 MAX10mV

持ってはいないがNJM2119Dというのが、データー上では何とTYP90μV(MAX450μV)で群を抜いて低い。

これにすれば、多分解決すると思うので、秋月で250円(10個以上で200円)とちょっとお高い(LM358Nはフェアチャイルド製が5個で100円、ナショセミ製が5個で200円)が購入しよう。

但し、電源電圧+5Vの場合、最大出力電圧がmin2.4Vtyp4.0Vなので、測定可能電流は0~8Aということになる。

また、PICのA/Dは10bitなので最低測定電圧はVref5V/1024=4.9mV

入力のOP-AMPで5倍増幅しているので、OP-AMP入力では4.9/5=約1mV

従って、電流としては1mV/0.1Ω=10mAが最低測定電流となる。

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