我が家の格安測定器・実験器具のまとめ(電子工作・自作用)

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これまで個別に紹介してきた我が家の(電子工作用の)格安測定器・実験器具ですが、今回はそのまとめ記事になります(本記事でのみ紹介している測定器・実験器具もあります)。
左右の画像で一部重複している機材もありますが…😅


■我が家の格安測定器・実験器具

●前提条件:我が家の電子工作で扱う電流・電圧・周波数など

機器の紹介をする前に、我が家の電子工作で扱っている電流・電圧・周波数などの条件を記載しておきますね。

・信号(周波数・電圧)

  • 周波数:直流からオーディオ帯域(DC~20kHzぐらい)が中心です。最大としてはスイッチング電源の発振周波数(150kHzぐらいかな)までなんとか測定できればと思います。
  •  電圧:信号としては±30VでOKですが、できればAC100Vを測定したいですね。


・電源(電圧・電流)

  • 交流(AC) : 0V~100V(50/60Hz) / 2Aぐらいですかね。
  • 直流(DC) : ±15Vで、プラス側は頑張って30Vぐらいです。電流は3Aぐらいでしょうか。 


・温度

  • 知りたいのは部品(素子)の温度なので、せいぜい~150℃。余裕を見ても200℃まで測定できれば十二分です。


・測定器・実験器具の選定方針

  • 実験の時だけに使うものなので(常時使用するものではないので)、耐久性等は二の次です。使い勝手と価格優先で選定しています。
  • また、我が家には専用の実験室(実験机)等はないので、コンパクトであることも重要です。


●測定器・実験器具

・電圧・電流・電力測定

- テスター

電子工作の基本ですね。我が家にはアナログとデジタルの両方があります。
テスター(アナログ・デジタル)

半導体の良否を判定したりするのにはアナログテスターは必須ですが、数値を確認するにはデジタルテスターはやっぱり便利ですよね。

欲しい機能としては、導通(ショート)確認用のブザー(導通ブザー)がテスターには必須だと思います。画面を見なくてよいので便利です。

また格安品はプローブが錆び易く(酸化し易く)接触不良を起こしやすいのでプローブだけは別途ちょっと良いものを購入したほうが良いと思います。

まあ、このプローブもいつまで持つか分かりませんが😅。

本当のことを言えば精度の高いマルチメーターが欲しいところです😋。


- 電力計(AC)

格安なAC電力計ですが、電流は20Aまで電圧は200V帯もOKで力率の表示まで可能なので重宝しています。
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この電力計の詳細・使用感はこちらの記事(ブログ内)にまとめています


- 電流・電圧チェッカー(DC) 

30V/3Aまで測定可能な電流・電圧チェッカーです。USB以外の測定をする際には変換コネクタを使っています。
リンク:ルートアール QC3.0対応 簡易電圧・電流チェッカー 積算電流・出力OFFタイマー機能内蔵 RT-USBVACT1 - Amazon

本機の特筆すべきところとしては、過充電防止機能(電流が20秒間、約30mAを下回ると出力が停止)が付いているので、バッテリーなどのガジェットの充電の時には大変重宝します(測定器としては関係ない話ですが😅)。

この電流・電流チェッカーの詳細・使用感はこちらの記事(ブログ内)にまとめています


・波形測定

- ポケットオシロスコープ

スマホやPCで測定できる場所を取らない我が家向きのオシロです。
測定電圧範囲は±30Vまでですが、4チャンネル同時測定が可能です。
リンク:ポケットサイズオシロスコープ(POS-4) 4ch 同時測定 が可能な軽量 コンパクトサイズ オシロスコープ (ホワイト) - Amazon

このオシロスコープはプローブが短かったり、AC1次側の測定が出来なかったりするので、機能を拡張するために変換基板を自作しています。
リンク:ポケットオシロスコープ機能拡張用変換基板

この変換基板の詳細はこちらの記事(ブログ内)にまとめています。


- 電流プローブ

一般的な電流プローブは私には高価過ぎるので、我が家では本機を上記ポケットオシロスコープと組み合わせて使っています。7Aまで測定可能です。
リンク:簡易型電流プローブ NYA-01-200 Rev.2.0 - スイッチサイエンス

この電流プローブの詳細・使用感はこちらの記事(ブログ内)にまとめています。


・スペクトラムアナライザ(オーディオ帯域)

無料のPCアプリを使っています。PCのオーディオ入力端子(マイク端子)から入力します。測定可能周波数は可聴帯域内(~20kHz)です。
リンク:WaveSpectra

PCと被測定器を接続する時はGNDが繋がらないようにアイソレーターを使っています。
リンク:Tiamu XH-M372ステレオオーディオコモングラウンドアイソレーターモジュール 信号ノイズフィルターライン ポータブルノイズアイソレーショントランスカプラー - Amazon

このアイソレーターの詳細はこちらの記事(ブログ内)にまとめています。


・温度測定

電源やパワーアンプなどの電力を扱う機器を自作する時には、素子の温度を測ることが必要ですよね。
我が家の実験では最大でも150℃程度まで測れれば十分なので本機で何ら問題ありません😅。
リンク:プローブ付き 温度計TM-902C LCD デジタルKタイプ 温度検出器-50~1300°C 信頼性 耐久性、高精度 黒 - Amazon

この温度計の詳細・使用感はこちらの記事(ブログ内)にまとめています。


・電子負荷(DC)

電源などのアナログ回路の実験で意外と重要なのは電子負荷です😋。我が家で使っているのはこの2つです。

入力端子をUSB端子に特化したお手軽モデル(DC3.7V~13V, 15W):
リンク:KAUMO USB抵抗器 電子負荷ボリューム (ベアリングファン仕様) - Amazon

これらの電子負荷の詳細・使用感はこちらの記事(ブログ内)にまとめています。


・発振器(オーディオ帯域)

無料のPCアプリを使っています。PCのオーディオ出力端子(ヘッドフォン端子)から出力します。最大周波数は20kHzです。
リンク:WaveGene

スペクトラムアナライザの時と同様、PCと被測定器を接続する時はGNDが繋がらないようにアイソレーターを使っています。

このアイソレーターの詳細はこちらの記事(ブログ内)にまとめています。

PCのヘッドフォン端子出力だと振幅が大して取れないところが課題です。我が家ではPCの出力をオーディオアンプに接続して増幅した出力を使っています。


・電源

- AC電圧調節器(ハンダごて温度調節器)

トライアック(サイリスタ)モジュールを使った自作品です。
調節範囲はAC75V~100V(変更可)に設定しています。電力は40Wまで動作確認していますが、まだまだ取り出せると思います。
調節電圧範囲はモジュール内の半固定抵抗で変更することができます。

本機の詳細はこちらの記事(ブログ内)にまとめています。

位相制御のサイリスタ(トライアック)は波高値があまり変わらないので本当はスライダックが欲しいところですが…😋。


- DC安定化電源(可変)

手持ちのACアダプタ+DC/DCコンバータで3A程度まで出力できる可変電源を作ってみました。
リンク:DC安定化電源(可変)

ACアダプタの出力を高い電圧(DC36V)のモノにすれば安定化電源の出力もDC32V程度まで上げることができます。

この電源の詳細・使用感はこちらの記事(ブログ内)にまとめています。


・冷却ファン

実験時に発熱する部品を冷やすために使っているファンです。
プロジェクター用の強力なファンなのでブンブン回って強烈に冷やしてくれます。
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あまりに強烈すぎてファン本体が動いてしまうので現在滑り止めを検討中です😅。

ファンが強力ということは電源も強力なものが必要ですね😅。
我が家ではこのファンを回すのに以下のACアダプターを電源として使用しています。
リンク:powseed 45WユニバーサルAC電源アダプター DC 5V 6V 7.5V 9V 12V 13.5V 15V家庭用電化製品ルーター CCTVカメラ スピーカー USBハブ タブレット LEDストリップ マルチ電圧充電器 電源コード dc acアダプター マルチacアダプター - Amazon

定格電圧の12Vで1時間ファンを回しても、このACアダプタはほんのり温かくなる程度(35℃ぐらいかな)なので何の問題もなく使用できています。

このACアダプタは5V〜15Vまで出力電圧を変えることが出来るのでファンの風量を調節することができて便利です(サブのDC安定化電源としても使用可能です)。


・そのほかの治具

- 各種変換コネクタ

実験用には上記の測定器・実験器具と被測定器を繋ぐ治具も必要ですよね😋。
リンク:各種変換コネクタ

これらの治具の詳細・使用感はこちらの記事(ブログ内)にまとめています。


●今後欲しい物

  • AC安定化電源
  • DC安定化電源(正負同時出力)
  • 差動プローブ
  • マルチメーター(精度の高い電圧計・抵抗計)
  • 実験室😋
が欲しいなぁ。でもどれも高いなぁ😅。



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