シャント抵抗の選定方法

シャント抵抗器とは、回路の電流を検出するための抵抗器のことです。「分流器」ともいわれます。電池の各種評価試験など通電を行う試験などに使われます。たとえば、電池の過充電試験や過放電試験などでは通電電流を計測するために回路中にシャント抵抗を入れ、シャント間の電圧を測定します。ここでは、シャント抵抗の選定ポイントや配線位置について、説明します。

抵抗値と定格の選定

4-20mAを電圧に変換するときの抵抗値は、一般的に250Ωが使用されます。1-5Vに変換されるので扱いやすいためです。消費電力は最大で0.1W(=5V×20mA)ですから定格は1/4W以上を使用します。許容差は要求される変換精度にもよりますが、通常は±0.1%を選定します。

抵抗値と定格の選定

250Ωの抵抗について

250Ωの抵抗は、抵抗の標準数に該当しないため汎用的な抵抗では入手できませんが、合成抵抗で作ることができます。例えば、1kΩの抵抗4本を並列に接続するか、120Ωと130Ωの抵抗を直列に接続することで250Ωにすることができます。

250Ωの抵抗について

ワンポイントQ&A

  • Q:抵抗値は必ず250Ωを使う必要がありますか?
  • A:出力機器の最大負荷抵抗以下であれば250Ωである必要はありません。例えば100Ωを使用すれば4-20mAの電流出力が、0.4-2Vの電圧に変換されますので0.4-2Vをスケーリングすれば実測値に変換できます。

シャント抵抗の配線位置

シャント抵抗は電圧入力機器側に配線します。機器間を電流信号で伝送するためです。電流信号(4-20mA)で伝送したほうが特長(長距離可能・ノイズに強い)を生かすことができます。(4-20mA出力機器側にシャント抵抗を配線すると電圧伝送になってしまいます。)なお、機器間の配線ケーブルはツイストペアケーブルを使用します。

シャント抵抗の配線位置

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