神阪の御宅工房

美味しいものとガジェットとジクサー150で生きています。美味しいもの→スイーツや創作料理。ガジェット→電子工作、PC、カメラ。ジクサー→旅行やメンテナンス。何かを作る上での、覚書を主としているブログを書いています。ものつくりライフを楽しみましょう！注意本ページを参考に重大な損失や事故等が起きたとしても個人の責任となります。特に、バイクや電子工作は生命の危機にかかわるものもあります。ご理解ご協力、ご了承ください。

2020年1月29日水曜日

ハンドテスタAC特性比較

テスタ皆さんは何を使用していますか？
どのようなテスタを所持していますか？
テスタをいくつ持っていますか？
複数個あると特性が気になってくるものです。
今回はハンドテスタのAC特性を調べてみたいと思います。

実験方法

ハンドテスタのAC特性比較には、DDS信号発生器(MHS-5200-25M)を用い正弦波交流信号を発生させて、直接ハンドテスタで計測する方法で測定した。
また、使用したケーブルは実際の使用環境を想定しているので純正のケーブルを使用した。

仕様器具

・MHS-5200A-25M　DDS信号源(入力波形)
・LMV-181A　電子電圧計(テスタと性能比較)
・DT3266L　テスタ１
・CD771　テスタ２
・WENS 33N　テスタ３
・TKPH6A　テスタ４
・DT-830B.3L　テスタ５

実験結果

DDSの正弦波交流信号を各ハンドテスタの読値を図 1に示す。

図 1ダイレクト接続によるハンドテスタのAC特性(AC 5 V)

基準の計測器としてLMV-181Aを用いてDDSが正しく出力していることを確認した。仕様の1 MHzまでは出力電圧を正常に読み取ることができたが、それより上の周波数は減衰が確認された。

CD771とTKPH6Aは1 kHz までは5 Vを読むことができていた。1 kHz から減衰が確認された。

DT830LとDT3266Lにおいては正常に電圧を読み取ることができなかった。恐らく、表示桁が3桁Vのため、低電圧を読むのにふさわしくない検出抵抗が使われていたためと考えられる。

WENS33Nは電圧を抵抗分圧から直接読んでいるわけでなく、何かしらのフィルタを介してADCで読み取っていると考えられる。そのため1 kHz から位相補償されて電圧の読値が持ち上がっている。

まとめ

何れのハンドテスタも適切な使い方で使えばそれなりに使えることが確認された。14V(今回、5V正弦波をDDSで作っていたため最大値は14Vであるため。)ほどの電子工作をする人は、CD771とTKPH6Aぐらいの性能のテスターがあればいいと思われる。

性能的にはWENS33N悪くないんだけど、なんか電池が切れやすいから持ち歩きに適していないな

2020年1月27日月曜日

「LM358N」ボルテージホロワ動作確認(矩形波)

注意：LM358Nで多々やりたいことがあるのでLM358Nに関して迷走した記事が増えると思いますが気にしないでください。

「LM358N」ボルテージホロワ動作確認(正弦波)の続きでボルテージホロワに矩形波入出力波形を確認します。

参考：LM358Nデータシート
http://akizukidenshi.com/download/ds/fairchild/LM358N_fairchild.pdf

目的

LM358Nを用いてボルテージホロワを構成しその特性を確認する。

実験方法

ボルテージフォロアに矩形波を入力しそのときの出力を確認する。

仕様器具

・MHS-5200A-25M　信号源(入力波形)
・PicoScope2104　USBオシロスコープ(入力波形の確認)

実験回路

条件

・±1V
・10 Hz-1MHz
・矩形波

結果

ボルテージフォロワの入出力の波形を示す。
30kHzまでは、歪んでいるが波形の再現がそこそこできている。

矩形波入力(10Hz)

矩形波出力(10Hz)

矩形波入力(30kHz)

矩形波出力(30kHz)

30kHzより高い周波数を入れると波形が歪み1MHzを入力すると以下のように歪むことが確認できる(何のためにやったのか....)

矩形波入力(1MHz)

矩形波出力(1MHz)

まとめ

オシロスコープのインピーダンスが１MΩのためオペアンプから電流が1uAしか流れず、オペアンプの波形が歪まず30kHzの矩形波入力が可能であったと考えられる。

2020年1月25日土曜日

「LM358N」ボルテージホロワ動作確認(正弦波)

家に複数あるハンドテスターのAC特性を比較評価を行いたい。
しかし、回路構成の関係でテスターの入力インピーダンスが異なると考えれる。
そこで、インピーダンスの差をなくすため、AC源から直接テスターで特性を確認するのではなく、ボルテージフォロワーを間に入れることで、インピーダンスの差をなくして、AC特性を評価したい。
そこで、今回はテスターを評価する前に予備実験として、ボルテージフォロアの波形特性の確認を行う。
使用するオペアンプはLM358N。
LM358Nはデータシートを確認する限り、ボルテージフォロアを構成しても発振はしないと思われる。
http://akizukidenshi.com/download/ds/fairchild/LM358N_fairchild.pdf

制限抵抗は今回は入れないが、入れる際は制限電流はIcc=500uAである。

データシートを見る限り30kHzぐらいまでは動作すると思われる。

目的

LM358Nを用いてボルテージホロワを構成しその特性を確認する。

実験方法

ボルテージフォロアに正弦波を入力しそのときの出力を確認する。

仕様器具

・MHS-5200A-25M　信号源(入力波形)
・PicoScope2104　USBオシロスコープ(入力波形の確認)

実験回路

条件

・±1V
・10 Hz-1MHz
・正弦波

結果

ボルテージフォロワの入出力の波形を示す。
100kHzまでは、入出力の波形に大きい差は見られない。
しかし、300kHzの正弦波を入力させると波形が歪み、三角波のような波形が出力される。

正弦波入力(100kHz)

正弦波出力(100kHz)

正弦波入力(300kHz)

正弦波出力(300kHz)

ボルテージフォロワの入出力特性を以下に示す。
(※この出力電圧はVp-pなので実効値ではない。今回は予備実験なので厳密な値を必要としていない。実効値に関しては次回測定する。)
10 Hz-100kHzにおいては入力に対して、出力が大きく差がない出力を示しており、

波形においても大きい差は確認されない。

100kHz以上においては、波形に差が見られ入出力電圧に差が見られた。

LM358Nを用いたボルテージホロワの入出力電圧

以下に入出力電圧利得を示す。

100kHz以上においては波形のひずみが見られ、それに伴い利得が減少しているのが確認された。

LM358Nを用いたボルテージホロワの電圧利得

まとめ

ボルテージフォロアに正弦波を10Hz-100kHzまで入力しそのとき入力と同等の出力波形が得られた。
しかし、データシートを見る限り30kHzだと思われる。そこで、次回ボルテージフォロアに矩形波を入れて、10 Hz-300kHzまで動作確認を行う。

2020年1月23日木曜日

「PicoScope2104」.帯域幅の確認

秋月福箱2020に入っていた。ペン型USBオシロスコープの「PicoScope2104」の.帯域幅の確認についてです。

・PicoScope2104

10MHzの帯域幅を有しているか確認を行いました。

目的

PicoScope2104が10MHzの帯域幅を有しているか確認

実験方法

発振器にPicoScope2104を接続しその波形を観察。

仕様器具

・MHS-5200A-25M　信号源(入力波形)
・PicoScope2104　USBオシロスコープ(入力波形の確認)

条件

・±2.5V
・1MHz/10MHz
・矩形波

結果

接続時の写真を以下に示す。本当ならプローブ先端のGNDを使用したほうがいいが今回は省略しました。

接続方法

波形を以下に示す。

波形自体は少し傾きが確認できるが、GNDのケーブルが有している容量成分と考えられる。

1MHz矩形波

まとめ

方形波には信号の基本周波数の10倍以上の周波数信号が含まれている為、1MHzの方形波が鮮明に表示されることで性能を有していることが確認できた。
ただし、今回のような測り方はあまりしないと思うので実際の帯域幅はもう少し低いと考えてもいいだろう。実際使用する際は1MHz帯域幅はあると考えていいだろう。

結果として10MHzの帯域幅を有していることは確認できたので今度これでいろいろ実験とかやっていきます。

参考

[PDF]適切なオシロスコープを選定するための10ステップ,Agilent Technologies

2020年1月21日火曜日

「PicoScope2104」のソフトウェアインストール

秋月福箱2020に入っていた。ペン型USBオシロスコープの「PicoScope2104」のソフトウェアのインストールについてです。

・PicoScope2104

福箱にあったCD-ROMが死んではいたためインストールしなくてはならなかった。
幸いにもDLページが生きていてセットアップができたのでそのセットアップについて説明する。

[PicoScope2104]仕様

PICO Technology社ペン型(ハンドヘルド型)オシロスコープ
■USB接続
★USBバスパワー
■帯域幅：10MHz
■8ビット 50Msps 1ch
■本体・プローブ一体型
■バッファ：8k
■本体寸法：プローブ部長さ 220mm
プローブ部直径 32mm
ケーブル約1.8m

インストール環境

■Windows10 Pro 64-bit
■CPU:3800X
■MB:X570M
PC環境以下省略

また、本記事には省略するがLet'sNOTEにもインストールし、動作確認済み。

ソフトウェアダウンロード

以下のページがマニュアルやソフトウェアのダウンロードのダウンロードページとなっている。
https://www.picotech.com/downloads

○をしたところをクリックすると、ダウンロードウインドウが開く。
間違っても、SDKはインストールをしないように、ソフトウェア開発の方はSDKですけど…。

以下のウインドウが開いたら、[Download PicoSDK_64_10.6.13.97.exe]と出るのでクリックしダウンロードを行う。

任意の場所にダウンロードをする。
アイコンはこんな感じ。

ソフトウェアインストール(セットアップ)

先ほどのアイコンをクリックすると以下のウインドウが開く。
はじめに言語設定をします。

少しの間インストール準備が走る。

少し待っていると以下の画面が表示される。

同意しますかと聞かれるので、チェックし、Instllをクリック。

そして、すぐインストールが完了する。

デスクトップに以下のショートカットが勝手に追加される。
普通、いるかいらんかぐらい言ってくれてもいいと思うが、これはないです。気にされる方は注意してください。

初回起動と設定

先ほどのショートカットをクリックする前に、USBオシロスコープをPCに接続します。
接続したら、アイコンクリックし起動させます。

起動すると、以下のような画面が表示されるので、必要に応じて選んでください。勢力的にアップデートしているみたいなので通知はあってもいいかもしれないですね。

基本設定は以上です。

少し使ってみた。

安定化電源を計ってみました。

適当にDC5Vくらい入れてみた時の波形です。
±20Vフルスケールなんですね。
これ以上を計りたいときはオペアンプとかで減衰させてやる必要がありそうですね。

AC結合させた際も見てみました。
トリガーもかかるので見たいところが見やすいですね。

総括

PicoScope2104を少し使った感想は、ベンチ式と異なり小さいので、机が狭い人にはおすすめと思います。定期的にソフトアップデートがあるのもいいです。

気にする点は、
・１CHなので、測定物に関して少し頭を使う。
・GNDがPCのGNDと共通。

ここを気にして使えばいいと思います。

GNDに関しては、差動回路を構築することで対策したいと思う。

2020年1月19日日曜日

ポケット・デジタルマルチメータ「TKPH6A」

秋月福箱2020に入っていた。デジタルマルチテスター「TKPH6A」の仕様レビューについてです。

秋月説明文

秋月の販売ページURLと秋月説明文を以下に示します。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-01089/

オートレンジ液晶6000カウント表示。キャパシタンス、周波数も測れる本格派ポケットテスター
・インダクタンスが計れます。
・レンジを手動でセレクトできます。
・テスターリードを本体裏面に収納できます。
・オートパワーオフ機能(10分)(★)
・サイズ：約65(W)x120(H)x24(D)mm
・ヒューズ：800mA(内蔵)
・白、青LEDのようなVFが高めのLEDでもチェックする時はLEDが光るので、目で確認ができます。
・ダイオードチェック：VFを1.99Vまで表示(1.5mA)
・韓国 TKC社製
・電源：LR1130(LR54)×4個
★オートパワーオフが働いた後は、待機電流で電池を消費します、お早めにスイッチをOFFにお戻し下さい。

セット内容
本体(テスターリード付)、LR1130(LR54)ボタン電池x4ケ、英文説明書

レビュー

使用した感じは、

①重さ

電池を含めて115ｇです。
すこし、重量感があります(サイズのせいかな)がDT-830同様、鞄に突っ込んでいても邪魔にならない重さはいいです。
DT-830より小さいので持ち運びかDT-830より優秀です。

②リアクタンスチェッカー

精度は正直信頼するつもりはないが、参考にはなる。

③コンデンサチェッカー

コンデンサの容量誤差自体が多く、温度特性が悪いので見ると大体の参考にしかならない。本気で、評価するときは高精度の計測器を準備するので参考程度にしか考えていない。

④テストリード

プローブが本体一体型なので、ひっかけたら壊れるだろうなと思う。
でも、根本ははんだ付けだと思うので直すのもそこまで苦労しないと思われる。

⑤精度

電圧はオートレンジ、ベンチのDMMと差はないのでざっくり見る分には問題ないかな。

抵抗値もオートレンジ。精度を求めないときはいいと思いました。

⑥オートパワーオフ
オートパワーオフはテスタには欠かせないと思う。忘れて、そのままにしてしまうことがあるから。でも、オートパワーオフといいながら、待機電流をソコソコ消費するみたいなので、そこは減点ポイント。

2020年1月17日金曜日

デジタルマルチテスター「DT-830B.3L」

秋月福箱2020に入っていた。デジタルマルチテスター「DT-830B.3L」の仕様レビューについてです。

小型高性能マルチデジタルテスター携帯整備配線導通電池チェック[定形外郵便、送料無料、代引不可]

価格:797円
(2020/1/11 00:21時点)

秋月説明文

秋月の販売ページURLと秋月説明文を以下に示します。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-08366/

■特長
・1999液晶表示
・目で見てわかりやすいマニュアルレンジ
・ローコストですので入門用や教材、配布用に最適です。
・暗い所でも見やすいバックライト装備
■主な仕様
・DCV：1000V/200V/20V/2000mV/200mV
・ACV：750V/200V
・DCA：10A/200mA/20mA/2000μA/200μA
・Ω：2000kΩ/200kΩ/20kΩ/2000Ω/200Ω
・電池チェッカー：1.5V(4.0mA)/9V(25mA)
・ダイオードチェッカー
・トランジスタhFE
・バックライト機能付き
・電源：006P乾電池×1個
■内容物
本体、テスターリード(赤・黒)、英文マニュアル、乾電池(本体に内蔵している場合があります)

レビュー

使用した感じは、

①軽いです。

電池を含めても152ｇです。

鞄に突っ込んでいても邪魔にならない重さはいいです。

②バックライト

暗いところでも見えるのはいいのですがそれ以上に液晶が暗いので、バックライトがあるのは悪くないです。

でも、暗いところで使うことあるか？

③トランジスタチェッカー

トランジスタチェッカーに関して前からなんかあるといいなと思っていたのでいい広いものとなりました。

④テストリード

プローブ自体は安っぽく壊れそうだなという印象。それ以上に、端子が剥き出しなので鞄の中で引っかかる。３Dプリンターでテストリードのホルダーを作ってもいいかもしれないなと思います。

あと、先端をワニ口で咥えられるように加工してもいいかも。

⑤精度

電圧の精度は20Vレンジまでは使ったのですが、ベンチのDMMと差はないのでざっくり見る分には問題ないかな。

抵抗値に関しても電圧の精度と同じくらい。精度を求めないときはいいと思いました。

2020年1月15日水曜日

チューナージャンク購入(ST-230)

AUREXのチューナーST-230です。

正月休み。ハードオフで20%割引で購入しました。ハードオフのジャンクはゴミや未確認品、非安定動作など癖があるイメージが強いです。今回購入した、チューナーに関しては電源入り、FM、AM受信できますが、感度が悪いです。(感度はアンテナ関係の依存な気もする。)
ジャンクで購入しても、5000円くらいのものらしい。
ハードオフで500円くらいだったんだよな。
また、電源入らないと800円くらいみたい。その意味では得をしたかな？

外観は以下の通り
W394×H120×220mm　1.0kg
アクリルに傷あり

写真の真ん中あたりに傷がある。

全体に経年劣化、使用感がある。

メーターのランプは二つとも生きているとか、状態は良い方と言える。
しかし、少し暖気かねて動かすとFMでノイズで聞こえなくなる。
AMに関しては問題なし。

ここから考えられることはコンデンサかトランジスタがおかしくなっているのでは？と考えられる。
この手のコンデンサは過酷環境で使われるとは考えにくいので、トランジスタが温度で動作がおかしくなっているのではないかと考えられる。
時間があるときにコンデンサとトランジスタを確認してみるべきかな。
アクリルの気になるし、時間があるときにリペアとメンテナンスをしてあげよう。

(積み修理品が増えてくる。。。)