マルツ パーツまめ知識
デジタルテスタ
周波数測定機能の活用 第2回目
▼パーツまめ知識チシキ40:デジタルテスタの周波数測定機能の使い方と注意点
http://www.marutsu.co.jp/contents/shop/marutsu/mame/180.html
テキスト ボックス: 前回に引き続き、Linkmanのデジタルテスタ「LDM-86D」を例として解説します。

「Hzファンクション」での測定を対象とします。
このファンクションでの最大入力電圧は60Vまでです。
故障、感電の恐れがありますので、AC100Vなどは絶対に入力しないでください。

AC100Vなどの商用電源の周波数測定は「ACVファンクション」の中で行えますが、
このレポートでは対象外とします。
周波数シュウハスウ測定ソクテイできる波形ハケイ
★ゼロクロス波形ハケイ
「Hzファンクション」において周波数シュウハスウ測定ソクテイ可能カノウな「ゼロクロス各種カクシュ波形ハケイ」を15にシメします。
ゼロクロスとは16 a ) のようにGND(ゼロ)をまたぐような波形ハケイで、16 b ) の場合バアイ
直流チョクリュウ成分セイブン重畳チョウジョウ(ちょうじょう)されていますので、これはゼロクロスではなく、「DC
オフセット」がかかっているといます。
15において正弦波セイゲンハではない波形ハケイをパルスとい、周期シュウキセイがあればパルスも測定ソクテイです。
ただし、17のように周期シュウキセイのない波形ハケイ測定ソクテイ不可フカです。
測定ソクテイ限界ゲンカイ感度カンド
参考サンコウとして正弦波セイゲンハ以外イガイでの測定ソクテイ限界ゲンカイ感度カンド)の実測ジッソク結果ケッカヒョウ4、グラフ3にシメします。
測定ソクテイできた最小サイショウ電圧デンアツアタイ単位タンイは「mVp-p」です。
18に実測ジッソクした各種カクシュ波形ハケイ19に測定ソクテイ確認カクニン方法ホウホウシメします。
正弦波セイゲンハについては前回ゼンカイレポートを参照サンショウネガいます)
ヒョウ4
周波数シュウハスウ(Hz) 矩形クケイ 三角サンカクナミ ランプナミ
10 110 110 110
100 110 110 110
1K 110 110 110
10K 110 110 110
100K 110 120 110
1M 120 130 140
波形ハケイによる感度カンドはそれほどなく、10Hz〜1MHzの範囲ハンイで「おおむねスウ100mVp-p」以上イジョウ
あれば測定ソクテイ可能カノウなようです。
直流チョクリュウ重畳チョウジョウ波形ハケイ
LDM-86Dで周波数シュウハスウ測定ソクテイ可能カノウ直流チョクリュウ重畳チョウジョウ波形ハケイ20にシメします。
直流チョクリュウ重畳チョウジョウ場合バアイ測定ソクテイ限界ゲンカイ21のように直流チョクリュウ電圧デンアツアタイヤク+10V〜-10Vの範囲ハンイにて
確認カクニンしてみましたが、ゼロクロストキ比較ヒカクして、若干ジャッカン感度カンドちるようです。
これも信号シンゴウレベルが「おおむねスウ100mVp-p以上イジョウ」であれば測定ソクテイ可能カノウなようです。
◎デューティ測定ソクテイ
★デューティとは
デューティ(DUTY)とは22のように矩形クケイにおける1周期シュウキ(T)の時間ジカンとHレベルの時間ジカン
比率ヒリツいます。b ) ではDUTYは20%、c ) では80%です。
ヒョウ5 DUTY感度カンド
カクデューティでの測定ソクテイ限界ゲンカイ DUTY 感度カンド
1 150
LDM-86Dのデューティ表示ヒョウジ範囲ハンイは「0.1%〜99.9%」です。 10 130
カクデューティでの感度カンド実測ジッソク結果ケッカヒョウ5、グラフ4にシメ 20 110
ます。(周波数シュウハスウ1KHz) 30 110
40 110
デューティチイさいほど若干ジャッカン感度カンド低下テイカになっています 50 110
が、これも「おおむねスウ100mVp-pであれば測定ソクテイ表示ヒョウジ 60 120
できる結果ケッカです。 70 130
80 140
なお、0.1%および99.9%は使用シヨウ機材キザイ関係カンケイ確認カクニン 90 150
99 160
★デューティ表示ヒョウジ注意チュウイ
23にデューティ表示ヒョウジレイシメします。
23 a)
COM端子タンシ回路カイロGNDへ接続セツゾクし、VΩHz端子タンシ信号シンゴウ接続セツゾク
直流チョクリュウ重畳チョウジョウアタイによらず「20%表示ヒョウジ」。
23 b)
VΩHz端子タンシ回路カイロGNDへ接続セツゾクし、COM端子タンシ信号シンゴウ接続セツゾク
直流チョクリュウ重畳チョウジョウアタイによらず「80%表示ヒョウジ」。
★デューティとシンメトリ
矩形クケイの1周期シュウキとHレベルの時間ジカン比率ヒリツをデューティいますが、ランプナミ三角サンカクナミ
のこぎりナミ)の場合バアイは「シンメトリ」(symmetry)といます。
LDM-86Dでの周波数シュウハスウ測定ソクテイではシンメトリアタイによる感度カンドはありませんでした。
テキスト ボックス: 注意
LDM-86Dの場合、シンメトリは測定出来ません。
★デューティ測定ソクテイ応用オウヨウレイ
デューティーの応用オウヨウとして25の波形ハケイにおいて「Hレベルのパルスハバ」を測定ソクテイする方法ホウホウ
紹介ショウカイします。
パルスハバ周期シュウキトウ以下イカ関係カンケイです。
周期シュウキ T = 1 / F     ------- @
Fは周波数シュウハスウ
デューティ D = A / T      ------- A
パルスハバ A = D × T     ------- B
タトえば25の波形ハケイ周波数シュウハスウ測定ソクテイして「1000Hz」だったとします。
@シキから周波数シュウハスウ周期シュウキ換算カンサンすると、
周期シュウキ T = 1 / F = 1 / 1000 = 1msec
ツギにデューティを測定ソクテイし、この結果ケッカが「20%」であれば、HレベルのパルスハバはBシキから
パルスハバ A = D × T = 0.2 × 1msec = 0.2msec
以上イジョウのように周波数シュウハスウとデューティを測定ソクテイすることによりパルスハバ測定ソクテイできることになります。
タトえば27のような「7SEG-LEDのダイナミック点灯テントウ」におけるパルスハバ測定ソクテイ応用オウヨウするこ
とができます。
周波数シュウハスウ測定ソクテイ、デューティ測定ソクテイのまとめ
LDM-86Dについてまとめます。
感度カンド入力ニュウリョク信号シンゴウ検知ケンチ感度カンド)はLDM-86Dの取扱トリアツカ説明書セツメイショでは1.0Vです。
今回コンカイのレポートによる実測ジッソクアタイは、あくまでも「参考サンコウ程度テイド」にとどめてください。
周波数シュウハスウ測定ソクテイ可能カノウ各種カクシュ波形ハケイ
@ゼロクロス、直流チョクリュウ重畳チョウジョウによらず測定ソクテイ
A矩形クケイ、ランプナミのデューティ、シンメトリによらず測定ソクテイ
B周期シュウキセイのない不連続フレンゾクナミ測定ソクテイ不可フカ
★デューティ測定ソクテイ
@表示ヒョウジ範囲ハンイは「0.1%〜99.9%」。
A感度カンド周波数シュウハスウ測定ソクテイトキとほぼ、同等ドウトウ
Bランプナミなどのシンメトリは測定ソクテイ不可フカ