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●(連載)計測器 カテゴリ

「エレキジャック」のカテゴリ「(連載)計測器」に投稿されたすべてのエントリのアーカイブのページが、新しい順番に並んでいます。
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2007年04月16日

容量の測定、その他  (連載 第10回 完)

 ディジタル・マルチメータは、電圧、抵抗、電流のほかにコンデンサの容量を測定できるものが多くなっています。最近のコンデンサは形状が小さくなり、容量の表示の文字も小さいので、いつも容量の値の確認に手間取っています。ディジタル・マルチメータで容量がチェックできるようになり助かっています。その点、抵抗のカラー・コードはわかりやすく重宝しています。
●コンデンサの容量の測定単位
 通常コンデンサの容量は、μF(マイクロ・ファラッド)またはその百万分の一のpF(ピコ・ファラッド)が用いられます。しかし、ディジタル・マルチメータで容量を測定する場合pFの単位では容量が少なすぎます。そのため、pFの1000倍のnF(ナノ・ファラッド)を使用しています。ディジタル・マルチメータの容量測定ではじめて目にして、最初は少し戸惑いました。nFはμFの1/1000でもあります。
 測定の最小レンジは40nFから50nFで、少数以下2桁表示されます。今回測定した積層セラミック・コンデンサを示します。

積層セラミック・コンデンサを測定

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投稿: 2007年04月16日 09:43 | | コメント (0) | TB (0)

2007年04月09日

抵抗の測定 と測定のばらつき  (連載 第9回)

 ディジタル・マルチメータは電圧、電流以外に抵抗値が計れるようになっています。そのほかにコンデンサの容量測定などが行えます。今回は抵抗の測定例として金色マークの5%精度のカーボン抵抗を測定しました。その測定結果を元に、ばらつきなどについても考えます。

●導通チェック
 抵抗レンジでよく利用する目的の一つに、回路の導通の確認があります。確認のために、いちいちメータを見て抵抗値を確認することなく、導通があるときには電子音を発して、導通の確認を音でできるようになっています。
 そのため、回路の確認などでは回路基板などから目を離さず手早く確認でき便利です。
 PC20、PC5000ともに、ファンクション・スイッチで抵抗レンジを選択し、SELECTボタンを押し、扇形の導通のマークを選択します。導通とみなすスレッショルド・レベルは20Ω~120Ωくらいです。

●抵抗測定時の測定値のばらつき
 異なった場所で購入した袋入りのカーボン抵抗をそれぞれ5本選び、ディジタル・マルチメータで2回測定しました。抵抗の測定ではテスト・リードと接触抵抗も測定値に含まれます。
 しっかりカーボン抵抗のリードを挟み込むため、次の写真のように、わに口クリップで挟んで抵抗値を測定しました。

抵抗を測定中


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投稿: 2007年04月09日 12:18 | | コメント (0) | TB (0)

2007年04月02日

複数のディジタル・マルチメータで自動測定する (連載 第8回)

 SANWAのPC Link Plusは複数のディジタル・マルチメータの入力を処理できます。実際にパソコンの消費電流と、メインとなる5Vの電源電圧を同時に測定して試してみます。
 インテルの新しいプロセッサ Core 2を使って新しいパソコンを組んでみました。小型にするため、マイクロATXのマザーボードで、遊休になっていた、150Wの電源のミニタワー・ケースに収めてみました。CPUの消費電力が増大し容量の大きな電源が使われる中、電源の容量が間に合っているのか、AC100Vの消費電流を測定し電源容量の定格内に入っているか、供給不足で、5Vの電源電圧が変動していないか確認します。
●AC電流の測定はクランプ・センサで
 PCの消費電流はライン・セパレータをコンセントに差し込み、PCの電源ケーブルのプラグをこのライン・セパレータに差し込みました。クランプ・センサは×1の細いほうのリングをクランプしました。そのため、ディジタル・マルチメータで読み取った電圧値(V)を1倍した値がAの単位の電流値となります。
AC電流の測定

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投稿: 2007年04月02日 09:09 | | コメント (0) | TB (0)

2007年03月27日

ディジタル・マルチメータで自動測定する (連載 第7回)

●PC Link
 SANWAのPCシリーズのディジタル・マルチメータは、パソコンとの間をPC Linkと呼ばれる仕組みで接続し、最小から任意に設定した時間間隔で、ディジタル・マルチメータから読み取った値をPCに取り込み保存することができます。取り込んだデータは、PC画面で順次数値とグラフの打点として表示され変化の観察も容易に行えます。
 なお、取り込んだデータ、測定日付、時分秒の時刻と共にEXCELのCSV形式のデータで保存し、EXCELのプログラムで任意の加工ができます。
PCLinkの画面

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投稿: 2007年03月27日 11:39 | | コメント (0) | TB (0)

2007年03月20日

ディジタル・マルチメータで電流を測定する (連載 第6回)

 電流の測定には電流が流れる回路を切断し、ディジタル・マルチメータ経由で電流を流し、その電流を測定します。そのため電流測定時には、分断した回路をしっかり接続する必要があります。
 また取扱説明書でも、電流測定時には、回路の電源を切断し、テスト・リードをしっかり接続し、その後電源を投入し回路が安定した時点で電流値を読みとるようにと説明しています。ピン・タイプのテスト・リードで測定点を両手でしっかり接続すると、スイッチを入れるための手が足りなくなります。
SANWAのオプション・クリップ・アダプタ
 そのため、ピン・タイプのテスト・リード以外に、次に示すように、各種のクリップ・アダプタが用意されています。
クリップ・アダプタ

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投稿: 2007年03月20日 09:24 | | コメント (0) | TB (0)

2007年03月12日

ディジタル・マルチメータで電圧測定する(3) 確度について (連載 第5回)

 アナログ・テスタでは、メータの指針が目盛りからの垂線上になるようにメータの正面からの読み取らないと正しい値を読み取れません。高精度のアナログ・テスタは目盛りの間に反射鏡が埋め込まれていて、鏡に映ったメータの指針と実際の指針が重なった位置で正しく目盛りを読み取れるようになっています。また正しく読み取れたとしても、目盛りの数は、多くても50~60分割くらいで最小目盛りの半分くらいまでが読み取りの範囲です。JISの規格上もアナログ・テスタの誤差はスケールの最大目盛りの2から4%まで許容されています。
 ディジタル・マルチメータで測定した値は、表示された数値を読み取るので、勘違いによる読み取りミス以外に読み取りのエラーは生じません。また、入力されたアナログ量を高精度のA-Dコンバータで変換し結果を得ていますので、10倍以上の高精度化が図られています。

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投稿: 2007年03月12日 12:15 | | コメント (0) | TB (0)

2007年03月05日

ディジタル・マルチメータで電圧測定する(2) 精度について (連載 第4回)

今回は、ディジタル・マルチメータの測定値がどの程度、確かなのか検討してみます。ディジタル・マルチメータの性能は、表示桁数の大きさ、測定値の確度が良いこと、表示のばらつきが少ないことで表されます。
●表示桁数
表示桁数については、最近は安価なものでも4000まで表示できます。少し高価なPC5000では直流電圧とカウンタは最高500000表示まで表示でき、その他の測定でも5000までの表示ができます。表示桁の最上位は必ずしも9までの表示でなく5または4などの値になっています。これは、ディジタル・マルチメータの内部でデータ処理を行うカウンタなどが2進数の体系になっていて、桁数の増加が10進数表示桁数の増加と一致していないためです。概ね次のようになります。

10進数 1桁   2桁   3桁    4桁
2進数 4ビット 7ビット 11ビット 13ビット

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投稿: 2007年03月05日 21:36 | | コメント (1) | TB (0)

2007年02月25日

ディジタル・マルチメータで電圧測定する(1) (連載 第3回)

PC5000で電池の電圧を測定している

 今回は、ディジタル・マルチメータで電圧を測定してみます。ディジタル・マルチメータの電圧測定は次のようになります。
 ◆セレクタを電圧測定に設定する。
 ◆テスト・リード線の先端を電圧測定ポイントに当てる。
 測定ポイントにはテスト・リードをしっかり固定してしばらく待ちます。テストするポイントに触れた当初はとんでもない値が表示されるときもありますが、少し待つと、表示窓の変動していた値が落ち着きます。落ちついたところで値を読み取って電圧測定を終えます。
●乾電池の電圧を測定してみる
 乾電池の測定は最初の図に示したように、乾電池のプラス、マイナスの端子にテスト・リード線の先端を当てると、そのときの電池の端子の電圧が計れます。PC5000では1.5771と0.1mVまで5桁の表示で安定します。0.1mVの表示では、電池の消耗に応じて少しずつ電圧は低下していきます。
 このように、電圧測定はいたって簡単ですが、実際の測定では不思議なことが起きることがあります。

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投稿: 2007年02月25日 22:36 | | コメント (0) | TB (0)

2007年02月20日

電子工作でテスタを安全に使うためには (連載 第2回)

 アナログ・テスタでは、20年以上まえですが、電流測定中に誤って電圧を加え電流測定用の抵抗を焼損したことがあります。メーカの日置電機の秋葉原サービス・ステーションにもって行き修理をお願いしました。修理の代金より秋葉原までの交通費のほうが高くなりました。
 ディジタル・マルチメータの場合はアナログ・テスタの保護回路に比べ大幅に強化されています。それでも昨年、電流レンジに設定したまま電圧を加えヒューズを飛ばしてしまいました。今回はディジタル・マルチメータを安全に使うための方法を調べてみました。

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投稿: 2007年02月20日 13:21 | | コメント (0) | TB (0)

2007年02月15日

電子工作に使いたいテスタは (連載 第1回)

SANWA製テスタPC5000アナルグ・タイプのテスタ電子工作の必須アイテムの一つにテスタがあります。筆者の年代ではテスタはメータの振れ具合で直感に状況が把握できるアナログ・テスタに捨てがたい思いがあります。しかし、最近のディジタル・マルチテスタの精度の向上、機能の豊富さには重宝しています。

この数年、新しい電子工作の本を執筆するに当たって、多機能のディジタル・マルチメータは大活躍しました。測定もPCに接続して0.5秒ごとに太陽電池の発電量をモニタし、その結果を記録して1日の発電量の変化をEXCELでグラフ化するまでになりました。

今回のシリーズでは、テスタをはじめて使う時の注意事項、基本操作から、電子工作のそれぞれの場面での具体的な測定場面の例を示しながら説明します。後半では、PCと連動した自動計測も行ってみます。昔、苦労して作った会社の分析室の自動計測の仕組みが簡単に再現できたのには少々びっくりしました。

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投稿: 2007年02月15日 11:00 | | コメント (0) | TB (0)