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 デジタルガウスメータ 

 

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データ番号 56
区 分 キット
分 類 計測器
品 名 デジタルガウスメータ
発売元 秋月電子通商
価 格 2,400円
主要部品 SHS371 ICL7136CPL
電 源 9V(006P) 1個でセンサ・表示部兼用
概略仕様 レンジ:200ガウス(分解能 0.1ガウス)

     または

     2000ガウス(分解能 1ガウス)

デジタル電圧計キット付き

006P電池付き(バッテリスナップ付き)

付属基板 ユニバーサル基板
付属ケース プラスチックケース付き。 W 97mm D 63mm H 21mm
外形寸法 基板単体完成時 W 47mm D 72mm H 15mm
追加購入部品 無し
コメント  使用センサ(ホール素子)については、キットに追加された紙にはSHS110、取説にはSHS371とあり、いったいどちらが正しいのかな?(多分取説記載のSHS371が正解でしょう。)

 取説通りに製作すればホール素子が基板上に実装されることになり、狭い部分での測定はできない。

 電源はデジタル電圧計キットと兼用で、9V(006P)電池1個で済む。

改 造  オフセット用VR(10〜100kΩ)は多回転ポテンショメータに変更した方がよさそう。
その他

(製作例)

 

【 構成部品 】  

kit056a3.jpg (25268 バイト)

【 ガウスメータセンサ基板部キット構成部品 】

 デジタル電圧計キットはデータ番号29参照。

 

【 製作例 】

 本キットのガウスメータセンサ基板部の取説には、ピン番号が記載されていない全体回路図と、部品配置図及び参考パターン図が記載されている。 しかし、回路図にピン番号が記載されていないので部品配置図と参考パターン図を頼りに製作しなければならない。 これはちょっと不親切である。

 部品配置図及び参考パターン図からピン番号及びデジタル電圧計キット側の基板端子名を追記した回路図を下記に示す。 なお、下記回路図は2Vフルスケール時の部品定数で記載している。 また、VR1は10回転の半固定抵抗に変更している。(1回転は0点調整が難しい。)

 

KIT056E0.GIF (6440 バイト)

【 ピン番号追記した回路図 】

 

 取説の製作方法では基板全体を使用するため小型化できない。このため、上記回路図を基に基板を小型化して製作することにした。 

 今回の製作例を下記画像に示す。 部品接続パターンは上記回路図と下記部品実装位置から決まってくる。 下記部品実装位置ではIC1の3〜8番ピン間にジャンパ線を設ける必要がある。 

 この製作例では、ホール素子を4心ケーブルで基板外部に設置するようにしている。 下記製作例の左側にあるのがホール素子(SHS371)である。 4心ケーブルの電線にエンパイヤチューブをかぶせてホール素子リード線間を絶縁している。 このようにホール素子を分離することで狭い部分の磁束密度を測定することができるようになった。

kit056d0.jpg (53231 バイト)

【 製 作 例 】

 なお、ガウスメータセンサ基板部はデジタル電圧計キットと組み合わせることで磁束密度に比例した電圧信号を得ることができるようになっているが、ガウスメータセンサ基板部単独でも使用することができる。

 ガウスメータセンサ基板部単独で使用する場合、下記の3通りの方法がある。 電源を電池以外から供給するならば(3)の方法が簡便である。

  1.  ±3〜5V程度の2電源を用意し、+側電圧をV+〜COM間に、−側電圧をV−〜COM間に供給する。 磁束密度の検出信号は、IN〜COM間の電圧である。 この場合は、電源のコモンと検出信号のコモンは共通である。
  1.  取説の全体回路図に記載されている※1が付された未使用部品のTL431及び4.7kΩの抵抗を接続する。 磁束密度の検出信号は、IN〜COM間の電圧である。 この場合は、電源の−側と検出信号のコモンは異なるので注意を要する。
     でも、せっかくTL431を使用するのにCOM電位は理想的な中性点電位になるとは限らない。 こんな用途にTL431を使用するのはもったいない。
  1.  下記の抵抗を使用した単電源接続例のようにV+〜COM間に抵抗Ra、及び、V−〜COM間に抵抗Rbを接続して単電源をV+〜V−間に接続する方法がある。 磁束密度の検出信号は、IN〜COM間の電圧である。 この場合は、電源の−側と検出信号のコモンは異なるので注意を要する。

KIT056F0.GIF (4591 バイト)

【 抵抗を使用した単電源接続例 】

 上記3の場合、抵抗に無駄な電流を流してしまうが、上記抵抗Ra,Rbの抵抗値1.2kΩでV+〜COM間及びV−〜COM間の電圧の絶対値をほぼ同じにすることができた。 (この値以外は試していない。) これでTL431が未使用となり、TL431をもっと別の有用な用途に使用することができる。

 

【 消費電流 】

 ガウスメータセンサ基板部単独の消費電流は次のとおりであった。

製  作  回  路 電 圧 電 流
上記1のキット回路図どおりの場合 9.0V 1.62mA
上記3の抵抗を使用した単電源接続例の場合 9.0V 9.03mA

 

【 以下、校正方法及び組立完成例を追加する予定 】

 

データ作成者 CBA

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