しゃんと 抵抗。 分流器(シャント抵抗器)の抵抗値は?

高精度 電流検出シャントシリーズ

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シャント抵抗とは? こちらのページでは電池の評価試験など行う際に使用する測定機器であるシャント抵抗に関連する ・シャント抵抗(分流器)とは? ・具体的な試験時のシャント抵抗の配置例(電池の外部短絡試験) ・シャント間電圧をデータロガーで測定する際の注意点 というテーマで解説しています。 シャント抵抗(分流器)とは? シャント抵抗とは電池の各種評価試験など始めとした通電を行う試験において、通電電流値を測定する際に使用する抵抗のことを指します。 シャント抵抗は別名分流器とも呼びます。 電池の各種安全性試験、たとえば、、、圧壊試験など充放電装置内で行うと電池の破裂・発火や煙の噴出などにより装置を壊してしまう危険性がある試験では、充放電装置とは別の安全性試験専用の場所で試験を行うことが一般的です。 そして、充放電装置以外の場所で試験を行うため、通電電流値や電圧、温度を計測するためには、データロガーを用いて測定します。 特に、通電電流を計測するためには通電させる回路中にシャント抵抗を入れ、その シャント間の電圧を計測します。 シャント抵抗は言葉に抵抗という言葉を含んでいるように、抵抗値が正確であるため、が正確に成り立ちます。 ) このオームの法則を利用して、データロガーで計測したシャント間の電圧を電流値に変換し、通電電流値を計測するという仕組みになっています。 関連記事 具体的な試験時のシャント抵抗の配置例 それでは、具体的な試験時、どのようにシャント抵抗を配置させるか、下に解説します。 今回はを行うとしましょう(詳細は外部短絡試験のページに記載しています)。 すると、下図のようにシャント抵抗は電気回路中のどこかに入れておけば問題ありません(場所を問わない)。 スイッチを閉じれば閉回路になりますので、流れる電流値はどこも同じになります。 このように、シャントを配置しましたら、上述のようにデータロガーにてシャント間の電圧を測定、電流値に変換することで、測定完了です。 そして、かかる電圧はこの100mV程度、通電電流は200A程度であることが望ましいという意味でもあります。 そのため、データロガーの電圧測定の範囲を同等にしておかないと(100mVなど)、測定精度が悪くなってしまいますので気を付けましょう。 200Aと記載のシャントに対して1000Aなどと大きく範囲の外れた電流を流すとシャントがダメになってしまうため、通電させる電流値に対応したシャントを使用しましょう。 関連記事.

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電流検出用面実装抵抗器

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FVとは? FVの定義 FVとはFlow Volumeの略で、「 血流量」を表します。 FVを測定することで、 シャント血管に流れている血液の流量を把握することができます。 FVの測定は一般的に測定しやすいこと、誤差が少ないことなどの理由で 上腕動脈で測定をします。 なので、FVといったら 上腕動脈血流量を指す場合が多いです。 AVGではグラフトでの測定または上腕動脈での測定を行います。 これはグラフトの材質によってはエコーで写らないものがあるからです。 透析で穿刺する部位は 静脈ですが、シャントエコーにおけるFV測定では 上腕動脈で測定します。 シャントがない血管では、通常上腕動脈血流量は少ないのですが、 動脈と静脈を吻合するシャントを作ることで上腕動脈血流が大幅に増えるのでFVはかなり増加するとされています。 FVはなぜ測定するのか? FVを測定すると、シャント血管に流れている血流量が把握できると説明しました。 なぜFVを測定するのかというと、 狭窄や閉塞などのシャント合併症を予測できるというメリットがあります。 逆にFVが多い場合もあります。 過剰血流は心負荷になったり、(シャント作成自体が心負荷なのだが) スティール症候群の原因になったりするので、定期的なシャントエコーが必要になってきます。 FVの式 FVの式を以下の通りです。 いろいろ省略して簡単にいうと、areaは 上腕動脈の血管径です。 areaが大きい血管はその分FVが大きくなります。 areaを正確に測定するには、 短軸で上腕動脈をしっかり正円となるように描出してから、 場所をできるだけずらさずに、長軸像で血管を描出して波形をとるというのが重要となってきます。 FVを正確に測定するのはシャントエコーの第一の関門であり、僕もすごく苦戦したことを覚えています。 形態評価に時間をかけるために、機能評価であるFV測定をいかに素早く正確にとるのが、術者の腕の見せ所だと思います。 RIとは? RIは「Resistance Index」といって日本語に訳すと「 血管抵抗指数」といいます。 定義づけると RIとは「 末梢の血流の流れにくさを反映する指標」です。 AVF造設前のRIはほぼ1. 0であり、AVF造設後はシャント血管の発達とともにRIが低下します。 そう考えると、シャントは動脈と静脈をつないで、 末梢の抵抗を減らし、血流を確保する方法といえますね。 シャント造設後はRIが下がる一方で、 RIが上がってきた場合はシャント血管の狭窄・閉塞などを予測する指標となります。 RIは末梢の血流の流れにくさを示す指標であるのでRIが上がってくるということは、抵抗となる狭くなる場所(狭窄や閉塞)あるということです。 RIの特徴 RIはFVと違ってメリットがあります。 ・パルス波の入射角度に左右されない ・血管径の計測も必要なし ・血流量と比べて測定値に影響が少ない などです。 もちろんデメリットも存在します。 以下のような場合は RIが指標として反映しないので注意が必要です。 ・測定部より中枢の動脈(たとえば腋窩動脈や鎖骨下動脈)に狭窄や閉塞病変が存在する場合 ・人工血管グラフト(AVG) ・上腕動脈高位分岐 ですので、RIが指標として使えるのは、 上腕動脈よりも中枢に狭窄がない場合の上腕動脈高位分岐がないAVFに限る ということになります。 RIは少しクセがありますけど、たいていのAVFに当てはまると思います。 RIの式 RIの式はこれです。 記号を見てもなんのことかさっぱりだと思うので PSVとEDVってなんなのかを簡単に書いてみました。 上図はシャントエコーのパルスドプラモード(PW)の1拍をトレースしたもののイメージです。 (実際はトレース幅を設定すると波形に上図のような線が自動で引かれる) PSVのPはpeakのPなので、波形の一番最高速度を、EDVはEDはEnd-Diastolicなので拡張期末期 (トレースした波形の最後)を計測して、上記のRIの式に当てはめることで計算しています。 うちで使っているもの以外の機器はわからないですが、RIはFVを測定するときに同時に算出されます。 また、文献3)によると RIのカットオフ値を0. 6とすると、透析時の血流不良例の感度を100%にできるとの報告があります。 68との報告もある。 68が目安として妥当ではないかと考えています。 ここで注意すべきなのは、FVはあくまでシャント血流量の「指標」であるので、 シャント音、スリル、静脈圧などの理学所見、エコーでの形態評価を総合的に判断することです。 AVGの場合 AVGではAVFと基準値が異なります。 個人的にはAVGのFVに関しては、グラフトの太さ、長さ、種類によってかなり左右されるので、この基準値もあってないようなものだと捉えています。 AVGでは、FVが多くても突然「閉塞」するパターンも珍しくありません。 経験上、 AVGの場合は高頻度で狭窄するAVG出口(グラフトと静脈つなぎ目)をいかに発見するかが狭窄・閉塞の予防になると考えます。 そのために AVGでは静脈圧のモニタリングが大事になってきます。 ですので、AVGでもAVF同様、シャントエコーに加えて、理学所見を徹底し、総合的に評価するべきかと考えます。 RIは前述した通り、AVGの指標とはなりません。 まとめ FVとは、Flow Volumeの略で、「 血流量」といい、上腕動脈血流を測ることで間接的にシャントに流れている血流量を知ることができる。 一般的には 上腕動脈血流量を指す。 FVが減少すると狭窄の指標となる。 RIとは、Resistance Indexの略で、「 血管抵抗指数」といい、シャント血管の流れにくさを反映する。 Not AVG!Not 高位分岐!Only AVF! RIが上昇すると狭窄の指標となる。 RIの基準値は0. 68(0. 6でもよい)、これもFV同様施設によって様々。 [参考文献] 1)春口洋昭.バスキュラーアクセス超音波テキスト.医歯薬出版株式会社.2013 2)日本透析医学会.慢性血液透析用バスキュラーアクセスの作成および修復に関するガイドライン.透析会誌.38(9).2005 3)村上康一他.シャント管理における超音波パルスドップラー法の有用性について.腎と透析55巻別冊アクセス2003.39~43.2003 4)春口洋昭.バスキュラーアクセス診断学.中外医学社.2012.

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低抵抗抵抗器/パワーシャント

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あらゆる分野で求められている電流検出 スマートフォンをはじめとするモバイル製品や、PC、テレビなどの家電製品。 ファクトリオートメーションなどの産業用機器、通信機器、自動車、医療機器、航空機まで。 今日ではエレクトロニクス・アプリケーションの多くの分野で、「電流検出」のニーズが高まっています。 アプリケーションの安全性を確保するためには、精度の高い「電流検出」が重要であり、また、システムの効率を向上させるためにも、電流や電力の管理は不可欠なのです。 さらに、ほとんどのアプリケーション分野において、機器の小型化、高性能化が求められており、回路設計者はいかに小さな基板面積で高精度な電流検出回路を組込むかに頭を悩ませています。 「電流検出」にはいくつかの方法があり、そのメリット・デメリットを理解したうえで、自分の設計する回路にベストな方法を見つけていくことが大切です。 電流センスアンプはどのように電流を測定してるのか? 抵抗間に電流が流れるとオームの法則によって電圧が発生しますが、電流センスアンプはその抵抗間の電圧を測定する事で電流を検出します。 また、シャント抵抗間の電圧はシャント抵抗値にもよりますが通常小さな差電圧となるため、基本的な構成として抵抗を用いたゲイン回路(増幅回路)を内蔵しています。 電流センスアンプの内部構造 ディスクリートで組むか?専用ICを採用するか? 「電流検出」を実現するためには、いくつかの方法があります。 これまでの代表的な方法は、ディスクリートのオペアンプを使う方法でした。 電流センスアンプを使う4つのメリット 電流センスアンプを使うメリットは大きく以下の4点があげられます。 また、精密にマッチングされた抵抗性ゲイン回路を内蔵しているため、温度やプロセスの変化に対して安定した性能を持っています。 コモンモード電圧範囲(GND基準の入力DC電圧範囲)が大きい オペアンプは基本的に電源電圧以上の電圧を入力できませんが、電流センスアンプは電源電圧範囲を超える入力電圧をサポートするように設計されています。 例:INA282は2. 温度安定性 オペアンプとともに全てのゲイン設定抵抗が内蔵されているため、温度ドリフトは小さく、一貫した値です。 これにより、仕様温度範囲の全体にわたって堅牢な電流測定が可能になります。 抵抗を負荷とグランド(GND)との間に配置する方法は「ローサイド電流検出」、抵抗を電源と負荷の間に置く方法は「ハイサイド電流検出」と呼ばれています。 出典:Texas Instruments - セレクション・ガイド 『電流検出アンプ』 どちらの測定方法にも、メリットとデメリットが存在します。 ローサイド電流検出のメリット ローサイド電流検出の利点の1つは、コモンモード電圧がゼロに近いことです。 これによって、アプリケーションの回路の設計や、この測定用のデバイス選択が簡単になります。 電流センスアンプから見える電圧がグラウンドに近いため、非常に高い電圧を取り扱うとき、または電源電圧にスパイクやサージが発生しやすいアプリケーションでは、この電流測定方法が好まれます。 また、高電圧スパイクへの耐性と、高電圧システムの電流を監視できることから、ローサイド電流検出は車載用、産業用、テレコムのアプリケーションで広く使用されています。 他の回路が電源グランドを参照している場合、これが問題となる可能性があります。 この問題を最小化するため、連係動作を行う回路はすべて、同じグランドを参照する必要があります。 シャント抵抗値を小さくすると、グランドのシフトを最小にできます。 表にすると以下のようになります。 ハイサイド電流検出とローサイド電流検出のメリットとデメリット メリット デメリット ローサイド電流検出• コモンモード電圧が低い(ゼロに近い)• 電源電圧で発生するスパイクやサージを考慮しなくても良い• 低コスト• システムグランドと負荷グランドとで差分が発生• 電源電圧の短絡電流は検出できない ハイサイド電流検出• グランドに影響しない• 電源電圧の短絡電流を検出できる• コモンモード電圧が高い• 高コスト システムの効率を向上させる「電流検出アンプ」 配線のショートや過電流からシステムを守り、システムの効率を向上させる「電流検出アンプ」。 各社から様々な製品が出ていますが、Texas Instruments社(以降TI社)には、出力形式別に、アナログ出力タイプ、コンパレータ内蔵タイプ、デジタル出力タイプの3種類、また、シャント抵抗を内蔵している製品もあり、新製品も続々と発売されています。 これから開発予定の回路に最適な「電流検出アンプ」がすぐに見つかるTIの情報サイトへで、是ぜひ豊富な製品をご覧ください。 また、電流センシングに関するドキュメントも豊富にご用意しています。 こちらも活用されてはいかがでしょうか。

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