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4–20mAはなぜ4mAから始まるのか?電流ループの仕組みとマイコンでの受け方

工場やプラントの計装で広く使われている「4–20mA」。圧力や温度などの測定値を、電流の大きさで伝えるアナログ信号です。古くからある方式ですが、今でも現役で使われ続けています。なぜ電圧ではなく電流で送るのか?なぜ0mAではなく、中途半端な4...
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オーバーサンプリングでADCの分解能を上げる仕組み 4倍で1bit増える理由と、効かない条件

マイコン内蔵の10bitや12bitのADCで、もう少し細かく測りたい。そんなときに、外付けのADCを足さずに使えるのがオーバーサンプリングです。何回も測って足し合わせるだけで分解能が上がるという、少し不思議な手法です。なぜ「4倍測ると1b...
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12bitのADCなのに実力は10bit?分解能・精度・ENOBの違いとデータシートの読み方

ADC(A/Dコンバータ)を選ぶとき、まず目に入るのは「12bit」「16bit」といった分解能の数字です。しかしデータシートを読み進めると、INL、DNL、ENOB、ノイズフリー分解能と、似たような項目が次々に出てきます。分解能が高いAD...
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12Vや24Vをマイコンで測るには?分圧回路の設計と誤差の計算

バッテリー電圧や24V電源をマイコンで監視したい場面はよくあります。しかしマイコンのADCが受けられるのは、3.3Vや5Vまでです。そこで使うのが、抵抗2本の分圧回路です。抵抗値はどうやって決めればよいのか?抵抗は大きいほうがよいのか、小さ...
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ADCの分解能はなぜ10・12・14・16bitの「2bit刻み」なのか?12Vや24Vで測れば精度は上がる?

マイコンやADC(A/Dコンバータ)を選んでいると、ふと気になることがあります。分解能は10・12・14・16bitと2bit刻みの製品ばかり。1bit増えるだけで分解能は2倍になるのに、なぜ11bitや13bitは少ないのか?3.3Vや5...