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zoom RSS MASTECH 1015B メータの特性

<<   作成日時 : 2017/02/12 18:25   >>

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MASTECの1015Bのメータ感度を測定してみました。
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なかなか、家の手入れが終わらない、忙しいのは、その為です。10年や20年も経過すると、水回りの設備の点検、交換が必要になります。来週に、風呂釜を交換して、ひと段落です。風呂釜は、耐用年数を3倍超えています。制御基板の履歴データを見ると、バーナの燃焼時間も6万時間をかるく超えています。去年、サーモスタットを交換して使っていましたが、先週の寒い朝に、給湯水栓をひねると、湯船側から、お湯が出てきました。コントローラ基板の誤動作です。電源を入れなおすと、復帰しましたが、電源のコンデンサが寿命のようです。同じような不具合が、電子コンベックでも発生しました。寒い朝に、電子レンジを動作させると、タイマーの表示が点滅して、レンジが停止してしまいます。これも、制御マイコンの電源コンデンサの寿命です。毎日使う機器が、寿命になるまで動作していたことに感謝しつつ、新品に交換します。

さて、今日は、前回のミリボルトメーターを単独で動作させようと、アナログ表示メータを物色していました。テスターの箱の中から、昔、秋月で買った、MASTECH社の1015B(600円)が出てきました。結構可愛いテスターです。テスターの目盛板を見ると、1V/kΩと表示されています。つまり、100μAの電流計が使われている事になります。そこで、さっそく分解して、電流計の特性を測定してみました。
初めて使うテスターですが、いきなり、分解して、メータ単体を測定します。テスター自体の直流の指示精度は、±5%だと記載されています。しかし、精度の定義が不明です。フルスケールの時の精度なのでしょうか?(まあ、あまり気にしませんが、基板に付いている抵抗は、1%品のように見えました測定はしていません。)
英文の取説を見ると、メータは、フルスケール、80μAだそうです。
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単純にテスターを水平にして、ゼロ点を合わせ、電流を流して、メータの振れを読みます。フルスケールで、80.78μAでした。フルスケールでは、誤差1%以下です。結構優秀!
10%毎のスケール目盛に電流を合わせて、電流値を測定してみると、メータの中間の振れが多いようです。指示目盛と実際の誤差を、計算してみました。
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測定中に、針の動きの渋いとことがありました。時間があれば、ヒステリシスを測定すればよいのですが、それはまた今度。中間の指示誤差は、+5.18%程度、気前良く振れるようです。それも、フルスケールの70%程度なので、このメーターを流用する場合は、目盛を書き換える必要がありそうです。

今、実験中なのは、簡易、全波整流回路
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様々な、整流回路を試してみましたが、この構成であれば、部品の選定と補償回路の追加で、ダイナミックレンジが広くとれます。LSIや、装置に組み込むのであれば、ダイオードを使わない方が良いのですが、トランジスタやFETを使って試してみましたが、温度補償をする必要があり、結構面倒です。さらに、周波数範囲やダイナミックレンジも簡易的なお工作では、再現性が難しいので、公開を諦めました。高速コンパレータと、Siダイオードのピークホールド回路は、オシロスコープのリードアウトの公正用に便利です。

以下は、LPFとスケール合わせのバッファです。LPFを手持ちのコンデンサで設計したので、スケールの調整が必要になっています。
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この回路と、4000から6000カウントの、安物デジタルマルチメーターをつないで、簡易ミリボルトメーターにする予定です。今まで使っていたアダプターを置き換える予定です。

設計仕様は
20Hz以下は測定できません。
測定値が安定するまで、1秒以上待ってください。
誤差を、±1%程度許容すれば、フルスケールから、-30dB以上の直線性は期待できます。(計算上は,-40dB以上)
ただし、オフセットが、10mV程度出てくるので、調整を入れるか、ブロック構成で、我慢するかを考慮中です。
50kHzまでは、実用範囲です。実測では、1Vrmsならば、100kHz以上まで測定可能なのですが、小信号の直線性を確保するのに、トリマコンデンサを入れるかどうかで悩んでいます。
レンジは、20dBステップです。アナログメーターには、10dBのスイッチが付きます。
30mV、300mV、3V、30Vの4レンジです。私は、真空管を使わないと決めたので、この範囲で十分です。

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