出力抵抗の高い定電流回路（バイラテラル回路）の作り方 - 準備編..

今白金測温抵抗体を使った温度測定は定電圧源（基準電圧源）＋精密抵抗を使ってやっています。定電流回路を使えば計算も楽ですし自己発熱のチェックなんかも簡単にできるはずです。

この記事ではぱっとしませんがちゃんと作ると実力はなかなかのものです。

　　ちゃんと作ったバイラテラル回路の性能（出力抵抗）
　　　　「定電流（バイラテラル）回路の内部抵抗を測ってみた」
　　　　「思わぬところで見つけた負性抵抗 - 定電流回路（バイラテラル回路）」
　　
　　実用向け記事　　　
　　　　「サーミスタ/白金測温抵抗体/pn接合による温度測定のための定電流電源（バイラテラル回路）」

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定電流回路はいろいろありますが、今回はこんなのを使います。U2のところは省略して赤い線で示したようにショートカットしてあります。この回路については詳細な説明記事を見つけたのでこの記事の最後の参考のところにリンクをはっておきます。

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あんまり考えずに作ったのですがひとまず出力抵抗を測ってみます。白金測温抵抗体（秋月の白金薄膜抵抗を使っています）の計測に使うのであれば出力抵抗は最低でも1MΩは必要そうです。

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電圧源と考えた場合


R2のところに100Ωと200Ωの抵抗を接続し端子電圧を測ってVxとRxを決めます。

いろいろ測ったのですが一つだけ例をあげます。

　　R2a=100Ω　Va=0.130661V
　　R2b=200Ω　Vb=0.130341V

連立方程式

　　Vx * 100/(Rx+R2a) = Va
　　Vx * 100/(Rx+R2b) = Vb

から

　　Rx = 40.5kΩ
　　Vx = 53.V

が求まります。1MΩ達成は遠い先にあるようです。

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電流源と考えた場合

出力をオープンにすれば出力電圧はIxRp、ショートすればIxの電流が流れますから

　　IxRp = Vx
　　Ix = Vx /Rx

から

　　Ix = 1.31mA
　　Rp = 40.5kΩ

となります。

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このようなうな計算をして電源の内部抵抗も考慮に入れた上で「自己発熱を測定してわかる白金測温抵抗体の扱いにくさ」ではぱっとした結果が出なかった白金測温抵抗体の自己発熱を調べてみました。

結果のグラフだけ示します。


パッと見た感じ0.04℃の自己発熱が観測されているように見えますがじつはそうではないです。

凡例をご覧いただくとわかるのですが電流を流した方が温度が下がるというとんでもない結果になってしまいました。

最初の回路図で省略したU2の部分を追加してまた実験してみようと考えているところです。

その後U2の部分を追加した回路でテストしたところ十分な大きさの内部抵抗が得られるようになりました（「思わぬところで見つけた負性抵抗 - 定電流回路（バイラテラル回路）」）

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関連

　　「定電流（バイラテラル）回路の内部抵抗を測ってみた」　（この記事）
　　「サーミスタ/白金測温抵抗体/pn接合による温度測定のための定電流電源」
　　「定電流回路（VIコンバータ）の安定性を調べてみた」
　　「思わぬところで見つけた負性抵抗 - 定電流回路（バイラテラル回路）」
　　「定電流回路（バイラテラル回路）の出力抵抗を測ってみたけれど....」

　　「記事一覧（測定、電子工作、天文計算）」

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　　趣味の気象観測
　　趣味の電子工作
　　　　PIC

　　「（趣味の）白金抵抗温度計の製作 - 準備編」
　　「16bitADコンバータMCP3425とPICで作る白金抵抗温度計 - 1」
　　「（趣味の）白金薄膜抵抗温度計の作り方 - 誤差について」
　　「自己発熱を測定してわかる白金測温抵抗体の扱いにくさ」

　　「正確な温度を求めて (1)」
　　「氷点 - 摂氏0度の作り方」

　　「サーミスタの自己発熱・熱放散係数を測ってみた」
　　「(アルミ管入り)サーミスタの自己発熱・熱放散係数を測ってみた」
　　「(水中の)サーミスタの自己発熱・熱放散係数を測ってみた」

　　「温度センサー3種の精度比較（摂氏0度～40度編）」

　　参考

　　　　「OLINAS - 電子回路よもやま塾」
　　　　　　　　「第四十二回：　定電流回路（１）」
　　　　　　　　「第四十三回：　定電流回路（2）」
　　　　　　　　「第四十四回：　電流出力アンプ（１）」
　　　　　　　　「第四十五回：　電流出力アンプ（２）」
　　　　　　　　「第四十六回：　電流出力アンプ（３）」
　　　　　　　　「第四十七回：　電流出力アンプ（４）」

　　　　「白金抵抗温度計の校正とその使い方 - JCSS：計量法認定」
　　　　「JEMIC 計測サークルニュースVol.26, No.2 ～ 4 連載(1997) - 浜田登喜夫 - 白金抵抗温度計の校正とその使い方」