低抵抗測定で熱電対による雑音を取り除く：Design Ideas 計測とテスト（2/2 ページ）

[John Wynne（Analog Devices），EDN Japan]

異なる位相で計測した測定値から熱起電力を相殺

　図1と図2には、異なる位相での電流の流れを示した。位相1（正相）では、励起電流はI_OUT1から流れ出し、R_LOWを通り、さらにQ₂からR_REFを通って接地に流れる（図1）。位相2（逆相）では、励起電流はI_OUT2から流れ出し、R_LOWを通り、さらにQ₁からR_REFを通って接地に流れる（図2）。

図2：低い抵抗値を有する抵抗器の測定回路 （クリックで拡大）
励起電流は抵抗器R_LOWの下から上へと流れる。

　位相1では、

である。続いて電流源を切り替えた位相2では、

である。ソフトウェアで2つの測定値を組み合わせると、熱起電力を相殺でき、

　が得られる。

　最後に、この相対比較測定値を絶対測定値に変換する必要がある。そのために、「未知」の相対比較用基準電圧を用いて、既知の電圧を測定する。未知の基準に基づいてこの既知の電圧を読み取れば、未知の基準電圧を推定でき、ピンA_IN1およびA_IN2上の電位差V_DIFFの絶対値を推定できる。

　ADR420のような基準電圧源を用いれば、2.048Vという既知の電圧を供給できる。これを差動入力のもう1つのペアA_IN3およびA_IN4に接続し、24ビットA-D変換器のメインチャンネルに導く。

Design Ideas〜回路設計アイデア集

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【ディスプレイとドライバー】：LEDの制御、活用法など

【計測とテスト】：簡易テスターの設計例、旧式の計測装置の有効な活用法など

【信号源とパルス処理】：その他のユニークな回路

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※本記事は、2008年7月29日にEDN Japan臨時増刊として発刊した「珠玉の電気回路200選」に掲載されたものです。著者の所属や社名、部品の品番などは掲載当時の情報ですので、あらかじめご了承ください。
「珠玉の電気回路200選」：EDN Japanの回路アイデア寄稿コラム「Design Ideas」を1冊にまとめたもの。2001〜2008年に掲載された記事から200本を厳選し、5つのカテゴリーに分けて収録した。