よくあるご質問
よくある質問
この質問に答えるために、DS50ID電流変換器を例にとってみましょう。
データシートには次のような記載があります。
次の図は、一次電流に関する個々のデータを示している。
電流変換器は緑色の範囲で操作することができる。
1Vモジュールは、測定抵抗器を備えた純粋なパッシブである。
一方、10Vモジュールはアクティブアンプ回路を備えている。
このため、1Vモジュールにはオフセット誤差がなく、この点でより正確と分類できる。
また、レシオの誤差も10Vモジュールよりわずかに小さい。
このデータはインターフェイスユニットDSSIU-6-1U-Vのデータシートに記載されている。
https://danisense.com/products/dssiu-6-1u-v/datasheet/
しかし、電磁干渉や、選択した測定器のS/N比の悪さは、この利点を打ち消す可能性がある。
したがって、1V出力モジュールと10V出力モジュールの長所と短所を自分で比較検討するのは顧客次第である。
電流変換器の精度を計算するためのデータはすべてデータシートに記載されています。
計算はDS200UB-10Vに対して行われます。
混合信号の場合、精度は周波数成分ごとに計算する必要があります。
この例では直流信号の精度を計算します。
そのため、10Hz以下の周波数に対して規定されている確度データを使用します(<10Hz)。
総比誤差は以下の式で計算できます。
この公式は3ページのデータシートに記載されている。
データはデータシートに以下のように記載されている。
ここで10Aの振幅の精度を計算すると、式は以下のようになる。
10Aの一次電流を測定し、測定装置が電流変換器の伝達比を考慮した場合
の二次電圧を得る。
もし振幅誤差のない理想的な電流変換器があれば。
しかし 
.
This means that your measuring device shows a voltage between the following calculated values.
瞬時値10Aにおける振幅誤差の割合は、以下のように計算できる。
オフセット誤差を補正することにより、レシオ誤差を減少させることができる。
これで、どのような一次電流に対しても比率誤差を計算することができる。
非常に小さな値であってもです。
一次電流が小さいほど比率誤差が大きくなることに注意してください。
位相変位は、10Hz以下の周波数成分に対して0.01°でデータシートに規定されている。
図式化すると次のようになる。
これはアナログ・デジタル・コンバーター（ADC）のビット単位の分解能 m に依存します。
これは で計算できるステップ数 M を決定します。
例えば、DS50UB-10V の信号入力の測定範囲が のように指定されているとします。
今、+50 A の直流電流が DS50UB-10V を流れると、電流変換器の二次側には 10 V が流れます。変換比は V/A = 1/5 と定義されます。
より高分解能の ADC の使用は、一般に低ノイズ部品、シールド、および接地コンセプトの要件を増加させる。
したがって、これらは数学的な値である。
パワーアナライザは通常、有効電力の計算に以下の基本式を用いる。
このように、デジタル化された電圧v(t)と電流i(t)の瞬時値が掛け合わされ、その結果が定義された時間窓にわたって合計される。
基本的に、パワーアナライザの帯域幅制限またはフィルタカットオフ周波数までのDC成分、すべての高調波成分、非高調波成分が考慮されます。
パワーアナライザのカットオフ周波数は、入力チャンネルに印加される測定信号の通過帯域と阻止帯域の境界を特徴づける周波数である。
通過帯域は、フィルタが通過させる（減衰が最小となる）周波数範囲から構成され、阻止帯域は、フィルタが阻止する（減衰が大きい）周波数範囲から構成される。
カットオフ周波数は、フィルター応答においてトランジションバンドとパスバンドが交わる点とされることもあり、例えば、入力レベルが一定と仮定した場合、フィルターからの出力レベルが帯域内レベルの50％（すなわち±3dB）だけ低下／上昇する点（3dBの低下／上昇はほぼハーフパワーに相当するため）と定義される。
ハーフ・パワーまたは±3dB周波数と呼ばれることもある。
フィルターのストップバンドとは、基本的にフィルターによって拒絶される周波数帯域のことである。
この帯域は、フィルターが要求される阻止レベルに到達するところから始まるものとして扱われる。
測定チャンネルの入力信号は、カットオフ周波数で-3dBダンピングされる。
このカットオフ周波数以上の周波数成分やノイズ信号はすべてダンピングされる。
ローパスフィルターによって発生する時間遅延のため、相互作用するすべてのチャンネルは同じフィルター特性を持つ必要があります。
そうでない場合、測定装置の内部ソフトウェアは、異なるタイプのフィルターに対して追加の時間遅延を補正しなければなりません。
高周波信号や急峻なパルスを測定する場合など、接続ケーブルで反射が起こる可能性がある場合は、測定チャンネルに同軸ケーブルの特性インピーダンスに等しい50オームの抵抗が必要です。
ケーブルの片端または両端にこのような終端がないと、反射波がケーブル内を何度も往復することになる。
このようにして、測定信号がひどく歪むことがある。
一般に、電圧信号には1 MOhmからの高インピーダンス入力を使用することを推奨します。
測定器内の高インピーダンス抵抗を流れる不要な電流が非常に低く抑えられるため、当社規定の精度への悪影響が軽減されます。
今日、スイッチング電源のような非線形負荷は、電力網に高調波ひずみを引き起こすだけでなく、しばしば電磁放射の原因ともなっている。
例えば、磁界は巻線部品によって、電界は高パルス電圧の導体によって発生します。
これらの浮遊磁界は電流トランスデューサに結合する可能性があります。
これらの振動を記録するためにオシロスコープを使用することができます。
DS50UB-10Vに電源を接続せず、未発売の筐体を使用した場合、BNC接続で約44MHzの発振を検出することができます。
44MHzの発振がBNC接続で検出できます。
この発振は一次電流に相当し、ピーク・トゥ・ピークで約20mAです。
20 mAの一次電流に相当する。
測定は標準的な家庭用オフィスの机の上で行った。
この干渉は、電流トランスの指定帯域幅である500kHzの範囲外である。
一桁MHz帯のローパスフィルターを使用すれば、この干渉を大幅に低減できる可能性がある。
研究室のセットアップには、常に電源装置が使われている。
ノートパソコンだけでなく、オシロスコープのような測定器も、交流を直流に変換する電源装置を必要とする。
内部のトランスをできるだけ小さくするため、主電源電圧は高周波に反転される。
その結果、電磁放射が発生し、例えば短絡したオシロスコープのプローブで定性的に検出することができる。
この放射線は、例えば電流変換器の内孔を通過することができるため、二次信号で認識することができる。
約3.33MHzで発振。
3.33MHzの発振が上の画像で確認できる。
電流変換器の出力にはローパスフィルターがないため、一般的にこれらの信号は減衰しません。
オシロスコープを使用する場合は、高周波の干渉を最小限に抑えるため、入力信号をフィルタリングできるオシロスコープを使用することをお勧めします。
その通りです。
通常、データシートに明記されている電流トランスデューサの励磁周波数を見ることができます。
例えばDS50UB-10Vの場合、励振周波数は31.25kHzと規定されています。
この発振は直流供給電流の一部です。
外側半径 – 内側半径 = 電流変換器の外側ハウジングから戻り導体または隣接導体までの距離。
当社の電流変換器は特殊なコア設計により、直流電流を検出するフラックスゲート素子は電磁界からシールドされています。
リターン導体までの距離を変えると、ppmレンジの精度に影響します。
しかしもちろん、戻り導体やその他の潜在的な妨害源までの距離を長くすることは常に良いことです。
多くの場合、電流変換器の指定帯域幅は測定装置の帯域幅を下回る。
電流変換器の指定帯域幅を超えて二次側に伝送される信号成分は、大幅に増幅または減衰する可能性がある。
電流変換器の帯域幅は、対応するカットオフ周波数を持つローパスフィルターによって制限されることはありません。
Danisenseのデータシートによると、すべての電流トランスデューサには指定された帯域幅があります。
その値は2ページに記載されています。 
一次信号中の干渉信号や高い周波数成分は、電流トランスデューサの指定帯域幅とカットオフ周波数の間の範囲において、電流トランスデューサによって増幅または減衰される可能性があり、測定値を改ざんする可能性がある。
これはダニセンスの電流トランスデューサーに期待される動作である。
電源の不足により、電流変換器は一時的に磁性コアの磁束密度を0に調整することができなくなります。
そのため、これらの電流変換器はゼロ磁束電流変換器とも呼ばれます。
一次電流をオフにしなければ、磁界が発生し続け、鉄心に磁束が発生します。
DSUBケーブルを接続して電流変換器を再び動作させると、緑色のLEDは暗いままとなり、デバイスは故障のままとなる。
その理由は、トランスデューサーがオンになる前に一次電流が存在するため、フラックスゲート検出器が飽和状態にあり、トランスデューサー制御が鉄心内部の磁界をキャンセル／除去できないためです。
その結果、コアのオフセット誤差や磁化が大きくなる可能性があります。
規定の誤差値を再び達成するためには、電流変換器への電源供給が正しい場合にのみ、一次電流のスイッチを入れるべきである。
これが、鉄心の残留磁化が発生しないことを保証する唯一の方法である。
テスト動作中に誤ってDSUBケーブルを電流変換器から外し、再度接続した場合は、一次電流をゼロに設定する必要があります。
その後、電流変換器は再び期待通りに動作するはずです。
はい。
マニュアルの22ページで、フラックスゲート・トランスデューサーの挙動がよく説明されています。
そうすれば、現在のセンサーは再び正しく動作する。
一般的に、小さな一次電流を測定する場合は、オーミック抵抗を大きくすることができます。
ほとんどのデータシートに図2があります。
高オームの負担抵抗を使用している間に一次電流が上昇すると、負担抵抗にかかる電圧が上昇し、ある時点でトランスデューサー内のリレーがトランスデューサーをオフに切り替えます。
このメカニズムは、負担抵抗の高電圧がDCCTの電源電圧に近づくと、DCCTのオペアンプがそれ以上の電流を供給できなくなり、磁性体コアがゼロ磁束動作を終了する、すなわちフラックスゲート検出器が飽和するというものです。
これにより、リレーが変換器出力をオフにします。
トランスデューサが損傷してはならない。
これは電流変換器の期待される動作である。その理由は、変換器のオフセット誤差を仕様内に保つためである。
フラックスゲート検出器は飽和状態にあり、補償電流を制御できないため、リレー接点を閉じて巻線を短絡し、電子機器を保護する。