• ベストアンサー

GP-IBインターフェースを用いた実験

こんにちはＧＰ－ＩＢを用いた計測に関する質問です。 ＰＣ98とマルチメータと直流電源を GP-IBでつなぎ、 ダイオードとマルチメータを直列に接続し、 マルチメータを電流モードにして電流を直接測定して ダイオードのＩ－Ｖ特性を測定する方法では ダイオードの正確なＩーＶ特性が測定できないのですが、なぜ正確に測定できないのかよくわかりません。 マルチメータ内のダイオード”on”時の内部抵抗が関係しているようなのですが… どなたか教えてください。 お願いします。

  • 1724
  • お礼率57% (39/68)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • diode5
  • ベストアンサー率50% (37/73)
回答No.11

適当なDMMが探せなかったのですが、参考URLのカタログを見てください。 直流電圧測定での入力インピーダンスは、2000mV以下のレンジで1GΩ以上、20V以上のレンジでおよそ10MΩです。 負荷抵抗を100Ωとすると、並列に接続したDMMの入力インピーダンスが負荷抵抗に与える影響は、10MΩで0.001％、1GΩで0.00001％となります。入力インピーダンスが変わったことによる影響は軽微です。 直流電流測定で200mA以下のレンジで1.5Ω以下、2000mA以上のレンジで0.04Ω以下です。 下記データは一般的な小信号用ダイオードの特性ですが、データから見かけ上の抵抗を計算したものです。それにDMMの抵抗が見かけ上の抵抗に与える影響率を計算しています。 電圧 電流 見かけ上の抵抗 DMMの抵抗 影響率 V mA Ω Ω ％ 0.4 0.02 20000 1.5 0.0075 0.6 1 600 1.5 0.25 0.8 20 40 1.5 3.75 このことから、電流が大きくなってきた時にDMMの端子間抵抗がダイオードに与える影響が大きく、ここで電流測定レンジが切り替わることによるDMMの端子間抵抗が変わればその影響は大きいと考えられます。このことがデータの連続性がなくなるという事です。 例に上げたDMMではレンジが切り替わっても端子間抵抗は変わらないので、良い例ではないというのが正直なところです。 いろいろと考えていて、この場合100Ωの負荷抵抗を付けたままであれば、入力端子間抵抗が変わってもデータの連続性に対する影響は抑えられるということに気が付きました。 使用するDMMや測定回路の条件で変わってくると思いますので、答えは別のところにあるのかなという気がしています。

参考URL：
http://green.advantest.co.jp/techinfo/www/catalog_document/list/R6441A_R6441B_R6441C.html
1724
質問者

お礼

diode5さん、お礼遅れて申し訳ありません。 課題は考えられることを手当たり次第書いて出しました。 月曜日が締め切りで他の課題もあったため、 お礼が遅れてしまいました。 わざわざ抵抗の影響率まで調べていただき本当にありがとうございました。

その他の回答 (11)

  • tamra
  • ベストアンサー率21% (40/187)
回答No.1

マルチメータ上では正しく測定できているのに、GP-IBで収集したデータが違っている、ということでしょうか？ マルチメータでデータが確定するタイミングとGP-IBで読み出しているタイミングがズレているのではないでしょうか？ マルチメータ側が、データが安定するしないに関わらずGP-IBバスでリクエストがあった時点のデータを送出しているのではないかと思います。この辺のタイミングは、予めPC側でウエイトをかけるか、何度か読み出して安定した時点のデータを採用するなどの処理が必要です。 マルチメータの表示が安定した時点で読み出してもまだズレがありますか？

1724
質問者

お礼

お礼を申し上げるのが遅れて申し訳ありません。 ありがとうございました。

1724
質問者

補足

tamraさんこんにちは。 補足要求ありがとうございます。 >マルチメータ上では正しく測定できているのに、GP-IBで収集したデータが違っている そういうことではないはずだと思います。 それから書き忘れてしまったのですが、 ・・・GP-IBでつなぎ、 ”負荷抵抗を用いないで” ダイオードとマルチメータを直列に接続し、 ・・・ です。 また、実際にはこの実験は行っていなくて課題の問題です。 誤解を招く書き方をしてしまい申し訳ありませんでした。 実際に行ったのは抵抗値のわかっている抵抗R（負荷抵抗）を回路に加えた場合の実験です。 このときの電流IはR（負荷抵抗）の両端電圧Vｒを測定して間接的（Vr/R）に求めました。 また、ダイオードの両端電圧Vは電源電圧Vｓ‐抵抗の両端電圧Vｒで間接的に求めました。 そのため僕が今回質問している問題では 抵抗値がわかることが前提なのに 内部抵抗の値がわからないから 間接的に求めることが出来ない。 ということになるのでしょうか？

  1. カテゴリ
  2. 学問・教育
  3. その他（学問・教育）

関連するQ&A

  • VBでGP-IB

    現在実験装置の電流・電圧測定値をGP-IBでパソコンに 取り込んで実験しているのですが、制御している ソフトが代々伝わるNEC98のN88Basicなので、 そろそろソフト・ハード共無理が生じてきました。 そこでN88Basicで書いたGP-IBの制御プログラムを VisualBasicに書き直そうと考えているのですが、 なにか参考になるサイトや文献等ないでしょうか。 多々あるVB関連のHPを見てもゲームなどが中心で GP-IBでの制御に関するものは見つからなかった もので・・・

  • 圧電素子の実験　ダイオードについて

    圧電素子を使って実験しており，特性をとりたいと考えております． しかし，実験で用いている圧電素子は発電量が小さく，交流出力です． なので並列（もしくは直列で接続）に接続した圧電素子の出力を，直流に整流してから測定してみようと思うのですが，振動器で振動させると，出力電圧が○ｍＶー電流は○μＡと，とても小さく，ダイオードの特性上，整流するのに電圧が足りないのではないかと思っております． この小さな電力でも特性を発揮するダイオードはないでしょうか？ 他に昇圧チョッパを組み込み電圧を上げる事を考えたのですが・・・ よろしくお願いいたします．

  • ダイオードの逆方向接続で電流が正しく測定できない？

    先日、ダイオードの電流‐電圧特性を調べる実験(順方向および逆方向接続で電源の電圧を変化させ、ダイオードにかかる電圧と電流を調べる)をしました。 逆方向接続で実験した時に、先生から「電流計と電圧計をつないで同時に電流、電圧を測定したら電流は正しい値が測定されない」と言われたのですが、それはどうしてなのでしょうか？ いろいろと考えてみたのですが、どうにも理由が分かりません。 どなたか分かる方があられましたら教えてください、よろしくお願いします。 ちなみに電流計、電圧計はマルチメーターを使いました。 マルチメーターの内部抵抗は電流測定時は6Ωｍ電圧測定時が1MΩです。(この値が必要なのかどうかわかりませんが・・・)

  • GP-IBによる自動計測

    GP-IBを使用して半導体素子のI-Vなどの電気測定をし自動でパソコンにデータを収集する環境の構築考えております。 学生のときは98のN88-BASICを使用してプログラムを作製しておりましたが、さすがに最近はこれを使うのも不便なのでwindows環境で何か良い方法がないか考えております。 ちなみに使用できる言語はN88-BASICがあります。またvisual　BASIC、C言語が少し使えます。

  • 一般性流用ダイオードに直流電圧を印加したときの流れる電流値について

    １．一般性流用ダイオード（例えば以下） http://www.niec.co.jp/seihin/jpnpdf/10dda10.pdf の順方向に1.0Vの直流電圧を印加した時の電流値は順電圧特性のシート（3ページ目Tj＝25℃）からすると1.0Aということになるのでしょうか？ ２．また、そのダイオードを2個直列に接続して、順方向で両端に1.0Vの直流電圧を印加したときに流れる電流は何アンペアになるのでしょうか？ 単純に考えれば、「0.5A」のような気がしますが、そもそも、2個直列に接続した時に直列の両端に１．０Vを印加したとしても、それぞれの素子の端子電圧は0.5Vなのですから、先の順電圧特性のグラフより類推すると、「1ｍA以下」とも考えられます。 出来ましたら根拠とともに教えてください。

  • 【電気】回路計が交流電流を測定出来ないのはなぜです

    【電気】回路計が交流電流を測定出来ないのはなぜですか？ 回路計は直流電圧、交流電圧、直流電流しか測定出来ないと聞きました。 なぜ回路計は交流電流が計測出来ないのでしょう？ あとクランプメーターは直流電流、交流電流が測定出来るので交流電流はクランプメーターで測定するのでしょうか？

  • お薦めのマルチメータ？

    自動機に取り付けるマルチメータを探しています。　適当な製品を教えてください。 １．電圧測定（５Ｖ、１２Ｖ、精度0.1％以上） ２．GP-IB制御可能なこと。 ３．校正が可能なこと ４．安いこと。 以上、よろしくお願いします。

  • テスターによる抵抗値の誤差が大きいわけ

    デジタルマルチメーター等に比べてテスターで抵抗値を測定しようとすると１ｋΩ程度までは カラーコードの読みとの誤差が大きくとても不便に思えます。 内部抵抗の小ささが関係しているのかとも考えたのですが、測定原理は測定抵抗と内部抵抗＋接触抵抗を直列につないだ閉路に電流を流しその電圧から求めるみたいなのでデジタルマルチメーターとの差異がよく分かりません。

  • I-V変換の周波数特性

    現在フォトダイオードを用いた計測を行うため，オペアンプを用いた電流電圧変換回路を作成中ですが，製作した回路の周波数特性が測定できずに困っています。 電流出力タイプのファンクションジュネレータが手元にない上に，想定する電流値が数マイクロアンペアと微小であるため，はじめはファンクションジュネレータの出口に直列に１Mの抵抗をつなぐ事で，1V流せば1uといった形で測定しようと試みました。しかし，実際に計測すると，回路シミュレーションなどで想定していたものと大幅に異なる特性しか得られませんでした。 はじめは，回路に問題があると考え，改造を試みましたが，どうやら，ファンクションジュネレータの出口につないだ１Mの抵抗の出口ですでに高周波では信号が減衰してしまっていることがわかりました。（後ろのCとローパスしてしまうのかも？）ファンクションジュネレータの出力電圧は10mV～10Vであるため，ローパスしないように抵抗値を小さくするのにも限界があります。 どうすればI-V変換回路の周波数特性を調べられるでしょうか？また，通常I-V変換の周波数特性はどのように計測するものなのでしょうか？（ちなみに数MHz程度のカットオフ周波数のオペアンプを製作しています。）

  • 分流器に流れる交流電流を実効値メータ（ＤＭＭ）で…

    分流器に流れる交流電流を実効値メータ（ＤＭＭ）で測定は有効？ 計測システムを検討しています。 商用電源（AC100～240V 50/60Hz)を入力とするワークの入力電流を測定します。この計測システムには別の測定でデジタルマルチメータ(DMM)が必要ですので市販されている分流器（シャント抵抗）に流れる交流電流を実効値が計測できるデジタルマルチメータで測定するというのは世の中的には”アリ、ナシ”なのでしょうか？ もし、”アリ”ならば公差の考え方をご教示ください。 また機器を増やさないで計測する案がありましょうか？ 以上、よろしくお願いします

注目のQ&A

カテゴリ

専門家に質問してみよう

職業から探して質問する

あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVEセレクト

質問する