そうだ!1級整備士になろう!第一章「電気回路」Vol.02

学びの部屋
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サーキット・テスタ 「性能」

たっちん
たっちん

先日につづいて「サーキットテスター」の勉強です。

次は「性能」についてとなります。

専門用語ばかりで頭痛が痛いですw

それでは始めていきます!!

分解能

①分解能とは、測定値を表示しているときに、測定値の最小値がどの値まで表示できるかを表します。例えば、5Vを「5.000V」と表示する表示器では、分解能が0.001V、すなわち1mVということになります。

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確度

①確度は、テスタの性能を表すもので、readingとdigitで表示されます。

②例えば「0.3+2」と表示されている場合、測定値に対し0.3%、測定値の最小桁に対し±2の範囲に正しい電圧値(測定真値)などが収まっていることを表しています。

③仮に、「5.000V」と表示された場合は、次のように判断します。

readingで5×0.3%=0.015V、digitで0.002Vの範囲で振れることになるため、測定真値は「5V+0.017V~5V-0.017V」の範囲にあることになります。

最大入力電圧

①最大入力電圧は、デジタル・テスタに加えることのできる最大の電圧を表し、例えば「1000V DC及び1000V・rms AC」などと表示されています。

②この場合、直流電圧は1000Vまで、交流電圧は実効値で1000Vmadeそれぞれ入力が許容されていることになる。

③「rms」は実効値を表し、「RMS」と表記されることもある。

④直流に交流が重畳ちょうじょう(直流が交流に乗る)した電圧を測定する場合、直流電圧計では直流電圧値に交流電圧値を加算した電圧値が最大値を超えてはいけない。

⑤また、交流電圧計では、AC結合により測定電圧を取り込んでおり、直流は入力されず交流電圧値のみの測定を行っているため、交流電圧値が最大入力電圧を超えなければよいことになる。AC結合では、測定する電圧の直流分を除去する。

⑥電流計ではDC結合により測定するため、直流電流値に交流電流値を加算した電流値が最大値を超えてはいけない。DC結合では、直流と交流が重複しているとき、いずれも除去せずにそのまま結合させる。

⑦用語:実効値【root mean square】root「(数学の)根数」、mean「平均値」、square「正方形」square rootで「平方根」。

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NMRR

①NMRR(normal mode rejection ratio)は、測定電圧に対し別の電圧(ノイズなど)が重畳している場合に、測定値に与える影響度を表しています。

②例えば、「NMRR:60dB以上50/60Hz」と表されている場合は、50Hz及び60Hzの成分をもった電圧(ノイズ)が測定端子と大地間に発生しているとき、測定電圧への影響度を100万分の1以下に除去する能力があることを表している。

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CMRR

①CMRR(common mode rejection ratio)は大地(アース)を基準とした別の電圧(ノイズなど)が測定電圧に印加された場合に、測定値に与える影響度を表しています。

②例えば、「CMRR:120dB以上50/60Hz」と表されている場合は、50Hz及び60Hzの成分もをもった電圧(ノイズ)が測定端子と大地間に発生しているとき、測定電圧への影響度を100万分の1以下に除去する能力があることを表しています。

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まとめ問題

◎デジタル式サーキット・テスタに関する記述として、不適切なものは次のうちどれか。

1.最大入力電圧が「1000V DC及び1000V・rms AC」と表示されているテスタの場合は、直流電圧は1000Vまで許容できることを表し、交流電圧も実効値(RMS)で1000Vまで許容できることを表している。

2.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・テスタを使用して、デューティ比5%のパルス矩形波の交流電圧の測定する場合は、測定精度許容範囲外のため、正確な数値は表示されない。

3.電源電圧が5Vで、抵抗値2MΩの抵抗2個を直列に接続した回路において、片方の抵抗の両端に内部抵抗11MΩのテスタ(電圧計)を接続したとき、計算で求められるテスタの表示値は、約2.1414Vになる。

4.テスタの直流電圧表示値が4.000Vのとき、直流電圧計の性能表に確度が5Vレンジで「0.025+5」と記載されていた場合の実際の電圧値は、3.9985V~4.0015Vの範囲になる。

解説

2.デューティ比5%のパルス矩形波のクレスト・ファクタは√100/5=√20≒4.47となる。したがって、クレスト・ファクタ3未満のテスタでは測定できない。

3.片方の抵抗の両端にテスタを接続すると、並列回路が出来上がる。この部分の合成抵抗Rは次のとおりになる。

1/R=1/2MΩ+1/11MΩ=11/22MΩ+2/22MΩ=13/22MΩ⇒R=22/13MΩ

合成抵抗部分の分圧が「計算で求められるテスタの表示値」となる。

22/13MΩ/(2MΩ+22/13MΩ)×5V=22MΩ/26MΩ+22MΩ×5V

=22/48×5=2.2916…V

4.readingは4V×0.025%=0.001V。digitは0.0001V×5=0.0005。合計すると、0.0015Vとなる。4.0000V±0.0015V=3.9985~4.0015V。

解答

たっちん
たっちん

答えは「3」か!!

流石に1級ともなると、一つの問題を解くにも沢山の計算が必要になる(汗)

何気なく使用しているサーキットテスタは内部でこんな事が起きているんだね

ここまでで、大分脳みそ持ってかれてるけど、まだまだ先は長い

本気でがんばらないと!!

次回は【1.サーキット・テスタ 「③内部抵抗の影響1」】を学びます。

”引用元:自動車整備士1級小型筆記(公論出版)„

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