安価な微弱電流の計測器は？（DIY含）

質問

脳波測定や大地の微弱電位の測定を考えています。
もちろん通常は高価になると思いますが、直流のみの計測で
どうにか改造なりで自作したり精度を上げられないものでしょうか？

詳しい回路図や有効な情報がありましたら教えてください。
測定レベルは1μVまでを考えております。勿論困難だとは
思っていますので、それを踏まえて何かありませんでしょうか？

回答No.5

tance · ベストアンサー

tanceです。

テスターでもいわゆる4.5桁表示のものは 199.99mVというレンジが
あると思います。これだと分解能は10μVです。価格は多分２万円で
おつりが来ます。
日置、サンワ、フルーク、などのキーワードで検索するといろいろ
出てくると思います。

お礼

文句無しです。
先程私も三和の0.01mV分解能型が小型では世界初(？)という記事に辿り着き、
12,253円でPC500という機種に目星を当てた次第です。これはtance様のいう様に
10μVになるのですね。
これで十分です。回答の判り易さに加え、親身な回答、とても役に立ちました。
微弱電流計はこんな感じですが、今回は微弱電位なので関係ありませんが：
http://ww6.tiki.ne.jp/~funabashi/powermeter.html

あとは磁気・電磁波計と両立して計測してみます。

微弱磁気で最も安いのは分解能0.01mGのデジタル機のこれでしょうか：
http://www.detectortechnologies.com/store/detail.aspx?ID=4
もしくはヤフオクの0.1mG分解能で単軸の7245円の物でした。

以前秋月電子でキットも売られていた様で残念で、
ガウスメーターの自作は勿論各段に安いかと思いますが、
今回は電圧計も含め、製品を買うと思います。

これで大体の製品が見渡せました。高価な研究機器が無くても、
一世代前の測定レベルなら十分に廉価で対応できるかと思えました。
今回はtance様が引っ張って頂いたので大変助かりました。
これで、出費の決断もできます^^;

改めて有難うございました^^

P.s.脳はさすがにこれでは測りませんが、脳以外の生体電気にも
　　興味があり、多少試してみます^^

回答No.4

tance

tanceです。

大地の２点間の直流電位を計るというのは、たとえば、近くを走る
電車の影響なども含めて計るのであれば、おそらく安いテスターで
計れます。（0.1mVまで計れるデジタルテスターはたくさん売っています）

ただ、地面の化学成分と電極との間で電池が構成されたり、水分や
その他いろいろの影響で常に変動する成分が含まれると思います。
それも測定対象ならば全く問題はないでしょう。しかし、それは
ノイズなのだとすると、欲しい信号だけを捉えるのは簡単ではないか
もしれません。

補足

研究では0.1mV単位を数メートルや100mで計測する例示がありました。
私もやってみたのですが、直流で測ると数メートルで、
120mVという数値とか出ます。ただそれは信頼できる値だと思います。
私のは1mVまでしか測れませんでしたが、0.01mVまでの物を探してみます。

ただ回答では微弱電流について、また機器について、あまりこれ以上
期待できませんので、質問は締め切ります。

0.01mVまで計測できるのならあと10μVまで少しという感覚も
持っていますが、そこが市販品と研究機器の分かれ目なんでしょうか。
探せばありそうな感じもしますけど。でもありがとうございました。
相談に乗って頂いた分、前向きに検討できると思います。
測定対象は広く、ノイズを分ける必要も今の所はありません。
地震研究の大学の調査のページが近く参考になりました。
あとはオシロやデータログを取れる環境にも目を向けたいと思います。
有難うございました^^

回答No.3

tance

tanceです。

脳波と大地の電位との関係が解りません。また、直流とのことですが
交流である脳波が対象になっています。さらに、磁気でも良いという
コンセプトが解らないので、どうしても具体的なことが言えません。

目的と制約事項をおしえていただければ、もう少し具体的なことが
言えるかもしれません。

補足

ありがとうございます！確かに脳波は交流でしたね。。
ただ測定の桁のみに専ら注意しており、忘れておりました。
今回2種の目的は単なる偶然です。磁気でも良いというのは、
試験には一定の目的はなく、変化の確認だけで十分だからです。

生体や大地の実験の中で、今回の大地の実験でいいますと、
本来は最低1mVを基準に二桁低い電圧数値までの計測で十分です。
ある研究者は代価的に、電位差でなく大地の微弱磁気を計測しており、
実際の土地の測定ではそれもデータとしては有効なようです。

実際仰るとおり、大地を測定する場合でも極板やその他、
入力時の方法が大きく作用するみたいで、結局私も変化さえ
判れば良いかな、と思ってもいます。0.1mVの精度で十分かと
思ってきてはいますが、それは世間では精密機器と呼べるのか、
自分には実際良くわかりません。
脳波は数十μVから数μVと聞いた事があり、実際そのような
生体電位にも興味を持っておりますので、あくまで、どのレベル
なら幾ら位(中古の範囲で結構)、もしくは自作可能か、というような
指針をお伺いしたかったのです。

本日ホールIC(DN6851)を手に入れましたが、あまりやる気が
沸いてきません^^;　もし電気関係の方でも回路等アドヴァイス
頂けると幸いです。。

具体的には土地の電位計測ではmV/メートルというように、
距離をとって計測するようです。

回答No.2

tance

脳波も大地の電位も測定するアンプは大した問題ではなく、測定の
構成が問題です。たとえば、脳波はどのような電極を頭に貼るかが
全てを決すると言っても良いかもしれません。（もちろんまともな
アンプを使う前提で）

頭皮の油分を除去し、導電ペーストを塗って剥がれないように押さえて
などの工夫でやっと信号が出てきます。アンプは入力インピーダンスが
うんと高い必要があり、1GΩくらいあれば十分です。電流性のノイズが
少ないアンプなら使えます。インピーダンスが下がるとハムなどの外来
ノイズを拾うことになります。

大地はもともとノイズを持っているのでアンプや電極というより、
あとから信号とノイズを分別する方法がネックでしょう。

具体的なアンプの話ではなくて恐縮ですが、アンプさえあればという
訳ではないので、その点を考慮してください。

お礼

微弱電流ではく、微弱磁気に目をつければ、例えば
ガウスメーターの自作例は幾つか見つかりました。
検出器のホール素子も手に入ります。ただ、DIYに
かける時間が大変そうです。仰るとおり、入力法と
入力した信号を制御しなくてはならず、しかし、
それしか方法は無いようですね。。もっと電気の知識が
あれば両方ともクリアできると思うのですが、厳しいです。
微弱電磁気の測定なら、10,000円もあればデジタルの
0.1mガウスの精度のモノが手に入ります。
(生体?)脳波電位測定は、数μVレベル。。。(生体)磁気ですと
地磁気レベルよりもまた格段に微弱になるようですね。大地は
仰るとおり面倒ですので磁気等で代価するかもしれません。
ありがとうございました。経験者様のアドヴァイスが
聞けて何よりです。参考にさせて頂きます。

回答No.1

debukuro

安価なものはありません
１０万円くらいのシンクロスコープあたりが安価な部類だと思います