いままでの成果
現品.com の電流センサは、電流を微分した出力で
10Ωを両端につけると 約 0.14 (AC) mV / W の起電力がある。
ADC に入れる前に増幅したり、整流したりしているが... 直接差動入力ADC に入れたらどうなるのだろう？
AREF = 2.49V の ATtiny861 を前提とする。ATtiny861の差動入力ADC は、±の値が得られるバイポーラモードと x8,x20,x32 の増幅機能がある。
x32 の場合分解能は、0.15mV 。そして、0.14 (AC) mV の P-P 電圧は、0.399 mV。1W(相当) の分解能で電流を知りたいだけならば、ADC 側は十分な分解能があることになる。
どのような処理をするか？
差動入力ADC を使って 数 KHzでサンプリングする。得られたデータは微分したものだから、積分しなければならない。単純に加算していけばよいのではないかと思う。たぶん平均が 0 からずれていくことになるが、測定期間を決めてその間でオーバフローしなければよしとする。
そのデータに対してフィルタをかける。DC 成分は HPF でとり、LPF もかけて 高周波も取り除く。これで電流値が得られるはずだ。
AC 電流値への変換は、フィルタリングしたデータを絶対値にして、平均値を計算する。
電圧は？
これで電流は分かる。が、電圧は分からない。
電圧を測定するには、出力電圧が低いトランスを用意して電圧を測定すればよいのだろう。セリア充電器のトランスを使うという手もある。
ADC でサンプリングしたものを 絶対値にして、平均値を計算すれば OK 。
ただし、こんな簡単な回路でも、AC 電源を扱うので、面倒なことになる。製作には十分注意する必要があるのは当然として、PSE安全規格を取得しなければ、人にゆずったりすることもできない。
