電圧/電流計を作ってみた

ブレッドボードで電子工作を実験していると、

回路に流れている電流値を知りたいことがよくあります。

３桁表示の電圧計を入手したので、これを使って電圧/電流計を作ってみた。

電圧計に通電するとこんな感じで動作する。

尚、この３桁電圧計は、入力と電源が分離されているタイプです。

Idea sketch を入れる

全体の構成

簡単な仕様

• 電圧表示：　最大　７V
• 電流表示：　MAX電流切換　2段階

            Max 500mA
            Max 100mA 

電圧・電流計のブロック図

設計

各ブロックの実現方法

• 電圧表示：　３桁の電圧計を使用
• 電流表示：　電流検出回路の出力を３桁の電圧計で表示
• 入出力：　　DCプラグ

電圧表示　

電圧表示は、３桁電圧計の入力線と電源線をIN端子に接続する。

        このため、入力電圧は、５V以上が必要。

電流表示

電流検出の方式には、High sideとLow sideがある。

        出力電源の短絡時にも電流値を表示させたいので

        High side測定方式とする。

  

回路方式

電流検出の回路方式は、次のような方式が考えられる。

1. 検出抵抗のドロップ電圧を測定
2. 検出抵抗とOPアンプの組み合わせで測定
3. OPアンプだけで電流検出

    ここでは、２番の方式とする。

    理由は、簡単な回路で電流検出できるから。

回路図

部品の決定

電流検出抵抗：　0.1オーム　1/4w

電流検出オペアンプ：LMC 6482；CMOS ヂュアル入出力フルスイング

バッファー用トランジスタ：２SC1815

電圧表示用抵抗

１） MAX 500mA     10KΩ

        ２）MAX 50 mA    100KΩ

組み立て

３桁電圧計をケースに組み込んだところ。上が電圧表示、下が電流表示

IN：電源入力端子、OUT :電源出力端子

SW：電流計のMAX値の切換

電流値の外部出力端子

マルチメーターを接続すると精度良く測ることもできる。

動作テスト

• 電子負荷を接続して表示電流を測っているところ。
• 出力電圧：5.82V 出力電流：441mA

• 負荷抵抗 200Ωを接続して表示電流を測っているところ
• 出力電圧：　6.61V　出力電流：27.5mA
• 電流値は、6.61/200Ω ＝＞　33.05mA

ACアダプター、降圧モジュール、電圧/電流計、ブレッドぼーど

まとめ

    電源と実験回路の間に入れるだけなので使い方は簡単です。

使用した３桁の電圧計ですが、低い電圧付近で表示誤差が大きくなる傾向があります。

５V電源の監視用として使う分には、良いかなと思います。