電磁石の接触面の状態で保持力が変わるの？

2022年9月8日:飛んだ！　どこへ行ったぁ～　ここにあったぁ～
に絡むメカの修理。

修理メカには二つの電磁石が付いています。
　　※写真は修理後の


コイルの断線もなく、両方ほぼ同じ電流値。
ところが黄色側の保持力がえらい弱いのです。

電磁石で引っ張る相手はこんな金物。

　　※緑四角が磁石と接触する部分

メカの動作前、先端の四角い金具部分が、片方ひとつだけ
通電された電磁石にくっついています。

メカが動き、２つ同時に奥に引っ張られると、磁石が
通電してないほうは、そのまま引っ張られて先に奥に
引っ込みます。

磁石にくっついている方は、磁石で保持されているので、
少し遅れて磁石に打ち勝って解放され奥に行きます。
この微妙な時間差でメカの動きを制御するという仕掛け
になっています。

今回は、この黄色の磁石の保持力が弱くって、反対側と
ほぼ同時に離れてしまい、うまく制御できないという
トラブルが生じました。

メカの動きをスムーズにするため、清掃したり注油したり
してもだめ。

青と黄の違いを見ますと・・・黄色電磁石のヨーク先端と
引きつける相手側金物先端の表面が汚れていました。
黄色側の両方に何かが付着していたのです。

マイナスドライバの先でゴシゴシ。
溶剤を付けた綿棒でゴシゴシ。
最後は2000番の紙ペーパーでこすって表面を
きれいにしたら・・・回復！
　　※上の写真は作業後のもの

汚れが付着したとき写真は撮っていなかったので、
説明は難しいのですが、水垢のような感じ。
でも、けっこう固かった。
　　※水に溶けたカルシウムでも固着してたのか

ちょっとしたことなんでしょうが、磁石のチカラって
こんなに微妙なものなんだっと思い知らされた次第です。

※前の記事、飛んでいったスプリングはこのメカを
　奥に引っ張る機構にくっついています。


これ↓もこのメカの話。
・2022年9月22日：グッと押したらオフするリミットスイッチ

※「美和ロック」の磁気カード式ドアロック装置「MCL」。
　その修理依頼です。
　ほとんどが電池液漏れによるダメージ。
　そしてリミットスイッチの接触不良。
　磁気カード読み出し回路の異常もやっかい。
　今回のは、初体験で、原因が分からずたいへんでした。

懐中電灯・液漏れだぁ。

通勤時に持ち歩いている(自転車の前かごに
放り込んでいる)手提げ袋(ずた袋)。
ティッシュやらタオルやら軍手やらメモ帳やら
あれこれ詰め込んであります。

イザ用に小さな懐中電灯も入れてあって、
たまには点灯チェックもしてるんですが、
昨晩、ビーニール袋から懐中電灯を取り
出したときに「あにゃ？濡れてる？」っ
と違和感。

百均で買った単4・3本仕様のです。
1本分のスペースをつぶして、昇圧回路を
仕込んで単4・2本で使えるようにしてあり
ました、

スイッチオンで点灯してました。
しかし、電池ホルダーを引き出すと・・・
やってました。　液漏れです。

2本のうちの1本がアウト。

でも、電圧を計ってみると、10Ω負荷で
2本とも1.4V程度でエネルギーは残して
います。

昇圧回路は、別の百均懐中電灯から取り出し
て組み直したものです。

持ち歩く懐中電灯、無いと不安なんで、
次のを探してみます。

※電池はパナソニック製。
でも、使用推奨期限が2020年11月でした。
　　こりゃ、しゃあないわな。

ヤマハ製モニタースピーカー SMS60 不調

文鎮：ハンダ付け補助ツールの製造元：佐藤テック君から
の相談。
　　ボランティアで手伝いに行っているとことで
　　使っているアンプ付スピーカーが不調。
　　音が割れる。
っと。

「そうとう古いもの」ということで、電源かアンプ回りの
コンデンサでもアウトになっているのかと現物をガレージに
持ってきてもらいました。
　　　※説明書の日付が1999年

スピーカーとアンプは分離できるようになっています。
電源部はスピーカーボックス内に入っていますが、
とりあえずアンプを外して外観調査。
ぱっと見は異常なし。

しかし、スピーカーの保護ネットを通してスピーカーを
見たら・・・
　　エッジが破けてました。
保護ネットを取り外すと、「あれまぁ」な状態。

音割れの原因はコレ。
　　※写真はあちこち指先でツンツンした後の
　　　状態。　最初よりひどくなってます。

佐藤君、「20cmのスピーカーがあったはず」と
お持ち帰り。

で、その後・・・
「スピーカを換えて音は鳴った。
　けど、コーンが2秒周期くらいで振動しよる」と
動画付メールが届きました。

電源オンで、「ぼよん」となって、その後
「むわぁ・むわぁ」とコーンがゆっくり揺れ続け
ています。

元々付いていたスピーカーが8Ω品。
そして、換えたスピーカーが4Ω品。
　　『そんなんで変わるんか？』っと返事しましたが、
「説明書に ヤマハアクティブサーボテクノロジー なんて
　書いたぁる」っと、説明書の在処が返ってきました。

https://jp.yamaha.com/support/manuals/index.html?l=ja&c=&k=sms60

最後のほうのブロックダイヤグラムを見ますと、
「YST Filter」なるものがアンプ部の前段に入っていて、
怪しげな帰還がかかっています。

またまたその後。
　　「ワット数が小さいけど、8Ωのスピーカーが
　　　あったんで換えたら振動は無くなった。」
と。

パワーアンプのDCオフセット電圧を打ち消すような
回路かと想像していたんですが、スピーカーの
インピーダンスが合わないだけでこんな振動が出るもの
なんでしょか。
インピーダンスより、スピーカコイルの直流抵抗が
効くのかな。

※検索
・ast-s1.pdf
・アクティブ・サーボ・テクノロジー
・アクティヴ・サーボ・テクノロジー：かわたのつぶやき

ナットがぁ！？ 9年前の残党を発見

2013年12月16日：ナットがぁ！？　その２
2014年06月12日：ナットがぁ！？　その３

異常ナットがまだ潜んでました。

赤マークした左側がアウト。
ビスがねじ込めません。
右のはOK。

パーツボックスから根絶したつもりだったんですが・・・

PWMでD/A変換：アナログマルチプレクサの応用で

・2020年8月13日：Arduino、analogWriteは捨てちゃえ。ちゃんとしたPWMを使おう
ということで、過去、PWMを使ったDAC(D/A変換回路)を
さまざまなツールで使っています。

例えば、
・JIS C8708による充放電サイクル試験回路(トランジスタ技術2010年2月号)
・2020年4月10日：JIS C8708:2019対応ニッケル水素電池充放電実験回路(回路図とプログラム)
・2022年4月14日：Arduino IDEでRaspberry Pi Pico：PWMでD/A出力してA/D入力を試す
・2022年4月15日:Arduino IDEでRaspberry Pi Pico：A/D入力が…あれっ？

これらでは、PWM波からDC電圧を作るのに、
基準電圧ICを使っています。
Vref値とGND間をPWM波でマルチプレックスし、
LPFを通すことで直流に。
デューティ比に比例したDC電圧を得ています。

この応用ということで、Arduino UNOのマイコン
ATmega328PのAREF電圧を取り出した使った実験も
しています。

例えば、この記事。
・2022年10月5日：サーミスタ103JTで計った温度をシリアル出力

サーミスタの抵抗値を見るのに、AREF電圧を取り出して
A/D変換します。
　　※これはMPXとは関係なしの用例。

次のこの記事では、AREFをオペアンプでバッファして
PWMし、LPFを通してD/A変換しています。
・2022年4月22日：Arduino UNOのA/D入力：PWMでD/A出力してA/D入力を試す

ここで問題に気が付きました。
「なんじゃこれは？」の信号が見えたのです。

こんな模式図を描いてみました。

AREFをオペアンプでバッファして取り出します。
ATmega328Pに関してはこれでうまく基準電圧が
取り出せます。

そのオペアンプ出力を直にマルチプレクサの入力に
つないでいます。
外付け基準電圧ICを使った時のようにコンデンサを
入れたいところなのですが、発振の可能性があるので、
オペアンプの出力にコンデンサは入れられません。

たまたま、このPWM→D/A変換部の波形を見た所、
こんな信号になっていました。

AREF電圧を出力しているオペアンプ、そこにPWM波に
同期した負パルス(▼マーク位置)が出ているのです。
出力インピーダンスは低いはずなので、MPXの切換
ノイズが飛び込んでいるわけではありません。

そこで、こんな回路を使って実験してみました。
プラス側のIN1入力は1kΩで+5Vに。
マイナス側は1kΩでGNDに。



すると・・・・
まず、1ゲートタイプのマルチプレクサ TC7W53。

3回路入った74HC4053の場合。

MPXパルスが変化したエッジでIN0、IN1に瞬間的な
電流が流れている様子が見えています。

AREF電圧をバッファした通常速度のオペアンプでは、
この短いパルス(150nsくらい)を抑えきることができない
のでしょう。

なぜこんなことが起こるのか・・・
TC7W53の内部回路を見ると分かってきます。

IN0とIN1の切換には、2直にしたインバータが
入っています。
IN1側がその後段につながっているので、IN0から
遅れて切換されます。
その一瞬、COM端子につながるOUT0とOUT1を通して
IN0とIN1が短絡するのです。
IN0はGNDにつながっていますので、オペアンプ出力を
つないでいるIN1が一瞬だけGNDに引っ張られることに
なってしまいます。
それがオペアンプ出力に現れた負パルスの原因です。

　　※観察のためIN0とIN1に1kΩの抵抗を入
　　　れましたが、IN0、IN1とGND間に0.01uF以上、
　　　0.1uF程度のコンデンサを入れると短絡パルス
　　　は見えなくなります。
　　　基準電圧ICを使った時のパスコンは有効という
　　　ことがわかります。

対策案
・ATmega328PのAREFをオペアンプでバッファして
　基準電圧を得るのはOKだが、それをPWM制御する
　マルチプレクサにつなぐのは×。
・PWMするマルチプレクサでD/A変換する時は、
　パスコンを付加できる基準電圧ICを使う。

こんなところでしょう。
　　※見えなくなるけど、それでも、短絡は発生してる。
　　　ノイズ発生の要因になるか。

※注１
基準電圧ICに付加するパスコン、こんなことも
ありますので。
2019年9月14日：良かれと思って付けたコンデンサが・・・
　　※AD680・・・発振！

※どうなんだろう
多チャンネル入力A/Dコンバータ、たいていの場合
マルチプレクサが入力。
チャンネル切換時に今回のようなことが起こる心配
は無いのか？
入力に入れたCRフィルタが役立つかも。

※ブレッドボードで実験

クロック源はATmega328Pを使ったパルスジェネレータ
拡大。

定期的な電池チェックを！

地域の会館の大掃除。
　　※水を使う掃除、寒い冬にしなくて良いように
　　　思うんですが・・・

清掃作業以外に、エアコンやテレビのリモコンに入れられた
電池のチェックも欠かせません。
火災報知器(熱検知と煙検知のがある)のチェックも重要。

めったに使わない備品に入れた電池がやられます。
今回はメガホンの単3アルカリがお漏らししてました。




気をつけていても、これです。

取り外し式の電池ホルダーから出てきた電池は
こんな恐ろしい姿に。

　　※単3電池６本使い
ホルダーは、湯で洗って乾燥後、パーツクリーナーと
歯ブラシで清掃。
メガホン本体はそれほどひどくはなってませんでした。
　　※電極スプリングの洗浄、清掃だけで

クリック有りのロータリーエンコーダ

2022年8月24日：パルスジェネレータを作ってみた：箱に入れた
で使ったのはアルプス製のロータリーエンコーダ
　　　・EC12E2420801(秋月)
そして、この記事では、
2020年9月12日：ロータリーエンコーダーの2相パルスをピン変化割り込みで取り込む
　　　・Bourns ECW1J-B24-BC0024L

今回の工作、アルプス製の手持ちを切らしてしまったんで、
ボーンズのを使ってゴソゴソしてました。

ところが・・・
「パルスジェネレータ」で使ったエンコーダの入力処理、
　　・2020年9月16日：ロータリーエンコーダーの2相パルスをタイマー割り込みで
だと、ボーンズのでは取りこぼしが生じるのです。

なんで？　っとオシロの出番。
　　※動作実績のあるモノ(ソフトもハードも)
　　　がアウト！って、けっこう精神的ダメージ。

※状態
・待機状態でA、B信号ともオフで、1クリックで
　A相にLパルスが出るのはアルプスと同じ。
・アルプスのに比べてチャタリングが大きい。
　　　これは1000PFコンデンサをGND間に入れる
　　　ことで解決できる。
・しかし・・・このパルス幅が短い。
　　　前の記事に出した波形を見なおしたら、
　　　そうなっている。
・現在のチャタリング除去は、0.5ms周期の割り込み
　で4回安定。=2ms
・ところが、高速に回すと1ms近くまで
　パルス幅が短く。
・パルス抜けの原因はこれ。

2020年9月12日 の実験では、ボーンズのを
　　「クリック無し状態に改造」
してあれこれしていたので、短パルスの出現に気が付か
なかったのでしょう。
1ms近くまで短くなった波形をオシロで観察していた
のに、です。

今朝、試すとこんな波形が出ました。

チャタリング＋バウンズはコンデンサで取れます。
でも、想定より短い接点オンのタイミングはソフトを
手直ししないとダメです。

タイマー割り込みでの処理、アルプス製のエンコーダ
だと、コンデンサ無しでも安定に動いてます。
どうしたものか・・・

ボーンズのカタログにある推奨回路、
　　MC14490で「5ms」のディレー
と、記されてますが、そこまで遅らせると
パルスが無くなっちゃいます。

メカ絡みの電子部品、「使ってみないと分からんわ」の
例でしょか。

※0.5ms=2kHzのタイマー割り込みを0.25ms=4kHzに
早くして試してみますわ。

※現状(0.5ms割り込み処理)での抜けの様子。

・正常時1


・正常時2


・A相パルスがちょっと短くなって、抜けが発生

前半3つはOK。　右の３つがアウト。
4クロック分、安定しなかったのでチャタリングと
判断してしまった。

※MC14490の内部構造

4ビット続けて同じ入力(H/L)が出現したときに安定と判断。
入力にはプルアップ抵抗が入ってます。
16ピンに6素子入っているんですが、入力と出力のピンが
イケズな配置なんです。
TTLの240や241、244に倣ったんでしょうけれど・・・

三和電気計器デジタルテスター「CDS-820」 表示がぁぁぁ

いつ買ったのか・・・
サンワのデジタルテスター「CDS-820」。
スペックの表記に「何カウント」という記述が
出る前の基本的な「３・１／２桁」表示のテスターです。
　　※ケースの裏に会社名と電話番号を記してあるので
　　　すが、それが「6」無しでした。
　　　　　今：06-6975-0353
　　　　　昔：06- 975-0353　←テスターの裏
　　　それくらい前から使ってます。

そのテスター、さっき使おうとしたら
こんな表示に。

「もう、あかんか」っとダメ元で液晶部を掃除
したら復活。
まだ使えそうです。

このテスターの電源、太陽電池で充電できるように
なっていたんですが、その部分は昔々に死んでます。
内部の充電池を替え、ケースに充電用端子を設けて
ACアダプタで充電できるように改造してあります。

2.54mmピッチのピンヘッダに挿したソケットが抜ける

ユニバーサル基板に手ハンダした秋月電子通商扱いの
ボックスヘッダ　ライトアングル（横型）１０Ｐ（２×５）

これに、JAE(日本航空電子)製のバラ線圧着タイプの
ソケットを挿入したら・・・簡単に抜けちゃうのです。
グサリっと刺さりません。　あらら・・・

10ピンのが無かったので、ピン数の多いソケットを切断。

秋月のではなくちゃんと同じJAE製のピンヘッダに挿すと・・・
とりあえずは止まるけれど不安定。

ちょっとのチカラで外れちゃいます。

オムロンのXG4Mソケットだときちんと嵌合。
簡単には抜けません。

「なんでや？」っとあれこれ試していますと・・・

「ありゃ。　違うピンが混じってるやん！」っと。

微妙な違い、わかりますか？
上と下、ソケット側の接触部、その位置が違います。
下のがピンの根元に近づいて接触します。

JAEのバラ線圧着コネクタを入れたパーツボックスに
これらの圧着ピンが入っていたので、
　　「適合品に間違いない」
と思っちゃたのです。
しかし、形状の異なるピンが混入。
　　電線外皮保持部や芯線圧着部の形はほぼ
　　同じ。　(同じ圧着工具がOKなようにか？)
　　OKなほうには「F2-3」と刻印があります。
混ざった中からダメな方を使ってしまっていたようです。
「ピンヘッダー側が悪い」っと思っちゃいましたが、
真の原因は異なりました。

(いつからストックしていたのか分からん古い)JAEの
コネクタはやめて、QIコネクタを買ってくることに
しますわ。

ICクリップ・・・うまく引っかからない

常用しているICクリップは「ミヤマ電器のMJ-033」。
　　・http://www.miyama.co.jp/products/category/parts.html
ついさっき・・・
「んっ！　ちゃんと引っかれへんやん」と眺めてみましたら
先端部の「コの字形状樹脂」がどこかへ行ってしまってました。
　　　※左側は新品

使えなくなっても全部を捨てるのは「もったいない」。

スプリングや電極金属は、
　「なにかの時に役に立つかもしれない」ということで
保存です。
しかし・・・なにかの時・・「コレが使えるかも」
「どこに置いたか」を思い出すかどうかが問題。

※関連
・2018年5月23日：ミヤマのICクリップ　MJ-033
・2019年10月17日：ICクリップ、ミヤマのほうが好き
・2021年3月19日：形あるものいつかは壊れる　でも今はヤメて　ミヤマのICクリップ