電気計測の基礎(2)
電気計測の基礎(2)
目 次
電気計測に必要な道具
つなぐ
電源
電気計測に必要な道具
電気関係だけでなく作業のすべてについて言えますが、「仕事は道具」です。
道具は良い物を使ってください。
安物のドライバーで、ネジをダメにした経験はありませんか。
規格の合っていないドライバーを「まーいいか」と言って使わないようにしましょう。
・デジタルボルトメータ(略してデジボル、2E18のAD変換だと、0.1μVの精度まで計測可能、USBインターフェイス付だと便利)
・テスター(アナログタイプとデジタルタイプがあります)
・ハンダこて
・カッターナイフ
・ドライバー各種(よく使うのは、No1とNo2)
・ペンチ
・ニッパー
・ラジオペンチ
・ピンセット
・ヤスリ各種
・メジャー
・ワイヤーストリッパー(あれば便利)・・銅線のビニール被覆を取り除く
・圧着工具(圧着金具を使う時は必須)
・ビニールテープ
・圧着金具
・やに入りハンダ
●ついでに・・
電気用と機械作業用の道具箱は別々にしておくと便利です。
電源
電気計測で、必要なものに、電源があります。
正確な測定には、精度の高い電圧が供給できる電源が不可欠です。
これには、パソコンの電源などに用いられているスイッチング電源が最適です。AC-DCを主に使いますが、DC-DCもあります。
出力電圧は、3, 5, 9, 12, 24Vなどがあります。出力もさまざまあるので、必要に応じてえらぶことができます。
そのほか、可変の直流安定化電源もあります。これは定格出力以内では電圧が一定になる装置です。装置のスイッチでCV(電圧一定)かCC(電流一定)かを選び、電圧の場合はCVを選ぶと、一定の電力範囲で(つまり、ある電流までは)電圧が一定になるという装置です。これも、1つあるととても便利です。
つなぐ
当たり前のことですが、電気は電線の中を流れます。そのため、電線をつなぐのは、最も重要な作業です。
電線と電線をつなぐには、いくつか方法があります。大切なのは結線部位で接触抵抗が生じないようにすることです。もし、結線部で接触抵抗生じると、電圧が低下(IR=V)してしまい、正しい電圧が測れません。
1. 端子ネジで接続する方法
端子ネジの間に線を挟み、ドライバで締め付けます。締め付ける程度は、ユルくなく、締めすぎない。要するに、引っぱっても抜けない程度でしょうか。ネジ山が壊れたり、ネジがバカになるほど力を入れない。
2. 圧着端子を使う方法
圧着端子は、圧着スリーブの両端から線を入れ、専用の圧着工具で圧着する方法。必ず専用の圧着工具を用いてください。ペンチやニッパーで代用することは危険です。
3. ハンダ付けする方法
ハンダを用いる場合、ハンダゴテとハンダ(ヤニ入り)を用意します。
ハンダゴテは扱う対象によってワット数が異なります。電気回路には10~15W、対象の熱容量が大きい場合にはそれより大きいワット数のものを用います。安物でない、いいハンダゴテを使ってください。ハンダゴテは消耗品と考えてください。
ヤニ入りハンダはスズが多いほうがいいです。少なくと50%以上スズ(Sn)を含むものを使います。残りは鉛(Pb)です。
ハンダを用いて接続するときは、少しだけ注意が必要です。それは、「ハンダがよく乗る」という表現される状態にすることです。すなわち、ハンダがよく溶けていて、線や端子にハンダが濡れている状態になっていることです。濡れていない場合は、半球状になります。通称、テンプラ状態。この状態での接続は、容易に外れてしまいます。
ハンダゴテの先がきれいにハンダで光っている状態にしておくことも大事です。ときどき、やすりでこすります。
ハンダゴテの先をきれいにしたり、温度を下げたい場合は、専用の吸水させたスポンジでハンダゴテの先をぬぐいます。
ハンダでくっついたと判断したら、フッと一息かけると、すぐ固まります。
ハンダを多く乗せすぎた場合は、ハンダを減らします。振るい落としたり、ふき取るための道具を使う場合もあります。何事も適量が大事です。
4. 専用のコネクタを用いる方法
さまざまな要素をAD変換機が装備された専用のデータロガーに接続します。
データロガーは、パソコンと接続でき、データロガーで記録した内容を転送することができます。データロガーとパソコンをつなぐインターフェイスはかつてはRS232CとGPIBなどでしたが、現在はUSBが多くなっています。また、RS232CとUSB、GPIBとUSBの変換ケーブルもあります。
5. 線と線をねじって止める方法(お勧めはしませんが)
1~4はどれも、接触抵抗が小さく、場合により使い分けます。
5は、とりあえずつないでみる場合に、応急的に使う以外は、お勧めできません。