直流電圧と気圧

質問

精密な直流電圧測定で気圧による影響はあるでしょうか。どれくらいの気圧範囲であれば無視できるでしょうか。

回答No.5

nakjima · ベストアンサー

精密なデジタル電圧計では、内部にツェナー電圧源を使用しているでしょうから、それをキーワードに調べるのも良いと思います。

通常、直流電圧のシングルｐｐｍ以上の精密測定は、標準室のような環境下で行われます。（室温２３℃、湿度５０％、気圧１）

私が思うに、6_1/2のデジタル電圧計では、気圧が常に変化しているような環境下で無い限り、影響は無視できると思います。
なにか、特別に高所での精密測定などが必要なのでしょうか？

測定器の仕様に、推奨される使用環境について記載があることと思います。
標高についても範囲が記載されています。
無ければメーカーに問い合わせると分かると思います。
具体的な影響量については、私も情報を持っていません。

後は、思いつくまま気圧の影響を書いて見ます。

１．電圧計の回路中に使用されているモールドされた素子などに意図せず含まれている微小な気泡が減圧により膨張する。
このような気圧の変化によって素子が物理的にストレスを受ける。
このような現象は、測定で使用するケーブルや、他の電子デバイスにも当てはまると思います。

２．空気の比誘電率が変化する。
周囲との空間的な結合（静電結合）に影響し、これにより、ストレーキャパシタンスや絶縁部の絶縁抵抗などが変化し、漏れ電流やノイズなどの量に微小な影響が出ると思います。

お礼

有難う御座います。
ツェナー電圧源についても調べてみます。

回答No.4

sego

直流電圧は気圧には影響ないでしょう。真空中でも変化が無いため、それより温度による変化は著しいです。温度補償するために昔からホイーストンブリッジや温度補償回路などがあるのです。半導体も温度補償回路が無ければ、電圧など奥がましくて計れないでしょう。

補足

有難う御座います。
もう少し詳しく記入すべきでした。
測定する計測器はデジタルマルチメータ６桁1/2クラス
のものです。
測定する電圧は100 mVぐらいで10 μVぐらいでも影響さ
れます。
標高が高くなれば（例えば1000 m）多少影響がでると
言う話は聞いていますが、どれぐらいの標高まであるいは気圧まではこの範囲に影響はないでしょうか？

回答No.3

moto21

会社で使用しているマルチメーター等の校正にも
立ち会ったこともありますがあまり気にしていな
かった記憶があります。
今多くは電子機器（デジタルボルトメータ）で、
基準電圧を作るところから半導体なので無視できる
レベルではないでしょうか？

また具体的電圧レンジ（ｍＶオーダーかμＶなのか）
やどの様な用途で正確さはどの程度必要かを書いた方
が詳しい情報が得られると思います。
私の回答は数１００ＶからｍＶオーダーの
デジタルボルトメータでの話しです

補足

有難う御座います。
もう少し詳しく記入すべきでした。
測定する計測器はデジタルマルチメータ６桁1/2クラス
のものです。
測定する電圧は100 mVぐらいで10 μVぐらいでも影響さ
れます。
標高が高くなれば（例えば1000 m）多少影響がでると
言う話は聞いていますが、どれぐらいの標高まであるいは気圧まではこの範囲に影響はないでしょうか？

回答No.2

tnt

どのくらいの精度を求めているのかによりますね。
０．５％だったらメーターによる
測定でしょうから、無視できます。

というのは、メーターは磁石と電磁石の反発力を
バネ（渦巻き状に巻いてあります）で押さえることで
表示をしていますから、
バネの長さが変わってしまう温度による影響が
大きすぎて気圧は無視できるのです。

電圧ですから、これよりも精密になると
電流を流しての測定はできません。
平衡型ブリッジによる測定になると思います。
この場合は気圧が関係してきます。
それは比較源の電池の特性が変わるためです。

ただし、以上はあくまでも常識的な考察であり、
たとえば、ある日にやった実験について
その実験環境として気温、天気と共に気圧もメモして
おくのは無駄なことではありません。
というのは、何が誤差になるかがわからないから
「実験」をする訳だからです。

Ａと言う日は１００．１Ｖ
Ｂという日は１００．５Ｖ　なんていう結果が出て
他の環境がすべて同じで気圧だけ違うとすると
当然、次の実験は加圧室、減圧室を使って
本当に気圧が原因でないかどうかを実験することに
なるわけです。

で、気圧が原因だとは考えられないのに
気圧でデータが変わるとしたら、
なにか新しい発見をしているか、実験にミスがあるかの
いずれかとなります。

補足

有難う御座います。
もう少し詳しく記入すべきでした。
測定する計測器はデジタルマルチメータ６桁1/2クラス
のものです。
測定する電圧は100 mVぐらいで10 μVぐらいでも影響さ
れます。
標高が高くなれば（例えば1000 m）多少影響がでると
言う話は聞いていますが、どれぐらいの標高まであるいは気圧まではこの範囲に影響はないでしょうか？

回答No.1

nrb

精密級　０．５級以下の直流電圧測定ですが

　アナログ及びデジタルのメータや材料に気圧に変動する要因の物は使ってないと思います

　それに動作保障範囲が仕様書に記載があります

　温度や湿度なんかの記載は見た覚えがありますが、気圧に関しては無かったと思います

　気圧より温度、湿度の方が重要です
　通常は気圧が低くなれば、温度が低くなります
　高い山に持って行くと気圧が下がる　同じく温度も下がる
　気圧が下がれば、水蒸気が飽和しやすくなり湿度が上がる

　よって　気圧より　温度及び湿度が条件内に入ってることが重要と思います

補足

有難う御座います。
もう少し詳しく記入すべきでした。
測定する計測器はデジタルマルチメータ６桁1/2クラス
のものです。
測定する電圧は100 mVぐらいで10 μVぐらいでも影響さ
れます。
標高が高くなれば（例えば1000 m）多少影響がでると
言う話は聞いていますが、どれぐらいの標高まであるいは気圧はどの範囲に影響はないでしょうか？
温度は23度±1度でコントロールして熱起電力の影響も
考察しています。熱起電力に関しては文献等はあるのですがどうしても気圧に関してはなく影響がないという根拠がわかりませんので。