アナログテスターの原理

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アナログテスターの原理

テスターの種類
直流電圧計(DCV)の原理
直流電流計(DCA)の原理
抵抗計(Ω)の原理



テスターの種類

 


左がアナログテスターで右がデジタルテスターです。アナログ式のものは針が振れるタイプで、デジタル式は数値で表示されます。

 

アナログテスターが一台あるととても便利です。
直流 DC(Direct Current)
交流 AC(Alternating Current)の略です。

 

アナログテスターは電気の工作をするときなどには必ずと言ってよいほど使います。アナログテスターで測定できるものは、直流と交流の電圧、直流の電流、抵抗の測定、導通試験などです。

 

アナログテスターの直流電圧計(DCV)Direct Current

直流の電源(電池など)の電圧を測る。

 

直流をはかる時にはアナログテスターのテスター棒の極性に注意してください。

 

直流には極性がありますから、通常は赤色の方をプラス、黒色の方をマイナスにして使います。

 

アナログテスターの直流電流計(DCA)

直流回路の電流を測る。

 

直流電流を測る時にも、電圧計の時と同じように極性がありますから注意が必要です。

 

アナログテスターで電流を測る時には、目盛りの大きいレンジから使うことです。

 

電流を測る場合はアナログテスターを回路に直列につなぎますから、大きな電流が流れている場合はアナログテスターがこわれてしまいます。

 

アナログテスターの交流電圧計(ACV)

交流電源(家庭のコンセントなど)の電圧を測る。

 

交流電圧を測る時は極性を考えなくても大丈夫ですが、大きいレンジから使うのはアナログテスターの基本です。

 

アナログテスターで交流を測る時には、内部で整流器を使い直流に変換して計測するようになっています。

 

アナログテスターの抵抗計(Ω)

アナログテスターで未知の抵抗値を計測したりする時に使います。

 

電子部品の抵抗はカラーコードで抵抗値を示している物が多いですが、カラーコードがわからない時などでも簡単に計測することができます。

 

抵抗計は未知の抵抗体にアナログテスターから電流を流して、電流の増減で計測しています。

 

このときに流れる電流の向きは、アナログテスターのマイナス側からプラス側に向かって電池(電流)が流れています。

 

ダイオードやトランジスタの極性を調べるときは、このアナログテスターの原理を知っておかないと極性を間違えてしまいますので注意が必要です。



アナログテスターの直流電圧計(DCV)の原理

 

直流電圧の計測は回路に対して並列で測る

電圧を測ると言っても、実際は電流計に流れる大きさで電圧を測っている。電圧を測るときは回路に対して、並列に測定することになります。

 

アナログテスターは測る電圧によりいくつかのレンジがあり、10Vまでとか250Vまでなどのように測定できるレンジが別れています。

たとえば、図2-1のような電源の電圧が10Vの時、アナログテスターで電圧を測るとします。

  • テスターのレンジを直流10Vまでのレンジ
  • テスターはフルスケール(メモリがいっぱいに振れたとき)で10V
  • R2はレンジ切り替えの抵抗
  • Rmはテスターの内部抵抗
  • 1mAでフルスケールの電流計

 

この時、テスターが10Vを示すためには、この回路に流れる電流が1mA流れれば良いことになる。

 

電源 Eが 10V(ボルト)の時 電流 I が1mA流れるためには

 

$R={\Large \frac{10(V)}{1(mA)}}=10(KΩ)$となる。

 

$R=R2+Rm$です。

 

測定する電圧が大きくなったら、レンジの抵抗R2を大きくすれば良いことになる。アナログテスターはレンジの抵抗を変えることで大きな電圧を測ることができるのです。



アナログテスターの直流電流計(DCA)の原理

 

直流電流の計測は回路に対して直列に入れる

直流電流を測るには、アナログテスターを回路に直接入れなければ電流は測れません。1mAの電流計をテスターの電流計に使っている場合、1mAより大きな電流を計測するには分流抵抗を入れて電流を分流しなければなりません

 

図3-1のような回路に流れる電流10mAを計測する場合

 

電流計の内部抵抗を Rmとします。
電流 I が 10mA流れているならば、
電流 1 に 1mA流れて
電流 2 に 9mA流せば 10mAの電流をはかれる事になります。

 

この時のR2を分流抵抗といいます。この抵抗を変えることで計測するレンジを変えることができる。



アナログテスターの抵抗計(Ω)の原理

 

電流計の目盛り


通常、電流計の目盛りは電流が流れると大きさに比例して目盛りは右に動きます。従って電圧や電流を計測する時は、目盛りが右に行くほど大きくなります。

 

抵抗計の目盛りは逆になっている

抵抗計の場合は目盛りの付け方が逆になっています。一番右に針が振れた位置がゼロオーム(0Ω)になって、針が左に行くほど、抵抗値が大きくなるように目盛りが付けられています。

 

抵抗を計測する前には、アナログテスターの端子を導通させてフルスケール(0Ω)になるようにRoで調整します。未知の抵抗を計測するには図4-1のように、未知の抵抗を回路に直列に接続しますので、当然流れる電流が減少します。

 

メーターの針がこの電流に応じた位置に触れますので、あらかじめ抵抗値に応じた目盛りを付けて置くことで抵抗値が分かることになります。

 


抵抗を測る場合に、アナログテスターの-端子が電池のプラス側にアナログテスターの+端子が電池のマイナス側になっているのは、電流計の極性に合わせるためです。

 

この向きにしないと、電流計が逆に振れてしまいます。

 

抵抗計は未知の抵抗体にアナログテスターから電流を流して、電流の増減で計測しています。

 

このときに流れる電流の向きは、アナログテスターのマイナス側からプラス側に向かって電池(電流)が流れています。

 

ダイオードやトランジスタの極性を調べるときは、このテスターの原理を知っておかないと極性を間違えてしまいますので注意が必要です。

 

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