素人ですが！

質問

低周波測定機器について教えてください。

周波数　0～4000Ｈｚ　もしくは　0～400パルス・パアー・セコント(pps)
電流　　　　0～80、000　μA
電圧　　　0～55、000　mV（交流）

　　上記範囲の刺波・矩形波・正弦波を記録したいのですが、どのような測定機器が良いのか教えてください。

　ちなみに、電圧　-1～1　mV　周波数　0.5Hz　程度の刺波（スパイク波）の記録経験はあります。

回答No.2

kappa_ena

ＵＳＢオシロスコープが良いと思います。
例えば、Pico Tech社のPS4224は600ユーロと廉価な割に、充分な性能を有しています。
http://www.picotech.com/picoscope4000.html

スキャン時間を１秒にしてもサンプリングレートを100KS/sぐらいには設定できるので、3Hzの波形を観察しながら、同時に4KHzの波形にも追随できます。

入力Ａチャンネルで電圧を、Ｂチャンネルで電流を測定します。トリガはAチャンネルでとります。

簡単にいくなら、電流は参照抵抗（この場合なら10Ω 0.1%など）を介してグランドに流れるようにし、その参照抵抗の両端に生じる電圧を計ることにします。80mAまで流れる予定だとすると、10Ωで800mVの電圧降下があることになり、充分測定できます。一方、電圧は55Vまであるので、0.8V程度の電圧降下はそれほど問題にならないでしょう。

より厳密にいくなら、オペアンプを使ったI/V変換器を使います。但し、オペアンプの電源電圧が±15V程度とすると、出力は±12V程度しか取れないので、80mA流すことを考えると、I/V変換率は100倍程度に抑える必要があります。また、80mAをドライブできないといけないので、パワーを取れるオペアンプを使うか、トランジスタでブーストする必要があります。そんなI/V変換率は市販されていなそうなので、自作か特注になります。

中間的には、参照抵抗を0.1Ωとした上で、この両端に生じる電圧（8mV程度）をオペアンプで1000倍程度に増幅してもいいと思います。

お礼

回答ありがとう御座います。

参照抵抗のお話大変勉強になりました。

オペアンプには、心電計を使用してみようかと考えています。

　準静電界を利用することで、グランドを取らない測定方法もあるようですが、（http://www.takiguchilab.iis.u-tokyo.ac.jp/）
伝統的な手法で行こうと考えています。

回答No.1

nakammo

DSO（デジタルストレージオシロスコープ）はどうでしょうか。

電流が、どのくらいの最小分化能を求められるのかわかりませんが、uAオーダでは、オペアンプを使って
電圧変換、増幅させます。

ただし、測定範囲が、uA～mAと広いので、2レンジ体制など、考える必要がありそうですね。

こちらもお金があれば、買うことも可能です。

補足

回答ありがとうございます。

　測定範囲が広い理由ですが、
パルス電源が2つもしくはそれ以上あるためです。

　具体的には、パルスジェネレータで0.3pps位相持続時間100mSと3Hz位相持続時間100μSの矩形波を発生させます。
それを生体に流して生体電流の変化を記録したいと考えています。生体電流の記録は多分、生体情報モニターで可能と考えています。