AC 電流プローブ プロトタイプのコモンモード除去比はどれくらいですか?

AC 電流プローブ プロトタイプのサプライヤーとして、私はこれらの気の利いた小型デバイスのコモンモード除去比 (CMRR) についてよく質問されます。それでは、CMRR とは何なのか、そしてそれが AC 電流プローブ プロトタイプにとって重要である理由を詳しく調べてみましょう。

そもそもCMRRとは一体何なのでしょうか？

CMRR は、デバイスが差動モード信号を増幅しながらコモンモード信号をどの程度除去できるかを示す尺度です。簡単に言うと、コモンモード信号は、デバイスの両方の入力端子に同じ位相と振幅で現れる電圧です。これは、測定に支障をきたす可能性がある不要なノイズまたは干渉であると考えてください。一方、差動モード信号は測定対象となる実際の信号であり、有用な情報が含まれています。

のためにAC電流プローブのプロトタイプCMRR は、バックグラウンド ノイズや干渉を無視してプローブが電流をどれだけ正確に測定できるかを決定するため、非常に重要です。 CMRR が低い場合、プローブは多くのコモンモード信号を検出する可能性があり、現在の測定に誤差として現れます。

AC 電流プローブにとって CMRR が重要なのはなぜですか?

電気システム、特に産業および電力アプリケーションでは、大量の電磁干渉 (EMI) が漂っています。この EMI は、測定しようとしている実際の電流信号を簡単にかき消してしまう可能性のあるコモンモード信号を生成する可能性があります。たとえば、多数の大型モーターが稼働している工場では、環境中に多くの電気ノイズが発生します。

高い CMRR を備えた AC 電流プローブは、このすべてのノイズを選別し、導体を流れる電流を正確に測定できます。これは、電流測定のわずかな誤差でも電気システムの性能の不正確な評価につながる可能性がある電力品質分析などのタスクにとって非常に重要です。

CMRR はどのように測定されますか?

CMRR は通常、デシベル (dB) で表されます。 dB 値が高いほど、デバイスのコモンモード信号の除去が向上します。 AC 電流プローブ プロトタイプの CMRR を測定するには、通常、既知の大きさのコモンモード信号をプローブの両方の入力端子に加え、出力を測定します。次に、差動モード信号を適用し、出力を再度測定します。

CMRR の計算式は次のとおりです。
[ CMRR = 20\log\left(\frac{A_d}{A_c}\right) ]
ここで、(A_d) はプローブの差動モード ゲイン、(A_c) はコモン モード ゲインです。

AC 電流プローブのプロトタイプがあるとします。差動モード ゲイン (A_d) が 100、コモン モード ゲイン (A_c) が 0.1 であることがわかります。これらの値を式に代入すると、次のようになります。
[ CMRR = 20\log\left(\frac{100}{0.1}\right)=20\log(1000) = 60\text{ dB} ]

60 dB の CMRR は適切な値ですが、一部の高精度アプリケーションでは、さらに高い CMRR (たとえば 80 dB 以上) のプローブが必要になる場合があります。

AC 電流プローブの CMRR に影響を与える要因

AC 電流プローブ プロトタイプの CMRR に影響を与える可能性のある要因がいくつかあります。主な要因の 1 つは、プローブの内部回路の設計です。適切に設計されたプローブには、コモンモード信号を効果的に打ち消すバランス入力回路が備わっています。

プローブに使用されるコンポーネントの品質も大きな役割を果たします。高品質の抵抗、コンデンサ、アンプを使用すると、CMRR を低下させる可能性のある誤差が発生する可能性が低くなります。たとえば、プローブ内の抵抗器の許容差が大きい場合、入力回路に不均衡が生じ、CMRR が低下する可能性があります。

もう 1 つの要因は、プローブのシールドです。適切なシールドを使用すると、外部 EMI がプローブの入力に結合して CMRR に影響を与えるのを防ぐことができます。私たちの中でAC電流プローブのプロトタイプ、外部干渉の影響を最小限に抑えるために、高品質のシールド素材を使用しています。

当社のAC電流プローブのプロトタイプと他の製品との比較

市販されているさまざまな AC 電流プローブを調べ始めると、幅広い CMRR 値があることに気づくでしょう。一部の低コストのプローブの CMRR は約 40 ～ 50 dB ですが、ハイエンドのプローブの CMRR は 100 dB を超える場合があります。

当社の AC 電流プローブ プロトタイプは、コストとパフォーマンスのバランスが取れています。約 70 ～ 80 dB の CMRR により、正確な電流測定が必要なほとんどの産業用途や研究用途に対応できます。一部の超ハイエンドプローブほど高価ではありませんが、騒音の多い環境でも信頼性の高いパフォーマンスを提供します。

当社のポートフォリオの他のプロトタイプ

当社は AC 電流プローブのプロトタイプに重点を置いていますが、製品ラインには他の優れたプロトタイプも提供しています。たとえば、フックレールストッパー試作品。このプロトタイプは機械システムで使用され、レール上のフックの動きを正確に停止するように設計されています。信頼性が高く再現性のある動作を保証する高精度設計です。

もう一つは、ステンレスコイル試作。このプロトタイプは、耐久性と耐腐食性のコイルが必要な用途に最適です。変圧器用でも発熱体用でも、当社のステンレス鋼コイル プロトタイプは必要な性能を実現します。

プロトタイプのニーズに関するお問い合わせ

AC 電流プローブのプロトタイプまたはその他のプロトタイプをご希望の場合は、当社がお手伝いいたします。正確な測定ツールを探している研究者であっても、新製品設計に取り組むエンジニアであっても、当社のプロトタイプはお客様の要件を満たすことができます。

私たちは、すべてのプロジェクトが異なることを理解しています。お客様と協力して、お客様の特定のニーズに合わせてプロトタイプをカスタマイズすることに喜んで取り組んでいます。したがって、調達のニーズについて遠慮せずに連絡して会話を始めてください。私たちのプロトタイプがあなたのプロジェクトの成功にどのように貢献できるか楽しみにしています。

参考文献

• ホロヴィッツ、P.、ヒル、W. (1989)。エレクトロニクスの芸術。ケンブリッジ大学出版局。
• AS セドラ、KC スミス (2015)。マイクロ電子回路。オックスフォード大学出版局。