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DC電流計
電流は、電荷の流れの速度です。 この電荷が一方向にのみ流れる場合、合成電流は直流（DC）と呼ばれます。 直流電流計と呼ばれる直流電流の測定に使用される機器。
永久磁石移動コイル（PMMC）検流計と並列に抵抗を配置すると、組み合わせ全体がDC電流計として機能します。 DC電流計で使用される並列抵抗は、シャント抵抗または単に*シャント*とも呼ばれます。 大きな値のDC電流を測定するために、この抵抗の値は小さいと見なす必要があります。
DC電流計の*回路図*を下図に示します。
この* DC電流計*は、DC電流を測定する電気回路の分岐と直列に配置する必要があります。 並列に接続されている要素間の電圧は同じです。 したがって、シャント抵抗両端の電圧$ R _ \ {sh} $と検流計抵抗両端の電圧$ R _ \ {m} $は、これらの2つの要素が上記の回路で並列に接続されているため同じです。 数学、次のように書くことができます
I _ \ {sh} R _ \ {sh} = I _ \ {m} R _ \ {m}
$ \ Rightarrow R _ \ {sh} = \ frac \ {I _ \ {m} R _ \ {m}} \ {I _ \ {sh}} $（式1）
ノード1の* KCL方程式*は
-I + I _ \ {sh} + I _ \ {m} = 0
\ Rightarrow I _ \ {sh} = I-I _ \ {m}
- 式1の$ I _ \ {sh} $の値を代入します。
$ R _ \ {sh} = \ frac \ {I _ \ {m} R _ \ {m}} \ {I-I _ \ {m}} $（式2）
分母項で一般的な$ I _ \ {m} $を取得します。これは式2の右側にあります
$$ R _ \ {sh} = \ frac \ {I _ \ {m} R _ \ {m}} \ {I _ \ {m}（\ frac \ {1} \ {I _ \ {m}}-1）} $ $
$ \ Rightarrow R _ \ {sh} = \ frac \ {R _ \ {m}} \ {\ frac \ {I} \ {I _ \ {m}}-1} $（式3）
どこで、
$ R _ \ {sh} $はシャント抵抗です
$ R _ \ {m} $は検流計の内部抵抗です
$ I $は、測定される合計直流です。
$ I _ \ {m} $はフルスケールの偏向電流です
測定対象の合計直流電流$ I $と検流計のフルスケール偏向電流$ I _ \ {m} $の比率は、*乗算係数m *として知られています。 数学的には、次のように表すことができます
$ m = \ frac \ {I} \ {I _ \ {m}} $（式4）
$ R _ \ {sh} = \ frac \ {R _ \ {m}} \ {m-1} $（式5）
利用可能なデータに基づいて式2または式5のいずれかを使用することにより、*シャント抵抗の値*を見つけることができます。
マルチレンジDC電流計
前のセクションでは、PMMC検流計と並列に抵抗を配置することで得られるDC電流計について説明しました。 このDC電流計は、*特定の範囲*の直流を測定するために使用できます。
- 複数の範囲*の直流を測定するためにDC電流計を使用したい場合、単一の抵抗器の代わりに複数の並列抵抗器を使用する必要があり、抵抗器のこの組み合わせ全体がPMMC検流計に並列です。 マルチレンジDC電流計の*回路図*を下図に示します。
このマルチレンジDC電流計を、必要な範囲の直流を測定する電気回路の分岐と直列に配置します。 望ましい電流範囲は、スイッチsをそれぞれのシャント抵抗に接続することにより選択されます。
合計直流を次のように測定する場合、$ m _ \ {1}、m _ \ {2}、m _ \ {3} $、および$ m _ \ {4} $は、DC電流計の*乗算係数*です。それぞれ$ I _ \ {1}、I _ \ {2}、I _ \ {3} $および$ I _ \ {4} $。 以下は、各倍率に対応する式です。
m _ \ {1} = \ frac \ {I _ \ {1}} \ {I _ \ {m}}
m _ \ {2} = \ frac \ {I _ \ {2}} \ {I _ \ {m}}
m _ \ {3} = \ frac \ {I _ \ {3}} \ {I _ \ {m}}
m _ \ {4} = \ frac \ {I _ \ {4}} \ {I _ \ {m}}
上記の回路には、4つの*シャント抵抗器*、$ R _ \ {sh1}、R _ \ {sh2}、R _ \ {sh2} $および$ R _ \ {sh4} $があります。 以下は、これら4つの抵抗に対応する式です。
R _ \ {sh1} = \ frac \ {R _ \ {m}} \ {m _ \ {1} -1}
R _ \ {sh2} = \ frac \ {R _ \ {m}} \ {m _ \ {2} -1}
R _ \ {sh3} = \ frac \ {R _ \ {m}} \ {m _ \ {3} -1}
R _ \ {sh4} = \ frac \ {R _ \ {m}} \ {m _ \ {4} -1}
上記の式は、各シャント抵抗の抵抗値を見つけるのに役立ちます。
