09.2
                                   林 正幸

  高抵抗入力電圧計の製作

 「電源・デジタル表示装置(PWDD)」
    http://www.water.sannet.ne.jp/masasuma/masa/ne69.htm
が完成したので、それに載せる第3の「検出部」として、当面は電池の電圧を計測するこ
とを頭に置いて、高抵抗入力電圧計を製作した。

A.回路の説明

 回路図は次のようである。



 電流をできるだけ流さないということで、検出する電圧は直接にオペアンプ(
「082」)に入力し、非反転増幅をする。レンジは
    @0〜40mV(−20〜20mV)
    A0〜0.4V(−0.2〜0.2V)
    B0〜4V(−2〜2V)
として@は125培に、Aは12.5倍に、Bは1.25倍に増幅して最大電圧を5Vにす
る(レンジを越えた部分の表示もするので、レンジは5Vの94%=4.70Vに収める。
したがって実際にはたとえば@は117.5倍に増幅する)。増幅率の調整は可変抵抗を使

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うが、この振れ幅調節は特別な場合を除いて一度行えばよいので、つまみは付けない。な
お5V以上の電圧を計測しようとすると、余分の回路が必要になるので今回は割愛した。
 ゼロ点調節はオペアンプの減算回路を使う。−2.5V減算すると、レンジは例えば@で
は−2.00〜2.00Vに変えられる。電池ではプラマイを判定することも大切なので、
センターメーターとしての利用も多くなる。この調節はオフセット電圧の調節を兼ねてい
る。
 調整用の基準電圧は右の回路で発生させる。レンジ@、Aは乾電池1つの1.5Vから、
レンジBは乾電池4つの6Vからつくり、デジタル電圧計で数値を確認して入力する。こ
ちらは1つ製作すれば十分である。

B 部品表

    品  名 単価(目安)
高抵抗入力電圧計
ユニバーサル基板(ICB−93)                  300円
φ2ビス(25mm)、ばねワッシャ、ナット  ×4
φ2平ワッシャ  ×8
オペアンプ 082                          84円
DIPスイッチ(4桁)                       190円
可変抵抗 200Ω                         380円
     2k
     20k
     10k(&つまみ)                   (145円)
精密抵抗 1k
     10k ×4
抵抗 100Ω
   270Ω
   2.7k  ×2
   10k  ×4
   27k
   51k
   100k
10pおすコネクター(みぞあり)                  120円
フラットケーブル(10本 8cm)
リード線(赤黒)
クリップ  ×2(赤黒)                       25円

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基準電圧発生器
ユニバーサル基板(ICB−93)
φ3ビス(25mm)、ワッシャ、ばねワッシャ、ナット  ×4
可変抵抗 100Ω(&つまみ)
     300Ω(&つまみ)
     3k(&つまみ)
抵抗 510Ω
   2k
   2.7k
   5.6k
   10k
JTターミナル(赤黒)
クリップ&コード

C 製作と調整




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<製作>
高抵抗入力電圧計
@前ページの実態配線図のように、ユニバーサル基板に可変抵抗の4つの穴を開ける。
DIPスイッチ、オペアンプをはんだづけし、可変抵抗も取り付ける。
A抵抗などの残り線で7つの半円状端子をつくる。
B抵抗などをはんだづけする。なお精密抵抗1つ、可変抵抗につながる抵抗4つ(調整時
に取り替えやすい)ははんだ面から付ける。
Cおすコネクターに、▽印に黒色が来るように8cmのフラットケーブル(ゆ着部分の
方)を裏から差し込んで、万力で締め、ケーブルを返してカバーを差し込む。
 部品面からケーブルの他端を、右に茶赤コードが来るようにして、半円状端子に2本ず
つはんだ付けする。そしてコードをめっき線で固定する。
 リード線にクリップをはんだづけし、半円状端子につないで固定する。
D基板の足にするビス・ナットなどを取り付ける。
基準電圧発生器

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 省略

<調整>
E基板を「電源・デジタル表示装置」につないで電源を入れ、オペアンプが熱くなるなら
すぐに電源を切って点検する。
FDIPスイッチの1をONにし、「テンキー」で0〜40.0mVのレンジを設定する。
赤黒のリード線をつないで、ゼロ点調節の可変抵抗(10k)をまわして、0と20.0
mVの両方を表示できるか点検する。後者ができれば、−20.0〜20.0mVのレンジ
も使える。
 もし表示できないなら、2.7kの抵抗などを加減してできるようにする。
G基準電圧発生器で40.0mVをつくって入力し、レンジ@の振れ幅調節の可変抵抗(
20k)をまわして、40.0mVを表示できるか点検する。
 もし表示できないなら、10kの抵抗を加減してできるようにする。
HDIPスイッチの2をONにし、「テンキー」で0〜0.400Vのレンジを設定する。
そしてゼロ点の点検をする。
I基準電圧発生器で0.400Vをつくって入力し、レンジAの振れ幅調節の可変抵抗(
2k)をまわして、0.400Vを表示できるか点検する。
 もし表示できないなら、2.7kの抵抗を加減してできるようにする。
JDIPスイッチの3をONにし、「テンキー」で0〜4.00Vのレンジを設定する。
そしてゼロ点の点検をする。
K基準電圧発生器で4.00Vをつくって入力し、レンジBの振れ幅調節の可変抵抗(
200Ω)をまわして、4.00Vを表示できるか点検する。
 もし表示できないなら、100Ωの抵抗を加減してできるようにする。
参考:この後、振れ幅調節の可変抵抗をまわさなければ、ゼロ点調節のみで計測できる。

D 使用法

 「電源・デジタル表示装置」の設定の詳細に関しては上のホームページを参考にする。
@レンジは次のようである。
 DIPスイッチの1  00.0〜40.0mV(または−20.0〜20.0)
         2  0.000〜0.400V(   −0.200〜0.200)
         3  0.00〜4.00V(   −2.00〜2.00)
         4  なし
参考:V = 0506
   mV = 06130506
ADIPスイッチでレンジを選び、赤黒のリード線をつないでゼロ点調節で0V(または

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0mV)にする。
B必要なら、上のように再調整する。
C通常の電圧計のように回路に並列に入れて、電圧を計測する。電池などは直接に端子に
つないで起電力を計測できる。
注意:赤コードに負電圧が掛かれば、マイナスで表示される。



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