直流計と交流計

Question

こんにちは

初歩的なことですが、電流計測について教えてください。

電圧はＤＣ（直流）で、負荷変動（０～２００ｋＨｚ）するため、ＤＣ＋ＡＣ電流が流れるとき、デジタルテスターやアナログメーターは交流と直流どちらで計測するのが正しいでしょうか？

また、その値は平均値？実効値？どちなになるのでしょうか？

すみませんが教えてください。

Answer

正弦波以外の測定ではテスターなどアナログ計器の使用は不可です昔の針
式アナログ計器では最近多い正弦波意外の測定
は

無理です。テスター
などは平均値指示実効値目盛という
変則ですから。今時ならディジタルのパワーメーターにするべきだと。

Answer

混乱なさっていることとお見受けしますが、
突き放して言えば、何を測りたいか次第ということになります。

このような場合、オシロスコープを使って波形を観測することが常套手段
です。波形を観測して、場合分けをすることが必要です。

波形を観測するまでもなく、電圧・電流の挙動が明らかであって、
電流測定の目的がはっきりしていれば、次のような考え方をします。

負荷に加わる電圧が、直流の一定電圧であることが明らかであって、
電流だけが高周波で脈動するという場合を想定したとき、
負荷が消費する電力を、電圧×電流で求めるようなときは、
「直流」として測定すればいいでしょう。このとき、測定器のの応答は、
「平均値」を選択することが必要です。「実効値」を選んではいけません。

負荷が抵抗性であって、印加される電圧、流れる電流が双方高周波的に
脈動するような場合であって、負荷が消費する電力を電流の二乗×抵抗値
で求めるようなときは、「ＡＣ＋ＤＣの実効値」を選択して下さい。

上記以外の想定、目的の場合もあるでしょうが、すべては書き切れません。
具体的に補足して頂ければ、改めて回答します。

状況からみて、「直流」で測定することが適切と思います。
測定器が、実効値指示と平均値指示を切り替えられるなら、平均値を
選んで下さい。選択のない場合は、おそらく平均値指示と思います。

＞交流で測定しては駄目でしょうか？
ＡＣ－ＤＣコンバータのＤＣ出力電力を計測するのであれば、「交流」で
測定することは意味がありません。直流電圧と出力電流の交流分を掛け算
しても、出力電力とは関係のない数値がでてくるだけです。
出力電圧が一定の（リップルのない）直流であれば、交流電流成分がいくら
流れても、有効電力にはなりません。

気になるのは、ＤＣ後は電圧の変動が直流±０．５％以内の表記です。
この表記は、無負荷から最大負荷まで変動させたときに直流電圧の変動が
±０．５％以内というように受け取れます。問題は、負荷電流の高周波分
に相当する電圧リップルが生じているか否かであり、負荷の軽重に伴う
電圧変動ではありません。

また、「出力電流は平均±９０％程度あり」という表記も意味がよく判り
ません。波形観測した結果なのでしょうか？
もう少し補足して頂ければ、適切な測定方法を提示できると思います。

Answer

オッシロの波形観測は正しいが、数値だけが表示される測定器は、原理を辿らないと何を測っているかワカメ状態だと思います。
　　ほぼ同じ過去質問
　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=195956&event=QE0004
　　No.28456 交流と脈流の違いについて
用語で両者を区別することはなく『重畳電圧』
＞負荷変動（０～２００ｋＨｚ）
商用電源に対応する交流測定器、デジタルテスターなどでは無理な周波数でしょう。

Answer

負荷変動の速度が200kHzですと通常のアナログテスターやデジタル
テスターでは応答速度が遅いため、正しい測定結果が得られないと
思います。

400kHz程度以上の応答速度の早いデジタルオシロスコープと同様の
応答速度を持つ専用の電流プローブとを組み合わせて測定する必要
があると思います。
また、機種によりますがオシロスコープの画面に正しい電流値を
表示することも可能だろうと思います。

なお、直流ですが負荷変動がありますので、ある時間の瞬時瞬時の
電流を測定し、この電流を二乗し、その合計値をある時間で割った
平均値とするようないわゆる、二乗平均値(真の実効値)になるので
はないでしょうか?
詳しくはデジタルオシロスコープメーカに相談すると良いでしょう。

測定器の例としては次のURLをクリックして参考にして下さい。

[オシロスコープ/テクトロニクス]
http://www1.tek.com/ja/products/oscilloscopes/

[AC/DC電流測定システム/TCPA300など]
http://www2.tek.com/cmswpt/psdetails.lotr?ct=PS&ci=13540&cs=psu&lc=JA

Answer

基本的には直流計器でしょう。
ただ、難しそうですけど。
実効値のほうがいいとは思いますが実効値、平均値と表記するべきでしょう。
なお、使う計器によって指示値はかなり変わると思いますがね。

直流計と交流計について