そうだ!1級整備士になろう!第一章「電気回路」Vol.01

学びの部屋
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サーキット・テスタ 「①交流の測定」

たっちん
たっちん

そろそろ1級整備士の勉強をしないとマズイなぁ。。。

ブログやYouTubeに時間を使ってるので勉強の時間ないなぁ。。。

そうだ!!

世の中には僕と同じように1級を目指すメカニックは沢山いるはずだから

その内容をブログにして共に勉強しようw

自分の為に発信した事が「世の為、人の為」になれば嬉しいなw

それでは皆さん頑張りましょう\(^o^)/

実効値と平均値

①実効値は、交流におけるその大きさを表す量です。交流における電圧と電流を、これと同じ働きをする直流の電圧と電流に置き換えて表したとき、その値が実効値となります。具体的には、瞬間値の2乗を1周期の間で平均し、その平均値の平方根が実効値となります。正弦波は、波高の最大値(P)を1/√2(倍)、すなわち約0.707倍すると実効値となります。

②一方、交流の平均値は、瞬間値を半周期の間で平均したもので、波の山を平らにしたときの長方形の高さに該当します。正弦波は、波高の最大値(P)を2/π(倍)、すなわち約0.637倍すると平均値となります。

《参考》

正弦波の実効値について、30°ごとに区切って実際に数値を計算してみます。

sin30°=0.5、sin60°=0.86…、sin90°=1.0、sin120°=0.86…、sin150°=0.5、

sin180°=0

各数値を2乗してその和を求めると、

0.25+0.75+1.0+0.75+0.25+0=3。平均すると、3/6=0.5。

0.5の平方根は約0.707となり、平均値の約0.637とは異なります。

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交流測定方法

真の実効値方式は、内部に実効値を求める計算式があらかじめ用意されており、交流をそれに基づいて計算し実効値を算出する方式です。すべての交流に対し、正しい指示値が得られます。ただし、波高の最大値/実効値(クレスト・ファクタという)に制限があり、鋭い波形の測定には注意が必要です。

②一方、平均値整流実効値校正方式(平均値応答方式)は、交流の平均値を測定し、それに正弦波の波形率(約1.11)を乗じてw実効値を算出する方式です。波形率は、実効値/平均値で表され、正弦波では約1.11(0.707/0.637)です。交流のうち、正弦波の実効値は正確に測定できますが、それ以外の交流は、指示誤差が大きくなります。ただし、真の実効値方式に比べて安価です。

クレスト・ファクタ

①クレスト・ファクタは、交流波形の実効値を1としたときの、波高最大値(P)の値を示します。 波高最大値/実効値で求められます。具体的に、正弦波は√2≒1.414、三角波は√3=1.732です。

②クレスト・ファクタは波高率ともいいます。

③デジタル・テスタは、交流測定に対し、クレスト・ファクタの制約を受けます。例えば、性能表に「クレスト・ファクタ:<3」と記載されている場合、クレスト・ファクタが3未満の交流しか測定できません。

④用語:クレスト〔crest〕(ものの)頂点、(波の)峰

    ファクタ〔factor〕要因、(数学の)因数。

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交流の各要素

①交流は、最も一般的な正弦波の他に、三角波、方形波などがあります。また、交流の他に一定電圧と0Vを交互に繰り返すパルス矩形波くけいはがあります。これらの種類ごとに各要素をまとめると、次のとおりとなります。

②矩形波は、一定の正の期間と、一定のゼロまたは負の期間を交互に繰り返す波形をいいます。電圧などの立ち上がり、または立ち下がりの部分を線で結ぶと、波はカギ形を示します。

③一方、方形波は矩形波において、正の期間とゼロまたはマイナスの期間とが等しいものをいいます。

④用語:矩形(くけい)…直角四辺形。

まとめ問題(問題に問題があります)

◎クレスト・ファクタ3未満の真の実効値方式のデジタル式サーキット・テスタをしようして、デューティ比20%のパルス矩形波の交流電圧を測定するときの記述として、適切なものは次のうちどれか。

1.このサーキット・テスタを使用しての測定は不可である。

2.測定した値を約2.236倍して読む。

3.測定した値を約1.111倍して読む。

4.測定した値を約0.4476倍して読む。

この問題は、出題後に日整連より「不適切」な問題と判断されており、正解は「なし」となる。プラス駆動回路においてデューティ比20%のパルス矩形波は、クレスト・ファクタが√5=約2.24となる。したがって、クレスト・ファクタ3未満の真の実効値方式のデジタル式サーキット・テスタを使用すれば、測定可能である。

たっちん
たっちん

本日の勉強はここまで!!

サーキット・テスタひとつにしても知らない事だらけだ(汗)

次回は【サーキット・テスタ 「②性能」】を学びます。

第一章で心が折れないように頑張りましょう!

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