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[2017年7月20日]
電源のデジタル表示化を、してみたが

以前、電圧と電流を精度良く読みたくて、一種の仲介電源を作ってみたが、あまり使い勝手が良くない上、場所的にも邪魔な存在にしかならなかった。
そこで、使い慣れた現用のアナログ・メータ式自家製電源を、デジタル電圧・電流表示式に作り変えてみた。(図1)

メータの丸孔は、このデジタル表示器に替えると、変な形になってしまう懸念があったが、これは後でアルミテープを貼って、適当に誤魔化した。
表示器の“組み替え”は、そこそこ無難に行えたが、実用性の点では、問題が幾つも発生して、果たしてデジタル化は、良かったのか悪かったのか?現在、悩んでいるところ。(苦笑)

アナログ・メータの時は、電圧値の読みもかなりアバウトで、“電源端子側の電圧値”と、(電圧ドロップした)“電源側の電圧値”との間で、“”があっても、あまり気にならなかったし、精確な“端子側電圧値”を知りたい時には、マルチメータなどを使ってチェックすれば良かったのだが。

ところが、デジタル表示化すると、その“”がやたら目立つようになり、つい別計器で端子電圧を確かめたくなってしまい、何の為の“精密デジタル表示化”か?分からなくなってしまった。(図2<クリック>
それに、流す電流値が増えれば増えるほど、その(電圧)“”が大きくなるのだから、更に厄介だ。
電流値の方は、電源側も、端子側も違わない/同じだから、良いようなもんだが、それだけでは不満足!
・・・だが、この問題は、「4線式電源供給線」で対処出来るのではないかと思うので、検討してみたい。

(デジタル表示化した“余禄?”で、以前作製した「バッテリ放電器」の電流計が、実は(間違った)2倍の値を示していることが判明!(図2<クリック>

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加工と補助電源
丸型「アナログ・メータ」を外した後、出来るだけ上側寄りで、角型「デジタル・メータ」を取り付けるように、ハンド・ニブラーでパネルを切り削った。
この「デジタル・メータ」は、表示8字セグメントが上詰まりなので、見易くなるように、表示面がやや上を向くようにして取り付けた。
(横側面に、少量のホット・ボンドを埋めて、角度を保持)
メータの下側に大きな空虚が出来るので、其処にアルミ・テープを貼って、埋めた。(図3)
1枚では不足のようなので、上から大き目のテープを貼ったら、やや凹みが見え難くなったようだ。

この「デジタル・メータ」には専用電源が必要で、それは通常、供給電源と共用に出来るのだが、2V未満を読みたければ、やはり別電源を用意しておかなければいけない。
そこで、ジャンク品のLi-ionバッテリ(3.7V、2200mAh 1個¥100税込み)を、電圧を上乗せする形で取り付けた。(図4<クリック>
このバッテリは十分充電してあるので、枯渇するまで結構長い年月保ちそうなので、今は充電などは気にしていない。

表示値の確認
自作の「バッテリ放電器」を負荷(8.12Ω)にして、その端子電圧が5.0V になるようにしてみた。(図6<クリック>
その時の電源側電圧は、5.18Vだった。(図5)
これは、約4%弱の“”で、計測器の表示誤差として見ると、“ちょっと大き目の誤差”の部類なのだが、デジタル表示にすると、結構気になる“大きな差”に見えてしまう。

この時に使った電源線は、細くて扱い易いのだが、抵抗は大きくて電圧ドロップが大きい物だったので、こんな“”が出てしまったわけだ。
こんな“”があると、気になって仕方が無いし、第一、“端子電圧をデジタル値で精確に読みたい”という当初の狙いから外れてしまう。
デジタル表示にした意義が薄れてしまうので、一旦は意気消沈...。

だが、良く考えると、この電源供給線を、もっと太くするか、あるいは、電圧検出用補助線を設けた「4線式」にすれば、この“差”をずっと小さく出来るはずだ!
尤も、この「デジタル電圧計」の赤太線が、電流供給には関わっていない!ということが前提なんだが。 その4線式電源線として、細めのUSB1.0ケーブルなどが流用出来ると思うので、試してみたい。(俄然、ヤル気が出て来た♪笑)

余談−余禄
「バッテリ放電器」を負荷にして、この電源の電圧&電流を調べていたら、それぞれで電流値が異なることに気が付いた!(図7)
どうも、「バッテリ放電器」の方の表示電流値が、2倍になっているらしい。

今まで、気が付かなかったのが不思議なんだが、この電流計は、何処にも/裏側にも調整箇所などが無いから、そのまま使っていたわけだ。(図8<クリック>
念の為、別の電流計を入れて確かめたら、やはり、“2倍表示は間違い”だった!
まぁ、これは実害が少ないだろうから、このまま放っておこう。(気が向いたら、対策を)

(しかし、このインフレ表示の電流計、形は整ってはいるものの、実はとんでもない食わせ物だってことだが、中華製AIIBも、こんなんかな?苦笑)




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