LCメータの精度まとめ

2014-12-31      
 今年は暦の妙で、長い休みを過ごすことができます。この休みの初日たる12月27日こそ、前日の納会⇒飲み会での深酒(ちなみに、これって予定調和だったり・・・)で轟沈していましたが、実は日曜から昨日までは、暇をみてはLCメータの検証をしていました。いやぁ、こんな細やかな作りものでも楽しめちゃう性格は、未だに「FFⅤ」を十分遊べるどよよん無線技士さんの特技・・・というわけで、ここからあまり役に立たない、またしても「自分的備忘録」を記しておきたいと思います。

 このLCメータへの拘りは、時折発生する不安定発振が原因。どういうわけか時々、発振周波数が飛んでしまう接触不良のような挙動に陥るため、デジオ君をつないで波形を観たりソフトバグを疑ってソースプログラムを見返したり・・・。お陰でちょっとしたソフトバグを見つけましたが、この不安定発振の原因はケースへのグランドの取り方(アルミケースは表面塗装の塩梅で上手くグランドとして導通しない場合があります)とトグルスイッチの接触不良だったという顛末
 このLCメータの発振部分はかなり広範囲の影響を受けます。例えば、剥き出しの状態では20cmくらいの範囲にある金属、或いは「手」の影響をモロに受けますから、ケーシングは基本的に金属ケースが吉。ただ、グランドの取り方には注意が必要で、発振回路に近い部分から最短で筐体アースする(例えば、LM311のグランドピン辺りから引っ張り出し、短い距離でケースと接続する)のがよさそうです。
 また、信頼度の点でトグルスイッチはどうだろうとも思います。ちょっと豪華にリレーを並べて・・なんて、電源が電池でなければアリかも知れませんが、少なくとも廉価トグルはやめてもう少し高級な(っていうか、高信頼な)スイッチを買ってきた方がよさそうです。とりあえず「バチバチ作戦」を敢行したら大人しくなりやがったんで様子見

 上の原因究明には、実はかなり時間を取られてしまいました。都合、丸二日・・・まぁ、長い休みはまだまだあるさと、この接触不良問題をクリアしてから、一度やっておきたかった精度の確認作業に移ったわけです。

 さて、精度の確認といっても、要は「我が設備での基準」を確立してしまえばよいわけです。このLCメータ自体は「DE-5000より卓上で使い易い大きさ、操作性のものに仕上げる」というコンセプトですから、DE-5000を基準としてその差を把握しておくことが一つのポイント。さらに「容量が判っているコンデンサとの共振周波数からインダクタンス値を知る」・・・簡易スペアナ(GigaST V4)でもこの程度の確認はできますから、インダクタンス値はこのLC共振から求められたインダクタンス値とDE-5000/LCメータの測定値との差を調べることで、互いにどんな関係性になるかを知っておこう・・・これも確認ポイントにしておきます。

 最初に、本日のオールスターキャスト



 トロイダルコアは、まぁまぁ自作に使いそうな連中に適当に線を巻いたもの(T50-2 5T,T37-6 11T)を使います。7Kボビンは0.1mmのUEWを4回巻き・・・訳あって、1ターン毎に溝を変えて巻いた「疎巻き」。コンデンサは82pFのマイカコンで±5%の精度のものにワニ口を付けてあります。

 早速、容量測定・・・これは、十分にエージングしたLCメータとDE-5000に、上記82pFのマイカコン容量測定をさせました。



 この結果については、実は予想通りのもの。そもそも今回作ったLCメータの測定方式では、キャリブレーションがきちんとできれば「かなり精度の良い容量測定が可能」であることは、これまでの経験上解っていたことです。ただ、どの程度の精度なのかという客観比較ができるようになったのはDE-5000購入のお陰・・・これで少なくとも、容量測定に関しては「DE-5000の代替測定器」としてこのLCメータを信用しても良さそうです
 ちなみに、±1%程度の誤差レベルで測定できるのは何れも0.1μF程度までであり、それ以上になるとどんどん怪しくなります。手持ちの0.1μF±1%のコンデンサについて測定すると、LCメータで0.0983μF、DE-5000で0.0964μF・・・この結果だけから考えればLCメータの方が良さそうですが、この基準コンデンサは秋月キット付属の選別品であり、購入から既に25年以上()も経っていますからどこまで信用できるのか判りません。ただ、自分の今の電子工作スタイルで「容量が知りたい」と思うのは、多分1000pFまでのことが圧倒的に多くなるでしょうから、コンデンサの容量測定はこのLCメータでも必要十分な精度で測定できるといっていいでしょう。

 続いてリアクタンス測定・・・これは、上記のコンデンサを使ってLCの並列共振回路を構成させ、簡易スペアナで共振周波数を測り、そこからリアクタンス値を計算したものを「基準」とし、LCメータとDE-5000個々にどんな値で測定されるか調べてみました。



 まずはこんな風に・・・って、何だかさっぱり判らないスナップになってしまいました 簡易スペアナをTGモードで動作させ、入出力間にLC共振を入れて同調周波数を調べます。



 同調点のディップの鋭さはコイルのQに依存しますからもう少しなだらかなこともありますが、案外綺麗に見えるものですね。これで同調周波数を読み取り、インダクタンス値を計算するという寸法です。測定系の浮遊容量や線材のインダクタンスなどを含んだ結果ですからこれも誤差含みです。とりあえずこれで・・・とも思ったんですが、よく考えてみると治具としてコンデンサにワニ口を付けた造作部分が、そもそも不要なインダクタンスに・・・ということで、以下のように「直付け」にした形での測定も加えてみました。



 さぁ、測定結果は一気に表にまとめましょう。

コイル簡易スペアナDE-5000LCメータ備 考
治具直付
 T50-2 5T0.2000.1660.1630.164 計算値:0.125
 T37-6 11T0.4130.3800.3860.381 計算値:0.363
7K空 芯0.1160.0870.1030.079
コ ア0.2220.1870.2080.178 シールドケース無し
ケース0.1600.1260.1510.121 コア入り
 ※単位はμH

 結構興味深いデータになっています・・・って、自分だけかも ですが、ちょっと考察しておきます。

 まず、簡易スペアナの結果を見ると、治具を使ったものと直付けのものの差が0.033-0.039μHとなっています。これは、治具として準備したワニ口部分の余計なインダクタンス成分であり、この程度の長さでも微小インダクタンス測定には邪魔なようです。
 今後、もしLC共振でインダクタンス値を求める場合、この治具を使って算出された値からは0.035μH程度減算しないといかんということになりますね。

 続いてトロイダルコアに着目。簡易スペアナで直付けにした共振回路の測定値を基準とすると、DE-5000/LCメータ共にイイ線で測定できていそうな値となりました。トロイダルコアはQも高くしっかり発振しますから、どの形で測定しても変わらないのでは と推測しています。
 さらに、トロイダルコアのもう一つの特徴である「巻き数から大凡のインダクタンス値が解る」という部分において、T50-2の方は計算値から随分大きな値になっています。実はこれ、「トロ活」にきちんと書いてあって、コアに対して巻数が疎・・・即ち少ない場合、計算値より大きなインダクタンス値になるという部分を見事に物語っています。実際、T50のサイズに5回しか巻かないという設計はしないんでしょうが、この辺りをきちんと頭に入れて巻くのがよいようです。
 ちなみに、T37の方は計算値の+5,6%程度の誤差であり、大凡「コア全体に均一に巻く」「そこそこ満遍ない程度の巻き数にする」(この日本語は変ですが勘弁して~)ということを守ると、市販のカーボン抵抗並の精度が実現できそう・・・コイル自作の味方であることは確かですね。

 7Kボビンについても、かなり興味深いデータになっています。
 ここで特徴的なのは、DE-5000の結果の方が簡易スペアナの治具を使った方、LCメータの結果が直付けの方に近い結果です。おやおや、LCメータの勝ち・・・と思いましたが少し考え直し、DE-5000の方が多めの測定値⇒不要なインダクタンスが多いという論拠で、こいつに着目してみました。



 DE-5000のオプションである「TL-21」です。DE-5000本体には、一般的なリードを差し込んで測定できるスリットがありますが、このアダプタを使うと、少し太めのリードなど本体スリットに挿せないものも測定できて便利。そこで、何となく「このオプションをつないでキャリブレすれば大丈夫だろう」と思っていましたが、こと7Kボビンの測定に対しては上手くないようです。試しに7Kコイルを本体スリットに挿した場合の測定値は以下のよう・・・DE-5000を中心に表まとめ。

コイル簡易スペアナDE-5000備 考
治具直付TL-21本体直
7K空 芯0.1160.0870.1030.089
コ ア0.2220.1870.2080.187 シールドケース無し
ケース0.1600.1260.1510.121 コア入り
 ※単位はμH

 流石に優秀な測定器ですね。本体直・・・即ちスリットに挿す形の測定では、簡易スペアナの直付けとほぼ同様の値になり目出度し目出度しなんですが、トロイダルコアの時は顕在化しないのがちょっと不思議ですね

 以上、つらつらと述べてきましたが、今回作ったLCメータは「自分的電子工作」のコンデンサ、コイルの測定器としては随分上等な装置に仕上がったようです。特にインダクタンス測定についてのキャリブレ機能が奏功し、ワニ口で挟む格好の測定でもかなり高精度に仕上げることができました。微小インダクタンスの測定ができることは、これからの自作モノの完成度を高める強力武器になりそうです

 2014年の最終日にして「LCメータ再作物語」は幕・・・大団円といっていいかな

追記(2015/01/01)
 そうそう、備忘録としてもう1つ書いておきます。超当ったり前ですが、7Kや10Kのボビンにコイルを巻いてその後にケースを被せると、被せる前より見かけのインダクタンス値が下がります。上記結果からも、それが如実に表れていることが判りますね。

ボーナスで買ったキンキラキン・・・

2014-12-23      
 タイトルが「釣り記事」のようですみません どっかの無線機メーカの記念リグの話ではありませんので悪しからず。

 今年の冬ボーでは、既に「先買い」してしまったAPB-3が自分へのご褒美ということでひとまず納得していますが、他にほんのちょっぴり無駄遣いをしました。



 ハンダのコテ先を綺麗にするのは既に持っている「スポンジ式」が定番ですが、千石電商さんに行く度にこの「金属たわし式」が気になっていて、先日立ち寄った折に何やら金ピカの奴を購入。HAKKOの「599B」という型名は、CWマニア垂涎の・・・って違うか
 実際使ってみると、小手先の温度を落とさずにクリーニングできて非常にGood ウレタン線やビニール被覆線をハンダ付けして汚れた場合はスポンジ式に軍配・・・ですが、こんなちょっとした使い分けができてハンダ付け作業がかなり捗ります。おまけに、この金属たわし部分にフラックスが染み込ませてあり、コテ先の酸化を防ぐとの由・・・これは皆さん「買い」ですよ

 手前に写っているのは、7Kと10Kのボビンです。千石電商さんに売っていたなんて知らなんだ・・・ということで、残り5つとなった7Kの方は20個(@100円)買ってきてご満悦 サトー電気さんの方が安いんですが、「序で買い」で良しとしました。

 今週末から長い冬休みに突入しますが、まさに「工作準備は整った」といった塩梅。懸案の「6逓倍発振回路」辺りから手を付けましょうかね・・・。

LCメータ、遂に完成!

2014-12-21      
 必ず出てくるケース加工・・・小型バイスを手に入れて、少し「毛嫌い感」が薄くなったんですが、今回は上面が傾斜しているケースの加工でバイスの出番があまりなく、かつLCDを突き出すための「四角い穴」を綺麗に開けるのが億劫でした。ただ、次なる製作モノが見えている以上、こいつを片付けないと先には進めません

 先日、切れ味の悪くなったHOZAN のハンドニブラの「替え刃」を購入しようと、秋葉原のヒロセテクニカルさんに立ち寄ると、替え刃の値段で買えるもう少し小さめのニブラを発見。明らかに「真っ直ぐ切れそう」だったんで、思い切って購入したところ、これが大当たり



 マスターツールの「NC-86」という代物で、製造は「中華」なんですが兎に角扱い易く、まぁまぁ綺麗な四角い穴が開きました。新品ですから切れ味もよく、あっという間に作業終了。



 エッジも綺麗に出ていますから、ここからヤスリでヘコヘコすればイイ感じになりそう。ところが、始めに書いた通り「傾斜付き」のケース故、バイスで挟んで削ることができません そこで、さらにこのニブラで細かく切っていくと、いつものように「ガタボコ」になってしまいました・・・あぁ、焦んなきゃよかった

 ところがどっこい、今回はさらなる秘策あり 実は、事前に塩ビの薄い黒い板(0.5mm厚)を買ってあったんです。これでボロ隠しを施しました。



 ちょっと派手な覆面ですね 塩ビ板はカッターで切れなくはないんですが、真っ直ぐ切るにはやはりコツがありそうで、あまり上手くいっていないんで(ってか、隙間が結構デカいんで)遠目で撮影
 6Vのトランス式ACアダプタで絶好調に動いています。9Vの形をした充電電池を準備してありましたが、このLCメータには使うのはひとまず止めました。

 ケースインした後の安定度は、先に実験した通り10分ほどで落ち着いてきます・・・といっても、動くことは動きます。電源投入直後からの変動は以下のようになりました。



 電源ON後、そのまま放っておいてLCD表示を1分ごとに拾ったものが青線、30分経過後にリセットしたものが赤線です。電源ONから20分後以降の10分間は記録をサボっていますが、大きく動いているのは電源ON後10分くらいであることが解ります。まぁ、何れにせよこの変動による測定偏差は憂慮するほど大きくなく、かなりの微小容量・微小インダクタンスを測定する時以外は、まずまずの測定誤差範囲に収まります。やはり、作り直した意味はあったようです
 また、「秋月LCRメータ」(DE-5000)との比較でも大きな差は無かったことから、卓上で使うのは多分こちらのLCメータになるでしょう。今回の製作の狙いの一つが「実用的でちっこい奴」・・・これもまずまず満足です

 漸く完成に漕ぎ着けたLCメータ・・・とりあえず実用的な格好に仕上がりました。今後の活躍に期待しましょう・・・って、使うのは自分だろっ

PIC焼きと4倍速・・・

2014-12-18      
 LCメータ作成にあたってPIC関連の気付いた点を、例によって備忘録としてブログ活用・・・これがあるお陰で結構救われることもあるんで、今回もまとめておきます。

◆    PICkit3でプログラムを書き込む場合のIDEの設定

 PICをたまにしか弄らないことが原因なんですが、MPLAB X IDEを「バージョンアップする機会」が多く、その度にプログラムを書き込むための設定が消えてしまいマゴマゴしてしまうんで、改めてこの部分を記しておきます。



 プロジェクトのプロパティでPICkit3を選択した後、上のイメージのように「Power」タブで電源供給を行う&供給電圧を指定するという部分をきちんと設定しないと、プログラム書き込みの際にエラー停止します。この設定忘れで毎度躓いて・・・って、単にもの覚えが悪いだけなんですが、ひとまずここまで書いておけばもう大丈夫でしょう

◆    PLLENの設定

 振り返ってみると、PICで作ったヘッポコ作品において「外付けのクリスタル」を使ったものが2作目です。これが、今回のLCメータ製作で躓くポイントになってしまうとは・・・。
 気に入って使っている「PIC16F18xxシリーズ」を含めた新し目のPICでは、4倍クロック動作をサポートしています。これが何と「ディフォルトでON」なんです



 ConfigビットのPLLENの仕様はご覧の通りで、丸囲みの部分のディフォルト設定値が「1」・・・ということは、何もしないと「1 = 4xPLL enabled」となります。今回のLCメータ製作の初っ端で躓いたのがここで、簡単な初期化の後にLCD表示をしても上手くいかず、論理バグでないことを確認した上でConfigを見直したら・・・といった形で行き着きました。LCDの初期化のタイミング論理が全て4倍速になってしまっては、まともな初期設定はできませんからねぇ・・・。

 Configビット設定については、プログラム上「pragma 設定部分」を使い回しており、ミニ・エレキー⇒低周波発振器⇒ミニ・パワー計という順で製作してきたものは全て「内蔵クロック使用」のため、これまでは特に問題にならなかった(内蔵クロックで4倍クロック動作が有効になるのは、PIC16F18xxでは「16MHz」の設定の場合のみ)ということです。
 また、これまでに外付けクリスタルを使ったのは「PIC16F648A」・・・こいつにはそもそも4倍クロック動作機能がなく、今回は「知らぬ間に生きちゃった」という格好なんですが、どうもこの「ディフォルト」が解せないぞよ・・・と悔し紛れにボヤいてしまいました。4倍クロック動作の方が「特殊」な気がするんですがねぇ・・・


デバッグ後のLCメータ

2014-12-18      
 一昨晩、一通りのデバッグを終えたLCメータのプログラムを、昨晩再度見直して整理し、LCメータの「デバッグ完了」としました。



 デバッグに使用した被測定コンデンサとコイル群と共に「面構え」をパチリンコ。あまりバージョンアップするものではありませんが、デバッグ完了の意味で「V1.0」を、さらに自己顕示欲丸出しで、どっかのだぁれかさんのコールサインまで表示することにしました LCD表示があると、やはりつい遊んでしまいます。

 今回の特別仕様として「Lの補正」ができるように、裏メニューを作ってみました。プッシュスイッチを押しながら電源オンすると、裏メニューが起動します。



 Lの補正は、測定端子をショートした際のインダクタンス値を測り、それをEPROMに書き込んでおいて、実際の測定値からその値を減算することで行います。まぁ「おまけ機能」ですが、小さなインダクタンス測定では多少意味があるかな

 今回のハード的な「躓き」は、以下のような部分でした。

 ・ ジャンク基板から外した三端子レギュレータが飛んでいた
 ・ LCDケーブルの接続が逆だった

 特に後者は、基板の表裏を間違えたために生じた初歩的なミス・・・ちょっとゲンナリしましたが、上の方のスナップに写っている通り、コネクタ部分でクロスさせて何とか誤魔化しました。

 さぁ、残るはケース加工・・・今週末の宿題ですね。

デバッグ中のLCメータ

2014-12-14      
 今日は暇をみてLCメータのソフトデバッグ。MPLAB X IDEのシミュレータでそこそこ潰してあったんで、まずまずの進捗 勿論・・・というか予定調和というか、詰まったところも無くは無いんですが、まぁあれこれ雑事を片付けつつ過ごした日曜にしては進んだ方かな



 まだデバッグ中故、必要な情報をLCDに表示しつつ進めていますからLCD画面は変な風になっていますが、小容量のコンデンサ測定はできるようになりました。上のスナップは、安定度知りたさにバラックのまま放り投げているシーンです。流石にこの部分にはかなり拘ったわけですから、基板に作り込んだ挙げ句に「前作」と同じようでは目も当てられませんが、どうやら杞憂だったようで、通電せずに10分ほど放っておいた後に立ち上げても、ほんの数分で安定してきます。そうそう、こうでなくっちゃね

 今回は16×2 のLCDを使いますから、表示周りは結構凝って作り込んでいます。新採用の自前LCDライブラリがちゃんと動いたのも収穫 これはきっと「完成作品」になるでしょう。今日気づいた様々な点は、別途まとめたいと思います。

LCメータの部品準備

2014-12-13      
 今日はサッカー天皇杯の決勝です。J1を辛くも優勝したガンバ大阪と、来期J1昇格を決めたモンテディオ山形という組み合わせは久々に「観るぞ」と気合いの入る好カードです。あと1時間あまりでキックオフ・・・ワクワクしてきました

 さて、午前中はLCメータのプログラムの軽いデバッグと基板パターン図の最終チェックをして、こちらもいよいよ基板の組み立てに着手せんと部品の準備に取り掛かりました。



 Takachiのケースは、実は別の工作モノ用なんですが、ひとまず「こっちが先」といった塩梅。コイルとコンデンサは実験で「最適」と思われる太陽誘電のコイルとスチコン。リレーはOMRONのG6Lにしました。その他の部品は過去に実験した基板からの「部品取り」を行い、何とか手元にある部品で完成に持って行こうとしています。

 サッカー観戦が終わったら、昨日の忘年会の「体内酒」を抜きながらノンビリとハンダ付け挙行の予定・・・この週末にどれだけ進められるかなぁ

PICのConfigビットの「逆論理」な奴

2014-12-07      
 PIC工作には抵抗は無くなったものの相変わらずたま~にしか触らないため、その都度開発環境がバージョンアップします。するとその間に操作方法が変わっていたり・・・というか、忘れてしまっていることが多くて嫌になります。まぁ、そもそも上等でない脳みそが時間と共に劣化しているわけですから、何かしらで補わないとねぇ

 これまで何度か同じ場面に遭遇し、覚え書きしておかなくちゃ と思っていたPICのConfig ビットに纏わる「落とし穴」についてまとめておこうと思います。以前にMCLRがアサインされるポートのConfig 設定がおかしいとして書いた記事がありますが、これって全然舌っ足らずな情報なんですね、実は。そこで、その後もう少しきちんと調べた結果を備忘録として残しておこうというのがこの記事の主旨です。

 XC8のConfig表現は独特ですが、自分は以下のように使っています。



 pragmaで一つひとつ設定しているのが判ると思いますが、ここで「CLKOUTEN」に着目して下さい。ソース内の定義は「ON」であるにも関わらず、コンパイル結果では「OFF」・・・これって一体 ・・・答えはデータシートにあります。



 実はConfig ビットの各ビット値については、ハード論理とリンクするようにハイ・ローが逆の定義のものがあります。シンボル名にオーバラインがあるものがそれで、CLKOUTENにも実はオーバラインが付いています。すると、ソースで定義した「ON」は逆論理・・・実際の設定値としては「OFF」、即ち「0」になります。IDEの方ではそれをきちんと表現しているんですが、実際の意味合いとしてはデータシート上の値が設定値・・・つまり逆になります。 

 上記のソース内では「CLKOUTは使いたくないから1に設定しよう」という意図で「ON」(=1)にしています。データシート上、この値では「1 = CLKOUT function is disabled. I/O function on the CLKOUT pin.」となりますから問題なし。ところが、何かの拍子にIDEのConfig ビットを見てしまうと「OFF」となっていて混乱するわけです。

 この件はIDEのマニュアルのどこかに書いてありそうですが、流石に探す気になれず・・・まぁ、そんなに頻繁に見る場所でもないですから普通は意識しなくてもいいんですが、「ちょっとEEPROMを・・・」といった場合(bit 8)にも気をつけないと、思わぬ動きに翻弄されかねませんね。

大失態・・・ログ出すの忘れた(ToT)

2014-12-07      
 先週金曜日に忘年会戦線の「初戦」を無事に終えました。少々大人数だったため、まだ若い幹事が上手く取り回せるか心配しましたが、まずまずのノリで大いに飲みました

 昨日は未だ拘っているLCメータの改善を行うべく、水魚堂さんのBschでユニバーサル基板への部品搭載図面を作成したり、このところご無沙汰だったPICの開発環境のバージョンアップを行ったりと、歯医者に行った以外はまたしても引き籠もっていました
 そんな中、ふっと思い出したのが、先週末の「WW DX CW」のログ提出が未だだったこと。「そうそう、このコンテストの提出期限って結構早いんだよねぇ・・・」とルールのページを見に行くと・・・えっ、終わってるやん

 『ログ提出はコンテスト終了後5日以内: SSBログは2014年10月31日 2359UTC、CWログは2014年12月5日 2359UTC.』

 何となく1週間だと思い込んでいて、今週末に片付ければと高を括っていたのが不味かった・・・もう、後の祭りです



 自分の「足跡残し」として集計結果と40mのマルチをアップしておくことにしました。やはりこの中では自分的には「HK」が光ります eQSLではもうConfirm済み・・・いやぁ、早いなぁ
 40mの結果として40QSOくらいは、その日のCONDXで「米国西海岸」まで届けば叩き出せる数字になりました。5W+釣竿君という組み合わせは、多分今後もあまり変わらないでしょうから、これまでの40mの結果も参考にしながら、さらなる改善点を見つけて1局でも多く交信できるようにして、そろそろやってくるであろう「冬の時代」・・・サイクル25までの長い長いローバンド・メインの期間にも飽きずに続けられるようにしたいと思います。

コンパレータ使用LC発振の安定度向上が見えた!

2014-12-04      
 本日は故あってお休み・・・日中は暇なんで、昨晩&さっきまで進めてきたタイトルの実験結果をまとめます。「かなりイイ結果」が出ましたよ

 実験の目的は、LCメータのタンク回路に使うLとCについて、直前の記事で考察した部分の検証です。



 検証実験と言ってもそんなに大袈裟なモノではなく、例のバラックのL測定アダプタに載っているLCを、既に購入済みの「被測定対象」と換装してその周波数安定度を見てみようというだけです。換装したアダプタはケースに見立てた小物入れに入れ、とりあえず防風・保温をしています。上に乗ってるパワー計は、タッパのふたの重し

 用意したのは、以下の部品です。

 ◆ コイル
   初期搭載コイル:太陽誘電 LHL08NB101K
   準備したコイル:太陽誘電 LHL10NB101K(100μH)、LHL10NB47K(47μH)

 ◆ コンデンサ
   初期搭載コンデンサ:ニッセイ電機フィルムコン 1000pF (AMZシリーズ)
   準備したコンデンサ:XICON Polystyreneコンデンサ 1000pF (23PS230)

 勿体付けずに、結果グラフを貼っちゃいましょう



 まずはグラフの下の方・・・ダラ下がりに下がっていくのが、バラックアダプタに当初から載っていた太陽誘電のコイルとニッセイ電機のコンデンサの組み合わせ。これより良くなれば・・・という目標データです。
 その下の17分経過後辺りに最下点があるものは、初期搭載コンデンサをそのまま使い、コイルを一廻り大きい太陽誘電の100μHのものに替えたデータです。却って酷くなってしまっていますが、LC共に「正の温度特性」ですから、これは予定調和。

 今度は上側・・・これは、XICONのコンデンサを用いて、太陽誘電の大きいコイルの100μHと47μHで測定したものです。フィルムコンの場合とは逆に温度特性が「負」になっています。結局この組み合わせでは、XICONの負の温度特性が勝っており、かなり長時間周波数上昇が続いてしまい落ち着かないことが判りました。本命と思っていたんでちょっとがっかり
 また、初期搭載コイルより高Qであることの恩恵についてはこの実験からは流石にわからなかったものの、どうやら100μHの方が47μHより発振周波数が低いため安定しますが、極端な差はないことが解りました。

 さて、お待ちかねの「高安定の組み合わせ」は、太陽誘電のちっこい方のコイル(LHL08NB101K:初期搭載コイル)とXICON (Polystyrene 1000pF)の組み合わせ グラフの中央に横たわっている二本の曲線がこの組み合わせものです。この二本の違いは、コイルとコンデンサ部分に「紙の風避け筒箱」を装着したか否かの差であり、僅かですが装着したものの方が安定しているようです。これは、風云々と言うより、コイルとコンデンサの温度結合、或いはLM311との熱的な分離に意味があるものと考えています。
 何れも電源投入から100Hz以内の変動、かつ筒箱装着のものは電源投入から10分くらいで安定状態に入ります。通電後10分から50分の変動は±2Hz以内というちょっと信じられない安定さ さらに通電して放っておいても、1H後の通電直後からの変位が-62Hz、2H後は-53Hz、3H後は-35Hzと、通電直後の発振周波数の方に戻っていくような動きになりました。LCメータの発振安定度の条件として、前の前のこのカテゴの記事で「30Hz程度の変動だと好都合」という意のまとめをしましたが、これならかなり安心して使える測定器に持って行ける手応えです

 このLCの組み合わせでLCメータを組んだ場合には、以下のように使用すればかなりイイ感じの測定器になりそうです。

 ・ 通電後10分くらいは放っておく
 ・ その後、キャリブレを1度取っておく
 ・ 以降、数十分に1回の割合でキャリブレすれば良い(プログラムに組み込んじゃうのも手)

 この手の測定器は、「測りたいときにやおら取り出し直ぐ測定」が便利ですから、これまでもそうやって使っていました。そして「まだ落ち着いていない通電直後の状態」で測ろうとしてイライラしていたというのがオチだったわけですが、今回見つけたLCの組み合わせでは「通電後は10分くらい放っておこう」という目処が立てられますから、実用的な測定器に持って行けそうです

 それにしても、ある部位で使われる部品のチョイスは、解る範囲で様々なファクタに踏み込んで考えて行うことが肝心だということがよ~く解りました 「安いからこれでイイ」ではダメってこったね
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どよよん無線技士

Author :どよよん無線技士
こおるさいん:JM1DPL

アパマンというハンデにさらにQRPまで課し、失敗連続のヘッポコリグや周辺機器の製作・・・趣味というより「荒行」か!?

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