カイセ製クランプメータ SK-7100

東成おもちゃ病院 がらみでのいただきもの。
カイセ のクランプメータ SK-7100 。



交流電流　6、15、60、150、300、600アンペアが「ロータリー式ダイヤル」で切り替えできます。

特徴的なのが、「右側ゼロ」のアナログ・メータ。
ちょっと珍しいかしら。


メータ指針を「ホールド」（メカ的に）できる「機構」も備わっています。



手を頭上に伸ばして電線をはさんで電流測定。
そこでホールドしておけば、メータを目の前に持ってきてゆっくり数値を読めます。



交流電圧レンジと抵抗レンジも備えていて、テスターリードも付属していました。


上の「赤黒」が交流電圧測定用。
そして下側のミノムシクリップの付いたのが抵抗測定用。

なぜかテスター棒の途中が膨れています。
その理由・・・


ここに「電池を入れよ」という仕掛けなのです。
クランプメータ側に電池は入っていません。
ただし、ゼロオーム調整機能は無いので、使う電池を指定しています。
今は手に入らない「1.35v」の水銀電池 MR44 。
同形状のLR44だと、電圧が高すぎてテスター棒短絡でゼロを越えてしまいます。
ちょいと残念。

そうそう。　これが説明書の裏表紙。
 
「カイセ」は「海瀬」だったんですなぁ。
知らなかった。

ディケード(抵抗)ボックス

そのうち作ろうっと・・・　　作ってしまいました。
　　Decade Resistance Box
本日、作業完了。

ダイヤルを回して抵抗値を設定。


４桁設定で最小桁が「0.1Ω」。
新規に買ったのは、アルプス電気製ロータリースイッチ M1C を４つ。
あとは手持ちパーツを活用。
ケースも何かで余分に買っておいたの。
ツマミも手持ち品。
目盛板は透明フィルム板（OHP用）にプリントして両面テープで貼り付け。

M1Cは12接点でストッパー無し。
だもんで正確には「ディケード（10進）」じゃない。
右回転で9を越えると、10、11と抵抗がつながってから0に戻ります。
例えば1Ω桁が11だと11Ω。

とりあえずの用途がこれ。
導通チェッカー の応答（抵抗値により報知を変化）の確認。

ふだんのチェックはこんな具合に基板に抵抗を並べたの使っています。

あるいはボリュームをつないで反応を見て、あとからボリュームの抵抗値をテスターで読むという手順。
ディケードボックスを作っておけば、挙動を細かく調べられるだろうかと。

内部の配線。

ターミナルとスイッチ間の配線は太い線で。
AWG18：0.75SQでちょい太め。

1Ω、10Ω、100Ωはリード線タイプの金皮1%抵抗。


「0.1Ω」の1%品はチップ抵抗。
3216サイズ、1/2Wのをスイッチの端子間にハンダ付け。



※追記　↑のハンダ付けこんな手順です。　神業じゃないのです！



step1　最初。スイッチの端子ベロ根元全数に予備ハンダ。
step2　１～１１の順番（左回り・CCW）で、チップ抵抗の片側だ
　　　　けをベロにハンダ付け。　これで11コの抵抗を仮固定。
step3　チップ抵抗のハンダ付けしていないもう片方をａ～ｋの順番
　　　　（右回り・CW）でハンダ付け。

ｋの場所だと、３とｊは先にハンダしているので、２－３間の抵抗は保持
されている。　１－２間の抵抗は１で保持されている。
だもんで、２－ｋ同時にハンダを流しても大丈夫。
リード足つき抵抗より、チップ抵抗のほうがキレイに並べられました。


※この0.1Ωの抵抗、表記が「R100」。
この「R」ってなに？
・小数点の「R」って　2007年01月22日
・結論が出ていないんでっす　小数点の「R」　2017年8月26日
・3R5 　 湧雲日記　 jq1ocr.exblog.jp

※残留抵抗の測定
気になるスイッチの接点抵抗と配線抵抗、こんな具合です。



１と１０がターミナル間。
２－３、４－５、６－７、８－９がスイッチの接点。
抵抗値はデジボルと「10mA定電流電源」 を使った４端子法で測定。
１－１０のターミナル間に10mA流して、各ポイント間の電圧を計って抵抗値を求める。
スイッチは全部「０」に。

１－２　0.2mΩ
２－３　12.9mΩ　SW:100Ω
３－４　0.2mΩ
４－５　13.3mΩ　SW:10Ω
５－６　0.2mΩ
６－７　12.7mΩ　SW:1Ω
７－８　0.3mΩ
８－９　12.0mΩ　SW:0.1Ω
９－１０　0.2mΩ

１－１０　52.0mΩ　ターミナル間

こんな具合でした。

※スイッチの接触抵抗、ツマミを回してゼロに戻すと変化しますが、
さほど大きな値ではありません。
買ってまなしの新品のスイッチを使ったからかも。

マイコン型導通チェッカー、今後のあれこれ

満足できる完成形となって頒布を続けているマイコン型導通チェッカー、その製作メモを綴じるファイルを見ていてこんなことが気になり出しました。

※現状、満足している内容
(1)電源スイッチを操作しなくても電源オンを実現。
　　　とうぜんオートパワーオフ。
(2)通電している回路に触れても壊れない。
　　　24Vは平気。100Vでも短時間は大丈夫。
(3)検出抵抗1Ωを目指すを実現。
　　　ゼロドリフトアンプの性能のおかげ。
(4)前バージョンより音を大きく
　　　マグネチックサウンダを使用。


この中で、もうちょっとどうにか出来ればなぁというのが(2)。
「短時間なら100Vは大丈夫」は実現しているのですが、これを
　　「ず～っと大丈夫」「200Vでも大丈夫」
にできないかというものなのです。
実際に100Vを加えた様子はここ→導通チェッカーに100Vを加えると
　　※ZAQのゴタゴタで動画は喪失してます

これ、こんなふうに考えてみました。
現在の保護抵抗R1とR2（1/2W10KΩ）の直近（過電圧だとこれが発熱）、この抵抗に直列にPTCサーミスタ（温度上昇で抵抗値増大）を入れ、過大電圧による抵抗の温度上昇で抵抗が焼けるのを防止できるのじゃないかと・・・

ざっと回路に示すとこんな具合。
　　（クリックで拡大↓）


ところが使えるPTCサーミスタが見つからないんですよね。
例えばムラタの発熱検出用の素子。

80℃を越えると抵抗値が20K→100Kと上昇し、これだとうまく保護できそうです。
でもこれの耐圧が「32V」。
サーミスタの抵抗値が回路のR1と同じ10KΩになると、例えば100Vが加わっているすると、R1とサーミスタにはそれぞれ50Vの電圧が加わることになりサーミスタの耐圧を越えてしまいます。
　　※最大定格ということで、素子の破損が起きるかもしれない。
　　　電圧がゼロに戻ると回復するのなら使える可能性はあるかも。


TDKのを探すと過電流防止用のが見つかります。


これ、耐圧はＯＫ。
ところが、発熱による抵抗値上昇点温度が高くって、これだと電流制限がかかるまえに（10KΩだと100Vで10mA）抵抗が焼けてしまいそうです。
あれこれPTCサーミスタのカタログを探してみましたが、エエのが見つかりません。
これとういうのがあればすぐにでも実験してみたいところです。


それともう一つ。
ファイルにこんな回路案が綴じられてました。
現状の回路は8ピンのATTINY25Vマイコンを使っています。
それを14ピンのATTINY44にして、内蔵の差動アンプ（20倍増幅できる）を使って「1Ω検出」を目指すというプランです。
ゼロドリフトアンプを減らせるかも、ということです。
今ならATTINY841でしょうか。（Vバージョンを選ばなくても同型番のチップで低電圧動作できる）



さらに・・・このメモには忘れていた機能が追加されていました。
下の方に記したフォトカプラ。
AC入力タイプのフォトカプラで入力端子を見ておけば、端子間に電圧が加わったことを検出できるぞ（通電中の回路を導通チェックしようとしている）というアラーム機能の追加です。
実現すればちょいとうれしい機能かもしれません。

これを使って、電圧印加を検出して、入力保護抵抗R1とR2を遮断すれば良いわけですが、その素子をどうすればという問題を解決しなくちゃなりません。
はてさて。
フォトMOSリレーは高価だし。
何か良い回路は？

10mA定電流回路、電流値が合っているかの検証方法

手持ちのマルチメータ、いちばん精度があるのがFLUKEのmodel87IV。
先日の 10mA定電流回路をちょいと改造 でも、このマルチメータの電流レンジを信じて出力10mAに調整しています。
「オームの法則」は「電圧・電流・抵抗」が三すくみ。
二つ正しい値が得られたら、残り一つが確定できます。
今回はこんな方法を登場させました。


クリップをはさんで計っているのが「超精密抵抗」。
とある仕事で使った残パーツ。
「神様抵抗」←これが正しい！　として使いました。
「コレな～んだ？」に登場しています。
足が４本なのは、4端子法で測定するため。



10mA流して33mVですんで、値は3.3Ω。



「Y」が温度特性で「2.5PPM/℃」。
「A」が誤差。 「0.05%」。
むちゃ、高価な部品です。

「電圧・電流・抵抗」のうちの何を信じて良いか難しいところですが、とりあえず、そこそこの精度は出ているようです。

重要アラームは点滅させて欲しい

三和のデジタルテスターで「あれれ？？」な事態に遭遇。
　　　　※私が悪いんだけれど・・・
ある回路のキャリブレーション系電圧を計っていると、この前に計った値と微妙に違うんです。
メモしてあった電圧と数パーセントの誤差が出ています。
　　「おかしいなぁ？　回路は触っていないし・・・」
　　「別のテスターで見てみよう」
っと、自作回路のほうを疑わずに、メーカー製の計器を疑うという大胆不敵なトラブルシュート。
すると・・・
「さっきのテスター、狂ってるやん」だったんです。
でも、心の中では・・・
「えらいこっちゃ。　つぶしてもたんかな？」っと心配事が。

これ、テスターの液晶表示画面をよく見ると、見慣れない小さなマークが「点灯」しています。
　　　　これ↓


テスターの型番：三和のPC700 。
1V以上のレンジだと9999カウント。
mVやmAだと6000が最大カウントという仕様。
そのマークを拡大。


なんとなく「電池」のマークですが、安定して表示したままです。
はい。　理由は単純。
テスターの電池消耗による測定精度の悪化でした。
新品電池に交換して解決です。
そして、警報マークも消えました。

しかし・・・ 重大な警報は「点滅」させて欲しいかと。
そして［－ ＋］という記号的なものの点灯より「Low BAT」と文字で示してもらう方が目立つような気がします。

説明書を見ると、これだけの情報が液晶表示されます。

この中の(11)が電池消耗警報表示。

ちなみに、このテスターの電池、単3や単4（電池消耗警報マークの形状）ではなくって「006P」が使われてます。
だもんで、警報マークの［－＋］・という単3単4電池を横にしたような形状にはちょいと違和感。
006Pの格好にして欲しかった。


原因がわかるまで、ちょいと遠回り。
製作した回路も異常なしでした。

10mA定電流回路をちょい改造

トランジシタ技術2005年9月号と2006年2月号に2回も載せてもらった「低抵抗測定用10mA定電流アダプタ」、これをちょいと手直ししました。
※過去記事
　　・トランジスタ技術2005年9月号

改造点
・基準電圧ICをシャント型のLM385BZ-1.2を「REF3312」に交換。
　　　温度安定性を改善　　150PPM/℃　→　30PPM/℃(max)

・電流値設定用ポテンショをコパルのCT-9からBIテクノロジの68Wに。
　　　設定の安定性を改善
　　　また、ポテンショの両端に抵抗を付加して調整範囲を小さくした

REF3312は表面実装品なんで、単純な交換とはいかずでピッチ変換基板に付けています。
改造後の写真。


ポテンショの操作性に関しては、
・トランジスタ技術2007年5月号 に「部品の摩り替えでトラブル」という記事を書いています。
ポテンショの製造メーカにより、ずいぶんと操作性（ヒステリシスが少なくてきちんと合わし込みできる）が違うのです。
　　↑に内部写真があります。
ウォームで回す側のネジのピッチや材質の違いなんでしょうね。
BIテクノロジ（昔はベックマンと言った）のがだんぜん良なんです。

※変更した回路図　（クリックで拡大↓）


「REF3312」は、温度ドリフトも小さくて比較的安価。

初期電圧精度が高い基準電圧IC、高価なものが多かったが
REF21、REF34など「±0.05%」のものが500円ほどで
入手できる。