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迷走の果て・Tiny Objects

迷走する日々の覚え書きです。自分で分かってることは省略してますので、念のため。

ANALOG DISCOVERY 2:インピーダンスアナライザー(3)

先の測定には問題がありました。
キャパシタをミノムシクリップで挟むときにリード線の先を挟んでいました。
これではショート補正した意味がありません。
できるだけ根本を挟むようにします。
クリップ位置

これだけ違ってきます。
クリップ位置

ついでなのでいくつかの使い方を書いておきます。
●トレースを追加する。
トレース追加

●ラベルを付ける。
Clear Labels はすべてのラベルを消去してしまいます。
特定のラベルだけ消去するには下の方法を使います。
Label追加
ありがたいことに2バイト文字でも文字化けしません。複数行入力可能です。

●ラベルの編集、消去。
ラベルの上で右クリックすると編集、消去できます。
ラベル消去右クリック

調子に乗って(汗)インピーダンスアナライザーアダプタを自作してみました。
自作アダプター
DIGILENTのアナライザーアダプタはリレーによって抵抗を切り替えてくれるのですが、これはジャンパーピンによって切り替えます。
前に買ったつまみ付ジャンパーピンを使いました。

私の使っているWaveForms 3.9.1ではDUT(Device Under Test) と抵抗の繋ぎ方に次の四種類があります。
トポロジー

Adapter はDIGILENTのアダプター用です。

Using the Impedance Analyzerから引用します。

Load First_Resistor First
W1-C1-DUT-C2-R-GND はLoad First
W1-C1-R-C2-DUT-GND は Resistor First
です。
C1 は Channel 1、C2 は Channel 2 のことです。
引用したマニュアルは古いWaveFormsを使っているようで、 Load First という表示が見えます。
ちなみにAdaptor は Load First です。

W1-C1P-DUT-C1N-C2-R-GND
は最初意味が分からなかったのですが、
C1P は Channel 1 Positive、C1N は Channel 1 Negative のことのようです。
Load First、Resistor First ともに各入力チャンネルの Negative端子はGNDに落とすのですが、
W1-C1P-DUT-C1N-C2-R-GND ではアナログディスカバリーの入力が差動なのでDUTの両端に繋ぐようになっています。

自作アダプターでは
W1-C1-DUT-C2-R-GND と W1-C1P-DUT-C1N-C2-R-GND をジャンパーピンで切り替えるようにしてみました。

作ったばかりでまだちゃんと評価してませんが、幾つかキャパシタを測定したところ、とりあえずおおきな問題なさそうです。

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ANALOG DISCOVERY 2:インピーダンスアナライザー(2)

キャパシタを測定してみました。
インピーダンスアナライザーキャパシタ測定

手短に書いていますが、実際にはあれこれと難儀しました。その辺りは書きません。

オープン・ショート補正をしておきます。
オープン・ショート補正
手間なので必要と思える抵抗値のみにしています。
今のところ1μF以下しか測定していませんが、あれこれ試した結果、100KΩや1MΩは誤差が大きいので必要ありません。

補正をやらないとこんなことになります。
47nFのキャパシタ測定ですが、ディップ点がかなり違ってきます。
補正あり・なし

●2019/02/24追記、以下の結果には間違いがあるようです。
1KΩでの位相変化がどうにも変です。キャリブレーションを間違ったのかもしれません。再度測定します。
抵抗を変えての測定。
水色が10Ω、紫色が100Ω、黄色が1KΩです。1KΩでは大きすぎます。
上の補正あり・なしの測定は10Ωでやったのですが、この測定の10Ωでのディップ点と少しずれています。
なぜこうなったのか今のところ不明です、再測定が必要です。
キャパシタの測定47nF
私の技量では使いこなすのは大変です。
でも面白い。

ANALOG DISCOVERY 2:インピーダンスアナライザー

インピーダンスアナライザーボードです。
手持ちにあった正体不明のインダクタを測っているところです。
ちなみに金メッキのみのむしクリップを使ってます、1個60円はちと高いのですがインピーダンスアナライザー他と一緒に購入。
インピーダンスアナライザー

インピーダンスアナライザーを使うにはWaveFormsはver3.6.8以上が必要です。(今現在、最新版はver3.9.1)
トラジスタ技術2018年2月号には別冊付録の和訳マニュアルをふくめてAnalog Discovery 2の解説が載っていてとてもありがたいのですが、WaveForms2015を使っているのでインピーダンスアナライザーの解説はありません。

AD2_和訳マニュアル横
再度書きますが、アナログ回路のおもちゃ箱さんの記事が大変参考になります。

手持ちにあった正体不明のインダクタの測定結果。
インダクタの測定

インダクタンスは3.5mHとなっています。インダクタですからインピーダンスは周波数に比例します。
ストレーキャパシティとの共振で1MHz付近にピークがあるのがわかります。これより上はインダクティブではなくキャパシティブになっているのがわかります。
こういうカーブは古いトラ技や専門書で見たことはあるのですが、アマチュアが簡単に出来るものではありませんでした。
いや素晴らしい。お勧めです。

BNC拡張ボードにつまみ付ジャンパーピン

BNC拡張ボードはジャンパーピンによって入力のAC/DC切り替えや出力の0Ω/50Ω切り替えができるのですが、指でつまめないのでちょっと不便です。
そこで秋月からつまみ付ジャンパーピン(青)を購入しました。
20個もいらないのですが、他に使い道がありそうです。
つまみつきジャンパーピン

これだけ買うのでは送料がもったいないのでインピーダンスアナライザーも購入、実はこっちがメインなのですが。
今あれこれと格闘中です。(汗)

インピーダンスアナライザーについてはアナログ回路のおもちゃ箱さんの記事が大変参考になります。
この記事を読まなければ手を出さなかったでしょう。

AliExpress でお買い物:電子負荷

Ali から電子負荷を購入しました。
過電流や過電圧、過電力保護があります。
押しボタン付きのロータリーエンコーダで各種の設定ができます。
電力が10W以上や温度が40度以上で回るファンが背面についています。
早速実験してみました。手持ちのモバイルバッテリーとUSBチェッカーをつなぎ、自作の5V3A電源の負荷としてみました。
電子負荷実験中
ファンが回らない時の消費電流は0.01A、ファンが回ると0.19A程度でした。これなら単三電池四本でも使えそうです。
ロータリーエンコーダを回して電流値を変え、自作電源のアナログ電流計の読みと比較しましたが問題ないようです。
電流ステップは0.01A(10mA)です。

過電流や過電圧保護その他の設定は、ロータリーエンコーダの押しボタンを長押しします。
下の写真は過電流保護値を設定しているときのもので、2.50Aという表示は実際には点滅しています。
上の行の"OCP"は Over Current Protection のことです、7セグメントで表しているのでちょっとわかりにくいです。
設定終了は再度ボタンを長押しします。
電子負荷・電流設定

ちょっと問題なのが電源端子で、下の写真のようにワイヤーを押さえるバネが片方だけありません。
初めからそうなっていたのか、私の不注意で失くしたものかわかりません。太めのメッキ線を二つ折りにして押し込み、ねじ止めしました。
電子負荷端子ばね

簡単に分解できるのでいずれ交換するつもりです。
電子負荷・分解

シリアルインターフェースがあり外部から制御できるようですが、まだそこまでやっていません。

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