導電ゴムのボタンが原因じゃなかった

とある工業用制御装置で用いられている赤外線リモコンの修理依頼。
　「特定のボタンだけ反応しない」
　「いちばんよく使うボタンがあかん」
ということでやってきました。



導電ゴム製の押しボタン、あるいは基板側の接触パターンがおかしくなっ
ているのかと推測。

先方とは、このさいだからと「リモコンのボタンの代わりに押しやすいスイッチを外付けしよう」ということで、改造にとりかかりました。
制御ICの足から直にリード線を引き出して外付けスイッチにつなぎます。
スイッチは２つ。

仮組みして試運転したところ、片方のスイッチが反応しません。
「あれれ？」です。
もう片方は普通に反応しています。
どのくらいの電圧が加わってるのかと思い、オシロで見る前に「針式テスター」でスイッチの端子両端の電圧を測ると・・・ありゃま、動き出した（コードを送出）のです。

このテスター、10kΩ/Vの内部抵抗で使ったのは2.5Vレンジ。
ということは25kΩ。
スイッチの端子に並列に、いろんな値の抵抗をつなぐと、10～80kくらいの範囲で反応します。
これより小さくても（短絡でも）大きくてもだめ。
電源電圧にも依存します。
電源電圧と抵抗値をあれこれ試して、22kΩあたりがいちばん安定していました。
もう片方のスイッチは短絡～80kΩくらいで反応しています。
短絡でダメということはありません。

とりあえず、スイッチに直列に抵抗を挿入しておくということで対処療法。
ダメになっている所、他のボタンスイッチとはマトリクスにはなっておらず、単独の足(2本)につながっていました。
導電ゴムの接触状態じゃなく、制御ICそのものがおかしくなっているようです。

360度グルグル回したろ

360度グルグル回したいで紹介しました旭化成のAK7401、これで「アレレ？」な事態に遭遇しました。
　　※先に言っておきます・・・チップは悪くない

12bitの数値で角度データが読み出せるという仕様で、8pinのチップの中にこんな回路が詰まっています。


マイコンとは3線で接続します。
チップセレクトとクロック（この2つは入力信号）、そしてSIN/SOUT信号。
SIN/SOUTは双方向の信号です。

制御はこんなタイミング。


CSをHにしてからクロックに同期したコマンドを与え、クロックに同期して出てくる12bitの角度データを読み取ります。
このとき、途中でマイコンポートの入出力を切り替えます。

マイコンとはこんな接続。

　　　※ICクリップの絵の説明は後述

R2とR3はマイコン起動前の状態を安定させるためのプルダウン抵抗。
R1はPort02とSIN/SOUT信号の衝突よけ。
正常に運転しているときは大丈夫ですが、何か異常がおこったとき、出力同士が衝突したときの短絡電流を減らすためのもの。
「片方がH、もう一方がLで制御が止まってしまったら怖いかも」を避けるための抵抗です。
Port02はマイコンの内蔵プルアップ抵抗をオンしてフローティング状態を避けます。

制御プログラムはマイコンI/Oポートの直叩き。
CSとSCLKをHにしたりLにしたり。
出力データと入力データをシフトしてパルスの数を数えて・・・
これの繰り返し。
しかし・・・最近のマイコンは高速。
何もしないと出てくるパルスは「ン十nS」のタイミング。
命令のプリフェッチもあるしで、「Z80」の頃のようにはいきません。
　　※微妙な時間調整、「NOP」命令頼りなんは同んなじか・・・
AK7401で規定されているタイミングは守ってるつもりでプログラムを仕上げていました。

ところが・・・「もういっぺん確認しておこう」っと上図の「テストクリップ」の絵のようにオシロのプローブをつないで制御波形を観察した所、出てくる角度データが狂いだしたのです。
それまで、安定に動いてましたんで「なんで？」です。

こんな時は冷静にならなくてはいけません。
ついつい、よけいなことをしてしまいます。

発端はオシロのプローブ接続なんですから、プローブ（GNDラインも含めて）がどっかに接触でもしてない限り、「プローブが負荷になったんじゃ？」と考えるのが真っ当。
プローブの代わりに「小さなコンデンサを信号-GND間に入れるとどうなるか」あたりが検証手法でしょう。

今回も大当たり。
SIN/SOUT信号につないだプローブTP3、TP4が悪さをしてました。
どっちか片方でもつなぐと×。
オシロのプローブ直当てじゃなく、ICクリップ＋ミノムシクリップを10cmばかりのリード線でつないだ延長コードを使っているのでこれも関係します。
短絡保護に入れた抵抗100Ωでよけいに遅延してるようです。
今回は、制御プログラムのタイミングをちょいといじって解決です。

過去、この手のトラブルというかトラブル解決の手法、いろいろありました。
　　『基板のこのあたりを指で触ってたらS/Nが上がる』
　　『下間はんの指をもらって標準添付品で出荷やなぁ』
などなど。

良かれと思って付けたコンデンサが・・・

回路の調整用治具の製作で、ちょいとつまずきました。
2.5Vの基準電圧の発生回路です。
ユニバーサル基板に組むので「TO-92パッケージ」が楽。

手持ちの常備品は「LM-385-2.5」。
「電池電圧チェッカー」 や「放電特性記録機能付きバッテリー放電器」 で使っています。
これはシャントレギュレータ と呼ばれるもので、まぁツェナーダイオードと同様に扱えます。

LM385の温度特性はこのようなグラフ。


もうちょい特性の良いものがないかと部品箱から探して出てきたのが「アナデバのAD680」。
ずいぶん昔に買ったもの（枯れたデバイス）です。
こんな温度特性。



AD680は三端子構造です。
LM385とAD680の接続、こんな具合になります。

AD680を使って、ユニバーサル基板に試験回路を組み立てて通電したら・・・


「あれれ？　2.5Vが出ない。」
出力電圧2.5V±5mVをほこる基準電圧ICです。
ところが、テスターでの読みは2.1Vくらい。
なぜ？

その理由が出力に入れたコンデンサ。
オシロだと一目瞭然。　「発振！」。

AD680に出力コンデンサは不要だったのです。
データシートには
　　「容量負荷　max 50nF」
という記述があります。
50nFということは0.05μF。
これ以上はダメというスペックです。

コンデンサを外すとOK。　（回路図の点線内）
ちゃんと動作し始めました。

ノイズ除去のために出力コンデンサを許容する基準電圧ICも多いので、何も考えず、三端子レギュレータを使うように出力のコンデンサを入れていました。
それがミスの原因です。

そうそう、スイッチング電源の基準電圧でよく使われるTL431。
シャントレギュレータですが、これの場合「出力コンデンサの容量で不安定になる（発振する）かも」のグラフが図示されています。



何度見てもこのグラフが怖いです。
「TL431にはコンデンサをパラわない」が定石かと。
基準電圧のノイズ低減にコンデンサを付けたいなら、抵抗を入れてLPFにして利用ということでしょう。

安価なTO-92型の基準電圧IC、「MCP1525」 はいかがでしょうか？
（入力最大電圧に注意 max7V、AD680は36V）



※今回のAD680、こんな回路で使います。
・アナログ±15V入力を持つ回路の試験に

ひさびさの1.2Mフォーマットのフロッピ

現用PCのハードディスクに保存してあるはずの昔のファイル。
ぜったいに作業フォルダーごと保存してあるはずなのに見つからない・・・
MS-Cでコンパイルしてたので、その関連ファイルが残っているはず。
でも、HDD内に無い・・・。　どこに？

・歴史
Windows普及(DOS/V機)の前はPC-9801が開発環境。
その前は自作のZ-80・CP/M。
仕事のプログラムだけでなく趣味のあれこれのファイル、喪失しないようハードディスクやMO、DVDにバックアップしてあります。
CP/MからPC-9801への移行期には、8インチのCP/MディスクをPC-9801で保存。
MS-DOS時代はHDDだけでなく、予備的にMOやCDへもコピー。
Windowsになっても基本は同じ。
昔のファイルもPC内のHDDと外付けHDD、そして適時DVDに保存。
　　※MOは使わなくなったけど置いてある。
　　　まだドライブは生きている。

だもんで、必要なフロッピはすべてバックアップしているはずだとの思い込みが・・・
ちょいと「Z80アセンブラ」の話が出たんで、フリーソフトのソースの在処を探したんです。
それが見つからない。

出来上がって動く実行ファイルや関連するドキュメント（アマチュア無線のパケット通信、VAP-NETのログ）の一部は残っているんですが肝心のソースファイルが無いのです。

「保存のし忘れの可能性大」ということで、3.5インチフロッピを保管してある引き出しを探してみました。
すると、その中から発見！
バックアップしなくて良いだろうと判断した、雑誌の付録フロッピなどのところから。


当時のフロッピ、バックアップしたらその行き先「MO」とか「HDD」と赤ペンでマークしてあります。
見つかったフロッピにはそのマークがありませんでした。
まったくもってバックアップのし忘れ。
　　※しかも、当時使ってたPC-9801のHDDからは消したみたい。
　　　その理由は思い出せない。
　　　ひょっとすると、自宅のPCでゴソゴソしてたのかも。

ファイルの日付は1991年7月。
28年前のものでした。
昨日発掘できなかったら、失っていたかもしれません。
あぶなかった。

※元はCP/Mのフリーソフト。
　Cで書いてあるのでMS-DOSにも移植可能。
　扱えるラベルの数を増やすにはとか、カナを通るようにとか、
　「DEC (IX-nn), DEC (IY-nn)」命令展開のバグを見つけたりと。


さらに・・・　（思い込みで手間が増える）
現用のWindows PCにFDDは付いているんですが、「PC-9801の1.2Mフロッピは読めない」っと思い込んでいたのです。
だもんで、ひさしぶりにPC-9821を起動。
TABキーを押しながら電源オンすると「MS-DOS」と「Windows 95」を選べます。
Windows 95にするとLANにつながるので、現用PCからPC-9821をアクセスできます。
これで1.2Mのフロッピを読み取りました。
　　　※作業はこれで完了。

現用PCのFDD、そういや長いこと使ってません。
ちゃんと動くかどうか1.4Mのフロッピを入れて確認。
きちんと読み書きできました。

そのあと「ほんとに3モードFDDじゃないのか？」の記憶が不確かだったので、試しに1.2Mのフロッピを入れてみると・・・
読み書き可能。
PC-9801の起動は不要だったという話でした。

夏が来～ると・・・チェックしてね 電池ボックスを

気温が高くなると「乾電池の液漏れ」 シーズン。
電池が使われている機材をチェックしてください。
昨日の東成おもちゃ病院 でも、ストックしてあった新品アルカリ電池の中にも「液漏れ」してたのが見つかったとか。

昨日の午前中（おもちゃ病院は昼から）、そんな予感か、仕事場の電池使用機材をふと確かめてみたら・・・
3本の電池が（いずれもアルカリ電池）がやってました。
　　※アルカリ電池の構造
アルカリ電池の場合、液が漏出してくるのがガスケットのある「マイナス側」。
だもんで、多くの場合、スプリング電極がダメージを受けます。

昨日に見つけたのはこんな様子。


左側のはマイナス電極から「カビ」が生まれたかのようにモワモワが広がっていました。
モワモワの拡大↓

ガスケットから電解液が漏出。
その水分が蒸発して「水酸化カリウム」が樹枝状結晶のモワモワになったのでしょう。
あまり触りたくありません。

２本の電池は同じロットで、消費期限を1年過ぎてました。

しかし、電池としてのエネルギーは残っていて、4.7Ω負荷でも1.4V以上の電圧が出てました。
でも、廃棄。

もう一本が、同僚が使っている導通チェッカー の単4アルカリで、漏出液がスプリング電極で結晶化。



拡大↓


ケースから電極を取り外し、お湯とハブラシで洗浄。
しかし、メッキがやられていて状態が良くありません。
そこで、ストック品に交換（右側のが新品）


※プラケース、タカチのLM-100G ←導通チェッカーのケース
これ用の電池端子がIT-4SM として別売しています。

この季節、電池の液漏れが多発します。
身の回りの電池使用品をチェックしてみてください。
液漏れ電池が見つかりますゾ。

コンデンサには放電経路を・・・

FA用途の修理依頼品。　電源は単相200V。
仕事場は単相3線なんで、200Vを使おうとすれば可能なですが「怖い」んで、ステップアップトランスで試運転。
200Wのトランスを常備しています。

この回路、内部制御回路用の電源（12V、5V）はトランスで作っています。
ところが、ちょっと特殊な高圧部があるんです。　→火炎検出回路
その部分にこんなコンデンサ。


これが、150Vくらいにチャージされます。
そして、電源を切っても電荷は残ったまま。　（なんでやねん）

回路の様子を見る段階では、これに電荷が残ってるなんて気にしてません。
「電源を切った＝安全」 のつもりで、基板を手で触ったら「びりっ！」。

いやぁほんと。目が覚めます。
すぐに放電用の抵抗をコンデンサにハンダ付け。

故障箇所とは関係の無い話でした。

7seg LEDの輝度低下

ガレージに置いてあるデジタル時計。



初期のAVRマイコンAT90S1200を使って作ったものです。
・https://www.vector.co.jp/soft/dos/hardware/se271845.html
2001年10月の製作物。
　　（電源の劣化で修理した記憶がありますがこれもだったか）
スタンレー製の大型アノードコモン7segLEDを使っています。
　　　（BU4986-AR）



最近、その10分桁（右端が1分桁）の明るさがなんとなく
暗くなってきました。
気になったんで、写真に撮った画像での明るさを比べてみると
他に桁に比べて80%ほどになっています。

ほんとに経年劣化で暗くなったのか、最初から暗かったのか
気になりだしました・・・昔に撮った写真を発掘して比較し
てみます。

ちなみに寝室に置いてあるデジタル時計はこちら。
・トランジスタ技術2002年6月号
　AKI-H8/3664Fマイコン・キットで自分好みに作る!
　デカデジ目覚まし時計の製作　：下間 憲行
https://www.cqpub.co.jp/toragi/TRBN/contents/2002/TR200206.HTM

こっちは停電時のバックアップもちゃんと処理しています。
AT90S1200は低機能マイコンなんで、できる限りの処理。

故障するときは重なるの？はトラ技に掲載されたのでした。

四つ口拡張コンセントのせいなのか延長コードのせいなのか？！

発火、発煙してたらエラいことだったかと・・・
もらいものの「電気フライヤー」。
定格800W。（100V）

鍋の容量が大きいので、昔に買ったのより使い出があります。
注目点は消費電力「800W」。

これを使ったときは、ガレージ壁面の2口コンセントに
4口拡張コンセントを挿し、そこから延長コードで電気フライヤー
のコードまで伸ばしていました。

「4口拡張コンセント」は百均屋さんダイソー製。
延長ケーブルは、プラグに記された定格が「7A」。
5m長のゴム外装2芯キャプタイヤケーブル。
電線の太さは「0.75スケ」。

今日、片付けものをしていて拡張コンセントのクチと
延長コードのプラグが溶けて変形していることに気が
つきました。
真っ直ぐ挿さっていたプラグが、ケーブルの自重で曲がっ
てしまっています。
「あわや！」っという感じ。

　　拡大　　樹脂が溶けてプラグの先端が曲がっている
　　　　　　のが見える。


4口拡張コンセントの定格は「15A」。
負荷が800Wで、延長コードとそのプラグ部が
消費電流に対してちょい不足しています。

まず、プラグ部を解体。

プラグ部ゴムの外装に溶けた跡。
圧着した電線（素材は銅色）の根元部分が変色。

4口拡張コンセントを解体すると・・・


変形したところの樹脂が変色。



差し込むベロの所、左や右のに比べて開いているのが
見えます。

こういった事故の原因、ちょっとした接触不良。
接触抵抗を持つ部分が通過電流により発熱。
その発熱で樹脂や金属がゆるみ、ますます接触抵抗が
増大。
発熱がひどくなると、樹脂の変形や焦げにつながります。

今回、プラグを横から挿していたので、ケーブルの自重で
プラグの嵌合がゆるみ、斜めになってしまうことで、より状態
が悪くなったのでしょう。

しかし、「プラグのケーブル～プラグをコンセントに挿す～
拡張コンセントのプラグ先」この経路の抵抗を計ると、合わせても
およそ「20mΩ」。
圧着部も安定していますし、そんなにひどい値ではありません。
　　※発熱ワット数＝
　　　　　I x I x R　＝　約1.3W
もう10倍になれば「こらあかん！」になったのでしょうが、
ギリギリでセーフだったようです。
電気は正直です。
気をつけなければなりません。

※関連
・１００Ｖ延長コードのコンセントが発熱　（放っておいたら発火したかも）
・1A定電流電源回路 　←微少抵抗を測定
・CMOSのタイマIC LMC555を使った1A定電流電源回路

不幸なカメラを呼び寄せるチカラがあるのかも・・・

念願叶って昨日やってきた
・ミラーレスデジタル：OLYMPUS OM-D E-M1 Mark II
と
・ズームレンズ：M.ZUIKO DIGITAL ED 12-100mm F4.0 IS PRO


ちょいとお高い買い物です。

「暗いとこでもピント合うで～」

「フォーカス早いしエエやん」などと昨晩一杯やりながら
試運転してましたところ・・・
30分ほど経過したら不審な挙動に。
撮影直後に画面がブラックアウトして操作不能。
電源スイッチをOFF→ONしないと復旧しません。
あれこれ状況を試してみると、メカシャッターを使わない
「静音モード」だと正常。
メカシャッターの振動が悪さをしているような感じです。
　　※価格.COMでうだうだ言ってます。
　　　→https://bbs.kakaku.com/bbs/J0000029537/SortID=20568099/#22830077
オリンパスの阿波座サービスに持ちこむ予定。

※昨日(水曜日)、阿波座へ行ってきました。
大阪サービス、住所は阿波座ですけれど阿波座駅で降りたらエラい
遠いんでご注意を。
最寄り駅は四つ橋線の本町駅。
「シャッターメカ」を交換するとのこと。
できあがりは土曜日の朝。

※販売店からの申し入れで、今日の午前中に送られてきました。
ちゃんと直ったみたいです。
やっと写せる。


※不幸なカメラとの出会い・・・（リンクはちょっと待って）
・ミノルタ　Dimage7i
　　　撮像素子のリコール　　メインダイヤル折損
　　　修理失敗（レンズの組み付け不良）
・リコー GX100
　　　特定光源でのオートホワイトバランス不良
・パナソニック DMC-L10
　　　点滅光源下での露出不安定
・オリンパス　E-520
　　　手ぶれ補正機構の誤作動
　　　モードダイヤルの接触不良

スライドスイッチじゃなかった・・・

2019年7月28日：校庭キャンプ・きもだめし・・・終わってからツールを整備に出てきた「スライドスイッチ」、解体してみたらスライドスイッチャじゃありませんでした。
形状はスライドスイッチ。



レバー右と左で中央の端子が両端の端子と接触するはず。
しかし・・・解体してみると・・・

拡大↓


端子の中央が盛り上がっていて、これを支点にして接触子が動きます。
構造的にはトグルスイッチの亜流。
それにしてもひどい腐食。

普通、スライドスイッチといえばこんな構造のはず。
新品をバラすのはもったいないので、何かのジャンク品。

解体すると・・・

スライド接片が動いて端子と接触します。
やっぱ、これがスライドスイッチでしょ。

※関連
・2012年06月27日：自滅…防塵パッキンがぁ
・2013年09月01日：自滅…A7PSデジタルスイッチ
・2018年10月22日：タクトスイッチ接触不良
・2015年12月08日：んっ？　トグルスイッチが


※追記：中華製スイッチの腐食について

柴田さんから「電触ではないか」というコメントを頂戴しました。
私は「スカタンなフラックス塗布」を原因に挙げたいです。
例えばこれは「SUS材用」のフラックス。

これ、電子回路には使えません。　鉄材だと「泡」が出てくる。
電子回路用ではないものと知ってか知らずか、「塗ればハンダ付けが楽になる」っと液体フラックス（ハンダペースト）をスイッチ端子に塗布しているんじゃないかと推測。
３つの端子とも同じように腐食している理由にもなります。
ハンダ付けする前に、端子に刷毛でちょいっと・・・。

電線導体の腐食を見ることもあるんで、リード線のハンダ揚げにも使われていることがあるように思います。
40年ほど前になりますが、皮を剥いたリード線先端をそんな怪しい液体に浸してからハンダ壺に差し入れてハンダ揚げする作業を見たことがあります。
きっとこの「工法」が現代CHINAに受け継がれているんじゃないかと・・・