2019年01月26日

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その7:インターフェース改良情報

さっそく改良情報(性能向上+コストダウン)です。
個別機器用のインターフェースに使用しているCT(カーレントトランス) CTL-6-S32-8FCL は当インターフェースでは用途的に必要が無いのにコアが分割式になっており、穴の大きさは配線を計11本通すにはギリギリの大きさです。価格も1300〜1500円くらいで、個別部品としては割と高めです。実は、CTの選定は今回の用途の場合、難しい要素があります。
規格としては変流比が800〜1000、1A以下での直線性が良く、穴の大きさが6〜10mm程度、小型、さらにネットで詳しい特性が入手でき、価格が手ごろで、通販などで購入できる必要があります。探した結果、U_RD社製のCTL-6-S32-8FCLを使用したわけです。
最近、アマゾンでウインドーショッピングしてたら、こんなもんが売ってました。
ZMCT118F.jpg

中国製ZMCT118F 直線範囲0-30A、価格¥195(配送料無料)。データシートもネットでダウンロードできます。当インターフェースにはぴったりの特性とサイズです。基板用なので、リード線の接続が必要ですが、それは大きな問題ではありません。データシートなど全く信用していませんが、ただ安いの理由で3個買ってみました。ちょうど2週間後に郵便受けに入っていました。
NewCT.jpg

さっそく気になる直線性をダメ元で調べてみました。CTの出力電圧は原理的に次の計算式で計算できます。
出力電圧=入力電流÷変流比(巻数比)X出力抵抗
なんと、少なくとも、5mA〜800mAの間で、少なくとも0.2%以下の誤差で計算式と合います。明らかにCTL-6-S32-8FCLよりずっと良いです(コアが分割型のせいか?)。大きい電流の直線性はわかりませんが、他のCTの特性例からあまり問題にならないと思います。ちなみに当実験室では、5mAの下限はマルチメータの性能により、800mAの上限は交流電源と負荷の性能により、0.2%以下はマルチメータの性能による限界で、これより詳しい調査ができません。
かなり良さそうなので、さっそく、インターフェースのCTをZMCT118Fに交換しました。結果は全く問題なしです。電流の位相ずれがずっと少なくなりました(それでも補正は必要なので、実質の違いなし)。
回路図と写真は「その5:インターフェースの製作(個別機器用)と校正」のページのリンクを更新しましたので、そちらからダウンロードお願いします。

なお、「家庭の全体の消費電力用」用のCTは変更ありません。

追記:マルツで820円+税で売っている CTL-6-P もスペック的には良さそうです。穴に11本の電線が通ればですが…。試してはいませんが、全体に被覆が薄い線を使うか、10Aレンジ用の電線を細く短くすればよいかも。
他に、1Aレンジの巻き数を8くらいにする手もあります。これでも十分に校正だけで行ける範囲です。1Aと10Aレンジを切り替えたとき値が10倍(1/10)にならないだけで、他に使用上の問題はありません。
CTL-6-S32-8FCLの穴は公称6mmで同じですが、半円+4角になっており、角の部分だけ穴の断面積が広く、1Aレンジ用の細い電線の巻き数を多くできます。

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