大学校及び設置科 九州職業能力開発大学校電子技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 安全衛生、マイコン制御、回路基板製作
課題に取り組む推奨段階 電子CAD実習及びコンピューター工学実習?終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

課題を通して、主に回路基板製作およびマイコン制御プログラムの作成技術を身に付けます。

製作の目的と概要

近年の資源エネルギー不足等の環境問題に伴い、家電製品においても省電力化をアピールする製品が数多く見受けられます。また、身近な経験として停電時には消費電力が高い家電製品が何であるかについて興味を持ちました。そこで家電製品について実際に電力を計算し表示させることができる電力測定器をPIC(R)マイコンを使用して製作することにしました。

成果

今回、製作した電力測定器の概観を図1、構成図を図2に示します。家電製品の電力を求めるためには電圧値(AC100[V])と電流値および力率(cosθ)を掛け合わせて計算する必要があります。ここでθは電圧と電流の位相差になります。電流値は電流センサーを使用して検出し、増幅回路を用いて制御部であるPIC(R)マイコン(PIC(R)16F877)に対して適切なレベルまで増幅します。PIC(R)マイコンで電力を計算させた後、その値を液晶表示器に表示します。また、電圧と電流の位相差を求めるために電圧と電流のゼロクロス検出回路をそれぞれ製作しました。ゼロクロス検出回路とは交流電圧のゼロクロスポイントを検出する回路で、電圧と電流のゼロクロスポイントのズレが位相差となります。
多種多様な家電製品がある中で1[kW]以内の消費電力程度の家電製品に対する電力測定器を製作することができました。
PICマイコンを使用した電力測定器の製作(H20)の画像1
図1 製作した電力測定器
PICマイコンを使用した電力測定器の製作(H20)の画像2
図2 構成図