微小電圧電流計

本日は、微小電圧電流計を製作しました。
微小電圧電流計ということで、測定可能な電圧/電流は最大で2.047V/2.04Aとなります。
分解能は、ローレンジの場合が10μV/10μAで、ハイレンジの場合が100μV/100μAです。

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例によって、以下の書籍の5-3章「製作例：高精度微小電圧電流計」を参考にしています。

8ピンPICマイコンの使い方がよくわかる本 (基礎入門)

書籍ではプリント基板ですが、ユニバーサル基板で製作しています。

今回は、部品の調達段階で一つ問題が発生しました。
書籍で、電流の計測用に1W 1Ω 誤差0.5% 金属皮膜抵抗を用意することになっているのですが、販売しているお店を見つけられませんでした。
仕方が無いので、誤差5%の抵抗を使用しています(電流の誤差はかなり劣化)。

この電圧電流計の特徴は、電圧電流のA/D変換にPIC内蔵のA/Dコンバータを使用せず、Microchip社のデルタシグマ型のA/Dコンバータ MCP3421を使用していることです。
PIC内蔵のA/Dコンバータの分解能は10ビットですが、MCP3421は18ビットですので、格段に精度は良くなります。

ただし、MCP3421はSOT23-6パッケージですので、ユニバーサル基板への取り付けには工夫がいります。
そこで、Sanhayato社のシール基板を使用しました。
シール基板を適当な大きさにハサミで切り取り、それをシールボンドでユニバーサル基板へ固定しました。

サンハヤト 基板 ICB-058 シール基板　0.95mmピッチチップTrを2.54mmに変換

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MCP3421は、大きさが米粒程しかないため、向きの確認も大変でした。
データシートを確認すると、パッケージ表面に●のマークがあり、これが向きの判断材料になるようですが、肉眼ではとても確認できません。
ルーペ等があれば、直ぐ分かるのかもしれませんが、私は持っていないため、
デジタルカメラで、フラッシュ付き＆解像度MAXで写真を10枚ほど撮って確認しました。
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完成後に乾電池を何本か測定し、所有しているDMMと値を比較し、それらしい値を測定できていることを確認できました。

なお、テスター棒はラジオデパートで450円で購入したものを使用しています。