備忘録
2011年11月12日(土)より
ロゴスキーコイルの自作開始
材料:7C2Vの芯、0.4mmラッピング用ジュンフロン線
熱収縮チューブ、水道ホース用中間継ぎ手、1.5D2V
ジュンフロン線を密着巻きコイルにします。
片方の端末はコイルと芯線を半田付けします。
端末から熱収縮チューブをかぶせます。
先端部は接着剤を充填します。
水道ホース用中間継ぎ手を加工します。
1.5D2Vに接続します。
熱収縮チューブをかぶせます。
キャップをかぶせます。
仕上がりはこんな感じです。
内径は200mmくらいです。
Φ13mmの塩ビ水道パイプで校正用コイルも作ってみました。
カインズ、大須アメ横でチョッと買い物。


ロゴスキーコイル伝達特性
ネットワークアナライザーの測定範囲が300KHz〜3GHz
なので300KHz以下は別手段で確認する必要が有ります。
校正コイル⇒ロゴスキーコイル信号伝達特性
300KHz〜20MHzスパンで測定
5.5MHzと12.5MHzと09.5MHz付近に共振点があるようです。
ロゴスキーコイル⇒校正コイル信号伝達特性
300KHz〜10MHzスパンで測定
3MHzと5MHz付近に共振点があるようです。
ロゴスキーコイル⇔校正コイル双方向のようです。
校正コイル⇒ロゴスキーコイル信号伝達特性
300KHz〜2MHzスパンで測定
2MHz程度までなら直線性が期待できます。
上記グラフの拡大です。
HIOKIのフレキシブルクランプオンセンサ 9667で測れない
領域AC 〜50000A 〜2MHzの可能性を探って見ます。


ロゴスキーコイル反射特性
7.5MHzと15MHz付近に共振点があるようです。
位相は2回転しているようです。
300KHz付近は誘導性
1.2MHz付近は無誘導性
7MHz付近は容量性


校正コイル反射特性
28MHzと40MHz付近に共振点があるようです。
位相は3回転しているようです。
300Hz付近は誘導性
1.2MHz付近までは誘導性ですが
それ以降は位相回転があるようです。
100Hz45μH
100Hz0.85Ω
DCリード線抵抗0.2Ω
DCリード線抵抗を引けば0.8Ωなので
100HZの値と差はほとんど無いようです。


低域電圧伝達特性
とりあえづ測って見ました
始め1.5D2Vが2mでしたので300KHzくらいで位相がずれ始めましたが
0.5mにしましたら1MHz程度まで改善しました。
10Hz・・・ノイズに埋もれている
100Hz
1KHz
10KHz
100KHz
1MHz
1.2MHz・・・90度位相の限界??
1.5MHz・・・90度位相が維持でない


ピックアップコイルを作って見ました
実用になるかどうか??


積分回路をシミレートして見ます。
LTspiceを使いました。
リニアテクノロジーのスパイスで
ナショナルセミコンダクアターのモデルをインクルード

LM6171高速オペアンプなので1MHzはいけそうと思いきや
1V/10000A側で発振してしまいます。
積分回路には不向きなようです。

L357も高速オペアンプですが入手できませんでした。
LM6171と同様積分回路には不向きかも?

LF356は100KHzまで使えそう?
これまた波形が乱れて残念賞
NJM2119はローコスト単電源オペアンプですが
10KHz程度が限界のようです。

LF411は私がいちばん良く使うオペアンプです。
100KHz程度が限界のようです。
100KHz_1V/10000AはノイズっぽいですがSGのレベル限界のためですので
10倍になれば問題ないと思います。

1V/1000A

CR積分回路
1V/1000Aでは100KHz、1V/10000Aでは10KHzくらいから
使えそうな気がします。1MHzもOKかな?
2011年11月12日(土)
もっとカンタンそうに思っていましたが結構難問が有り
スペックを2MHz目標から1MHzに落として
たぶん50,000App(10KHz)くらいまで測れるかな・・・
この限界値は積分用抵抗の電力からの計算だけど
ロゴスキーコイルや他のパーツの耐圧、対電力も限界値もあるかも知れません。
±15Vスイッチングレギュレータは
猛烈なノイズが有りパスコンぐらいでは退治できずにバッテリー(12V)単電源としました。

手持ち有り合わせ部品の制作です
電源は12V設計ですが24〜30Vでも大丈夫と思います。(要確認)
実電流の確認ができておりません(校正が正しいかどうか?)
電磁誘導、静電誘導のノイズ問題があるかも知れません
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