見本 PDF 精度出しの第 1 歩は， 適切なセンサのドライブ方法の見極め 第2章 事前調査・検討 ∼温度センサの扱い方∼ 中村 黄三 回路内での信号処理は電圧がベースなので，抵抗性信号源である RTD をド ライブして電圧で引き出す（R −V 変換する）必要があります．本章では，ベスト な R −V 変換および本体との接続方法について考察し，選択します． 接励起する方法［図 1 （a）］と，電流制限抵抗（負荷抵抗） を介して定電圧源に接続する方法［図 1（b）］とがあ ります．いずれも， Pt100 の両端電圧を電圧出力V O（以 RTD のR −V 変換方式の検討 ■ 抵抗性信号源の励起によるR −V 変換 ● 励起やR −V 変換とは何か Pt100 のような抵抗値の変化を信号とする信号原を， 抵抗性信号源と呼びます．抵抗性の信号に対して回路 における信号処理は電圧ベースなので，抵抗性から電 圧への信号変換（以下，R −V 変換）が必要です．R −V 変換とは，抵抗性信号源に電流を流すことで発生する 両端電圧を，電圧性信号として取り出す変換方式です． ここで，抵抗性信号源（ここでは Pt100）のような能動 素子に， 電流や電圧を与えて活性化する措置を励起（エ キサイテーション）と呼び，ストレイン・ゲージなど の他の抵抗性信号源にも用語として同様に使われてい ます． ● 励起の方法 電流を流す方法として，Pt100 を定電流源により直 下，センサV O ）として取り出します． 図 1 （a）に示した定電流源（丸に矢印のシンボル）は， 実際に回路で組むとなるとかなり複雑になり，コスト 面から見ると負荷抵抗 1 本で済む図 1（b）の電圧励起方 式の方が有利です． ● シミュレーションにより励起方法の回路方式を検討 ならば 即，電圧励起を採用 とするのは早計です． この構想設計の段階で，回路方式に関して慎重に検討 する必要があります．何の調査もせずに決めてしまう と後でツケが回ってくるかもしれません．幸い現在で は，部品購入費と製作労力が発生しない，回路シミュ レータを使う解析という手段があるので，候補回路の 全てを前もって評価することができます． ▶電子回路シミュレータもフリーで入手 シミュレータも同じくフリーで入手できる TINA− TI の Ver.9 日本語版 （以下，シミュレータ）を使います． 負荷抵抗 電圧出力 RL VO IS 100Ω VE IE 0.2V Rt Pt100 100Ω at 0℃ Rt 抵抗性信号源 励起電流源 Pt100 100Ω at 0℃ 抵抗性信号源 励起電圧源 （a）電流励起による R −V 変換 Pt100に電流を流し，その両端電圧を 電圧出力 （VO ）として取り出す方法 104 電圧出力 VO IE 第 2 章 事前調査・検討 ∼温度センサの扱い方∼ （b）電圧励起による R −V 変換 RL とPt100との分圧効果により 電圧出力（VO ）を得る方法 図1 抵抗性信号（Pt100）から電 圧信号に変換（R −V 変換） する方法
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