有限会社ファムコ消費電力測定の新提案 famCore®のご案内 仕様と技術 レポート

仕様と技術のまとめ

 
 Voltage / Current force and measure Core module
 (電圧・電流の印加 / 測定とモニタのコアモジュール)


 famcoreは設計部門の実態を調査して仕様を決めました。

  ●ボード設計・評価の現場の電源系の使用実態を調査しました。その結果は、


 famcoreはは複数のVIソースと簡易DMMを構成

   [1]4象限電圧/電流の発生と、全VIソースの電圧/電流の同時測定
   [2]全VIソースの電圧/電流の独立した上限・下限リミッタ
   [3]制御・表示・記録と on Line fine Call の組み込みソフトを備え、出力仕様にパワー段で対応するモジュール構成です。

  ・外部電圧(Vp)と、電流測定(Ip)を備え、DMMを簡易に代替できるように設計されています。
  ・D_range拡大により、汎用電源としてカバー範囲を拡大。


 famcoreは、印加・測定・記録・校正操作が容易です。



特許技術の紹介
Ref-Vボード(上)とその出力の温度特性(下)
 (株)幸大ハイテック社との共同提案です。

 (1)基準電圧発生ボード(Ref-V)(右の図)
  特許 第4920487号
  相対的に安定な複数(例 10レベル)の固定電圧を発生する。
  ・-10v~+10v 2v/step
  ・相対精度±30uv(定義は脚注)

   横軸が出力電圧、縦軸が誤差(mv)
   温度が10℃変動しても出力比変動が少なく、
   安定な電圧を得ています。
  ・純アナログ回路なので雑音が少ないのも特長です。


 (2)印加測定ボード(FMC-EG)
  上記基準ボードを組み込むfamCoreの構成
  電圧・電流の Force and Measure のエンジンボードに
  相当します。
  ・基準電圧(Ref-V)発生ボードと市販の16~18bitの
   汎用DACと組み合わせ、印加系を構成します。
  ・同時にRef-Vと市販の16~18bitの汎用ADCと組み合わせ、
   測定系を構成します。
  ・基準電圧(Ref-V : ±2V 、±4V・・・±10V)を汎用DAC/ADCが補完するので、Ref-Vの安定度がほぼ再現されます。


 famcore実証機による実用性の検証

  ●特許技術をコアとして、出力部の異なる2つの実証機を試作しました。

 FMC3-10:10v/2A × 2ch + Vp + Ip (±1vの差動電圧計)
 FMC4-24:10v/2A × 2ch + 24v/1A × 2ch +10v/50mA × 2ch +Vp + Ip


  ●電源部仕様例と安定性の実測結果
  △c:校正用計器の誤差 Io:負荷電流 R:リード抵抗
モード レンジ 精度 Resol 短期安定性 *2
Vforce 24v ±4mv-Io×R±△c 100uv ±300uV
10v ±1mv-Io±R±△c 40uv ±80uV
I_meas
*1
5A ±2mA±△c±Vo×0.005% 50uA ±120uA
100mA ±20uA±△c±Vo×0.005% 0.4uA ±0.70uA
  *1 I_meas_Fullscale ≧ I_force_max  *2 条件±2℃、2hr データ数:7,200


 ・消費電源を観測する"Core"を提案することを開発目標としてスタートしました。
  電源や計測技術の専門の方々から実証が必要とのご意見。実証機<アイデアの実現>は電源としてのひな形であり、
  その上で計測データをPCに送り、表示し、解析を可能にする・・・
  1 データの流れと記録 の問題と、計測器として精度は良くても、
  2 確度(Accuracy)をどう保証するか? 真値へのトレーサビリティの問題です。

 ・ソフトとハードと通信の異分野の共同作業となりました。

 ・確度の保証されたDMMをその場で校正基準とする ”On Line Fine Cal” を開発し、現場的な解としました。




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