- ベストアンサー
オシロスコープによる観察（ホイートストンブリッジ）
こんばんは。早速ですが，よろしくお願いします ＋－－－R1－－－B点－－－R1－－－＋ ｜ ｜ A点 D点 ｜ ｜ ＋－－－R1－－－C点－－－R1－－－＋ 上記のブリッジにおいてA,D間に２Ｖの電圧をかけます。 電源は直流安定化電源です。 抵抗はすべて同じです。 電圧レベルの確認にオシロスコープを使用しました。 AやDにプローブのグランドを接続してB,C点を観察すると 測定値のレベルは±の1V，振れ幅は10mv程度です。 しかしBやC間にプローブのグランドを接続してAやDを観察すると 50MHZ程度の周期的な波形が観察されます。 B,C間の波形も同様です。 （グランドがオープンの時と同じような現象です） 振れ幅も80mV程になります。 ブリッジでなく，２つの抵抗でもこのような現象になります。 商用電源の影響なのでしょうが， (1)なぜこのような結果になってしまうのでしょうか？ (2)２点間ＢＣの値をA/D変換器に入力する場合,当然上記の影響が出てしまうと思われますが対策はありますでしょうか？ 以上，ご回答よろしくお願いします。
- uekinda
- お礼率83% (57/68)
- 科学
- 回答数3
- ありがとう数1
- みんなの回答 （3）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
(1)なぜこのような結果になってしまうのでしょうか？ 直流安定化電源のリップル率が悪いからですね http://www.kikusui.co.jp/knowledgeplaza/powersupply1/powersupply1_j.html ５のリップルノイズ参考 http://www.orixrentec.co.jp/tmsite/know/know_dcps46.html リップルノイズ参考 (2)２点間ＢＣの値をA/D変換器に入力する場合,当然上記の影響が出てしまうと思われますが対策はありますでしょうか？ http://www.orixrentec.co.jp/tmsite/know/know_dcps46.html リップルノイズ参考 及びリップルノイズの少ない電源を使う ノイズレスプリレギュレータ方式で低リップル（500μV以下)、 http://www.takasago-ss.co.jp/dc/dc_menu.htm NLシリーズ 見たいな電源を使う
その他の回答 (2)
- microham2
- ベストアンサー率30% (64/207)
質問者さんのスキルがわからないので、エキスパートならご容赦を。 AD間でオシロ測定したときの波形はどんなですか？ R1は何オームくらいを使ってますか? 波形は綺麗な正弦波ですか？三角波の形ですか? 三角波ならリプルでしょう。 電源容量に比べて電流を流しすぎると安定化電源はリプルがでます。 推測するに、R1に1Ωとか使ってませんか? R1に10kΩとか100kΩとか使えば、そんなにリプルは出ないんじゃないかと思います。 50Hz正弦波のノイズなら、電源ノイズかプローブの断線/不良かな。
お礼
みなさまご回答ありがとうございました。 いろいろ実験してみましたが，どうやら測定器のフレームグランドが フローティングだったようで，きちんと接地したら良くなりました。 測定ノウハウが不足していたようです。 お騒がせしました。 ご回答いただいたみなさまには，この場を借りてお礼申し上げます。 またよろしくお願いいたします
補足
ご回答ありがとうございます 説明不足ですいません。 Ｒ１は１２０オーム（歪みゲージを想定）です。 Ａ－Ｄ間は２ＶのＤＣ波形で、オシロの波形が１０ｍｖ幅で推移している状態です。 リプルは考えたのですが、Ｂをグランドにした時にのみ表記の現象が出現する理由がよくわかりません。 そこまでわかりましたらよろしくお願いします。
- fjnobu
- ベストアンサー率21% (491/2332)
電源を、直流安定化電源でなく乾電池にしてみると、完全な直流になるはずです。 でも、そうはならないとすれば、抵抗値がそのオシロスコープの入力インピーダンスより抵抗値が大きすぎて、外部の電気ノイズを拾っています。 通常は５０Ｈｚ又は６０Ｈｚですが、高周波ミシンなどの信号原があれば、その信号がオシロスコープに現れます。 電気は、理論計算通りになるものです。そうならないときは、十分な条件を計算に入れていないからです。良く観察してください。
補足
ご回答ありがとうございます おっしゃるとおり乾電池で試した場合は、Ｂをグランドにした場合も ８０ｍｖ、５０ＭＨｚの波形は観察されません。 １０ｍｖのふれ幅の波形です。
関連するQ&A
- ブリッジ整流波形のオシロスコープでの観察
ダイオード整流波形を確認する目的で、ダイオードブリッジ回路を作成、オシロスコープで波形を表示しましたが、全波整流波形にはならず半波整流波形しか表示されませんでした。波形の確認が目的でしたので入力は低周波発信器を使用（1kHz,10VP-P）してブリッジ回路に直接入力し、負荷抵抗（10k)の両端の電圧波形を観察しました。オシロスコープは2現象ですが、出力側だけ接続して1chの状態で使用しました。 トランスを使用しないと全波整流波形は観察できないのでしょうか？ 初歩的な質問で申し訳ありませんが、よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- オシロスコープについて
オシロスコープについて、わからないことが6つあります 1.電流を測定するのに最も適したプローブはどれ？ 高電圧プローブ FETプローブ 電流プローブ 2.微小信号の測定には10X（10：１）プローブより2X(2:1)プローブの方が有利? 3. プローブの最大入力電圧は周波数帯域によらず一定ですか? 4.測定ポイントとグランドが離れている場合、より歪の小さな波形観測ができるのはどれ？ プローブ先端を延長 グランド・リードを延長 どちらも同じ 5. プローブの入力容量が小さい方がグランド・リードの寄生インダクタンスによる影響が小さい? 6.単発的な電流であれば最大パルス電流を超える大電流を測定しても問題ない?
- ベストアンサー
- 電気・電子工学
- 不平衡のブリッジ回路についての問題
図のようなR1-R5からなる不均衡のブリッジ回路を100Vの直流電源に接続しており、その際にA点の電圧が100Vであり、C点は75V、D点は50Vでした。抵抗R1を外すとC点の電圧が50V、D点の電圧が25Vになったとします。 抵抗R2をはずした場合のC点、D点の電圧はこれらの情報から求められるでしょうか。
- ベストアンサー
- 物理学
- オシロスコープの電圧プローブ不具合？
３相交流を直流に整流している電源をもつ機械の、直流の電圧ひずみ波形を見ようとしています。 直流になっている部分にオシロスコープの電圧プローブをあてて波形を見るようとすると、測定しようとしている機械の漏電ブレーカーが落ちます。 （プローブをオシロのCh1に付けた場合のみ Ch2ではブレーカーは落ちません） 電圧プローブがショートしているのかと思い調査しましたが、問題ありません。 この場合どこに問題があると考えられますでしょうか。
- ベストアンサー
- 科学
- ブリッジ回路について
問題1 写真上の回路の両端の端子AB間に60Vの電圧を加える。この時電流I_0と、I_1の値を求めよ。 答え 合成抵抗R_0=12+8=20Ω I_0=60/20=3A I_1={(8/(12+8))*60}/10=2.4A 問題2 写真左下のブリッジ回路の端子AB間に60Vの電圧を加える。この時電流Iを求めよ。 答え この回路は、写真上の回路と同じものである。従って、合成抵抗R_0=20Ω I={(12/(12+8))*60}/30=1.2A 質問です。 まず右下のブリッジ回路は左下のものと同じもので間違いないのでしょうか。 もしそうならばなぜ左下(右下)のブリッジ回路が上の回路と同じになるのかがよく分かりません。右下のブリッジ回路で考えると、もし上の回路と同じならば問題1より10Ωの抵抗に流れる電流はI_1=2.4Aとなり、40Ωの抵抗には3.0-2.4=0.6Aの電流が流れるのではないかと思います。 そうすると、B点から見たC点の電位差はV_c=10*2.4=24V, 同じくB点の電位差は40*0.6=24VとなりC点とB点の電位差は0になると思います。 次に、問題2よりブリッジ回路の30Ωの抵抗に流れる電流は1.2Aですので、その1.2Aのうち0.6Aがブリッジ回路の中心DC間に流れ込み、残りの0.6Aが40Ωの抵抗に流れている様に思われます。しかし、CD間の電位差は0のはずですので、電位差が0にも関わらず電流が流れているという事が矛盾している様に思われます。 そして、ブリッジ回路において向かい合った抵抗の積が等しい時のみ中心間(この問題ではCD間)の電位差が0になるというブリッジの平衡条件をこの回路は満たしていない(20*40≠10*30)ので、そもそもC点とD点の電位差は0ではないのではないかと考えているうちにすっかり混乱してしまいました。 詳しい方教えていただければ助かります。
- ベストアンサー
- 電気・電子工学
- ホイートストンブリッジの問題
誰かこの問題教えてくれませんか 下の図においてE=6V P=10Ω Ｑ=30Ω Ｒ=60Ω Ｘ=20Ωの時、a点とb点の電圧を求めよ。必ず図と式を記すこと。 Ｇの上と下はIgとＫgです。 図は何書いたらいいかわからないから、この回路を簡単にした図を書きたいんですよね。どんな回路にしたらいいですか。 スイッチ空いてますが、多分スイッチは閉めるんだと思います Gは検流計です
- ベストアンサー
- 物理学
- ホイートストンブリッジにテブナンの定理を
図のホイートストンブリッジで抵抗R5に流れる電流I5をテブナンの定理を用いて求めよという問題なのですが、端子bc間の電位差は{R2/(R1+R2)-R4/(R3+R4)}Eとなるのはわかります。 抵抗R5を取り去ったとして端子bcから見た回路の等価抵抗R0は、起電力Eを短絡したときの合成抵抗であるから、わかりやすくみれば図(右)のような回路の端子bc間の抵抗である。 よって,R1とR2の並列抵抗とR3とR4の並列抵抗が直列に接続された回路が求める等価回路である。 したがって、R0=R1R2/(R1+R2)+R3R4/(R3+R4) この起電力Eを短絡したときの合成抵抗というのはわかりますが、だからといってなぜR1とR2の並列抵抗とR3とR4の並列抵抗が直列に接続されたものになるのかがわかりません。 そもそもわかりやすくいえばa→dに導線を引いた図になるといっていますが、なぜこのような図になるのか理解できません。ただ単に起電力Eがないものと考えればいいんではないのですか？ 私の考えではa→dに導線をひいていない図(左)についてc→b方向に電流を流したときに流れる電流の道から、R1とR3の直列抵抗とR2とR4の直列抵抗が並列に接続されたもののように思えるのですが、なぜこのようにならないんですか？ このことについてわかる方がいらっしゃいましたら是非教えていただけないでしょうか。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- オシロスコープの計算
この問題を教えてください。 問題 オシロスコープに電圧プローブを付けた場合の等価回路は図（画像）のようになる。 この等価回路のインピーダンスは、周波数の関数となり、V2/V1も周波数の関数になる。 図（画像）の電圧プローブの周波数特性の補償とは、V2/V1を周波数に無関係にするため、R1C1=R2C2にするということである。 以下の問いに答えなさい。 (1)図（画像）の等価回路において、R1C1=R2C2のとき、V2/V1を求めよ。 (2)V2/V1＝1/10のとき、R1の値を求めよ ただし、R2=1[MΩ]とする です。 教えてください。 よろしくお願いします
- 締切済み
- 物理学
- 直流ブリッジ回路について
写真のようなブリッジ回路において、抵抗A=1000Ω B=100Ω C=1000Ω 、可変抵抗R=100Ωのときかく抵抗の両端電圧および検流計の両端電圧を教えてください。 おそらく回路は平衡しています。 よろしくお願いいたします。
- 締切済み
- 電気・電子工学
- 交流電源の出力をオシロスコープで測定
是非とも教えて頂きたい事がございます。 先日、アース付３極電源ケーブルをコンセントにつなげて単相交流電源を動かし、 その電源出力にケーブルをぐるぐる巻きつけたコイル状にしたものを つなげることによって磁界を発生させる回路を作りました。 出力の電圧波形をオシロスコープで見たいと思い、u相とv相をプローブの 先端とそれについているグランドワニ口ではさんだところ、ブレーカーが 飛びました。 アース付３極電源ケーブルを２極に変換すると普通に測定でき、 ３極電源ケーブル時での交流電源出力側アースとu相（又はv相）をオシロで観測するときと 同じ波形が測定出来ました。（入力側アースと出力側アースは共通になっていました） 参考情報） 入力電圧：商用電源（U相、V相、アース） 出力電圧：交流5V(50Hz),0.2A (u相、v相、アース共通） ブレーカが落ちた理由をおしえていただけますでしょうか？ 私的には、フローティング測定が原因だと思っており、 5V+商用電源電圧の電圧がオシロスコープにかかったのかと 思いましたが、出力側アースとu相(又はv相）を測定した時に、 交流5Vしか出ていなかったので原因がよくわかりません。 教えてください。
- ベストアンサー
- 物理学
補足
ご回答ありがとうございます リップルは考えたのですが、A-D間で見えないレベルのものが、 Ｂ－Ｄ間で見えることはどのように説明できるのでしょうか？ そこまでわかると幸いです。 よろしくお願いします