Advantest社製デジタルマルチメータ(DMM)は3台ほど所有している。TR6847、R6451A、R6551。どれも内部ではバックアップ用電池が搭載されている。電池は校正用データを保持するためのもののようで、劣化して容量がなくなっても再校正すれば、DMMとして機能するらしいが、実験していないので、本当かどうかはわからない。

所有している3台のAdvantest社DMM

 ちなみに、上記写真は入力ショート時のACノイズを確認するために撮影したもの。3台のうち、R6451Aは最後に製造された一台で、ACノイズは0.041mVと小さい。R6551は0.753mVとやや大きめ。

R6551については、内部の電解コンデンサを全交換すればさらにノイズは小さくなるとかの噂は聞くが、すべての交換は自力ではできなかった(分解の手間を考えると躊躇してしまうから)。

既存のバックアップ用電池はMaxell リチウム ER3 (1/2AA) 3.6V というもの。いまでも市販されているが、電池代をケチるために、今回は秋月電子通商から、リチウム電池 1/2AAサイズのものを購入して代用した。商品説明は以下の通り。

メーカー Guangzhou Markyn Battery Co., Ltd.(中国製)
・種類:塩化チオニルリチウム電池
・電圧:3.6V
・容量:1.2Ah (0.5mA to 2.0V@23℃±2℃)
・最大連続放電電流:40mA
・最大パルス電流:80mA
・使用温度:-55~85℃
・充電:不可(使い切り電池です)
・保存期間:10年

また、電池ボックスも一緒に購入。購入単価は電池250円、ボックス100円。電池の製造時期は2018年4月13日。

さて、ICへの電力供給を一瞬たりとも止めないために、今回はとても神経を使った。交換ステップは基本的に以下とした。

  1. DMMの電源をOFFにし、電源ケーブルを外し、内部分解する。
  2. 電池ボックスをネジで内部に固定するのであれば、先に穴をドリルで開ける。
  3. 既存電池のプラスマイナス両側に、電池ボックスのプラスマイナスリード線をはんだづけする。より正確に書くと、プラスリード線は電極上の基板側だが、マイナスリード線は基板上のGNDにはんだづけした。また、リード線先端は、外部の精密実験電源から電力供給できるように、導線部分を多少残す。
  4. 上記のリード線に精密実験電源から、既存電池(実測では約3.7V)と同じ電圧を供給する。
  5. 既存電池のプラス極をニッパーで切り、既存電池からの電力供給を止める。3. でつけたプラス極リード線は当然基板側に残すように切る位置を決める。電池のプラス電極は逆L型の形で基板にはんだづけされているので、切る作業は簡単にできる。
  6. 交換用新しい電池の電圧を測る(約3.6V)
  7. 上記の電圧に合わせて、外部精密実験電源の電圧を徐々に下げる。約3.7Vから3.6Vに数分かけて下げる。
  8. 新しい電池を電池ボックスに入れる。バネの接触具合をよく確認する。また、新しい電池の製造時期は外部からひと目でわかるように電池を回転させる。
  9. 問題がなければ、外部精密実験電源を切る。
  10. 既存の電池のマイナス極をはんだこてを使って基板から取り外す。プラス極はすでに上記の 6. で切ってある。

R6451AとR6551は壁に穴を開け、電池ボックスを固定することにしたが、TR6847は両面テープで基板に電池ボックスを固定した。両面テープの劣化が心配で、さらに接着剤を使って強固にした。

以下はほんの一部の写真。

壁に穴を開ける
電池ボックスを2本のネジで壁に固定
電池交換完了時の様子。
基板に電池ボックスを両面テープや接着剤で固定

取り外した電池はそれぞれ89年2月、94年11月、91年1月製、対応する機種はトップ写真の順番に合わせた。おそらくDMM出荷後、電池の交換は一度も行われていなかった。いずれの電池も3.7Vをキープしているので、すごい寿命(24~29年)だと感激した。

取り外した古い電池。プラス極の切る位置に注目。

交換後、3台とも校正データは消えておらず、元気に動いている。

ESRとはEquivalent Series Resistance(等価直列抵抗)のこと。実物としての電解コンデンサはキャパシタンス(容量)以外に、どうしても電極、電解液、誘電体などの抵抗成分を含む。とくに、電解コンデンサの寿命を数千時間しかメーカーが保証しない製品がほとんど。24時間運用するサーバでは、電解コンデンサの搭載は好ましくない。1年間の運営だけで8760時間にのぼるから。温度が10度下がれば、電解コンデンサの寿命は倍に伸びるとかいわれるが、メーカーはそう保証して出荷したわけではない。電解コンデンサの寿命が短い理由は電解液が時間とともに蒸散して劣化し、抵抗成分(すなわちESR)が増大するといわれている。

したがって、理想的なコンデンサはESR値はゼロだが、現実の電解コンデンサはESR値はゼロではない。また、コンデンサが不良になるとESRが高くなることが多く、ESRが高いコンデンサを含む電子回路は、動作が不安定になったり、異常発振や誤動作などを起こしたりすることが多い。さらに、電解コンデンサにリプル電流が流れるとESRで損失が発生し、異常発熱によってコンデンサの劣化が早まる。

以上の理由で、ESR値の小さい電解コンデンサがユーザに求められるわけだ。そこで、手持ちの電解コンデンサのESR値を実測してみた。せっかくLCRメータ Agilent U1733CにUSBケーブルをつけたので、PCからの測定が手軽にできるから。

測定条件は以下の通り。

室温は20℃前後、湿度は60%前後。数時間に渡る長時間の測定なので、室温や湿度がその間変化しており、前後という表現をここで使っている。

LCRメータにリチウムイオン充電池3本(実測12V前後)による外部電源を供給し、USBケーブルでPCに接続。電解コンデンサの極性をよく確認して、LCRメータのプラスマイナス側にそれぞれつなぐ。

PCから100Hzでのコンデンサ容量Cの測定を指示する。Cの測定はシリアル式で行ったが、22000uFだけは容量が大きいか、シリアル式では測定不能だった。そのかわりにパラレル式に切り替えて測定した。

ついでに、ESR値を100Hz, 120Hz, 1kHz, 10kHz, 100kHzの各周波数で測定。ただし、数分間経っても表示が安定しないものは複数あり、その際適当なタイミングで打ち切った。

PCで記録した測定値をExcelに移動し、記事最後のPDFファイルに仕上げた。つまり、手書き等の転記によるESR値の記録ミスは今回の測定ではありえないと考えてよい。

ただし、コンデンサごとにESR値は異なる。製造時期によっても値が違うので、あくまでも測定値は目安と考える。

しかし、測定して感じたのは日本ケミコン産のESR値の悪さ。手持ちは20年も昔のものかもしれないが、自分としては日本ケミコン産はこれから避けることにする。

MUSEやFine Gold等、いわゆる音楽用高級コンデンサもESR値はそれほど良くない。電子パーツとしてコンデンサを考える場合、ひとの噂を当てに、高級品だから音質がよいという迷信はいかがなものかと思うようになった。

HPブランドのデスクトップPCがだいぶ昔故障した。10年前の製品だし、PCがほかにも複数台あるので、直すことを諦めていた。長い間放棄状態にしてきたが、スイッチング電源としてPCの電源部分が使えることに気づき、PCから外して転用した。

デスクトップPCの電源は互換性を持たすために、標準化されている。いわゆるATX電源というスペック。サイズや出力する電圧等、標準化されたこそ、必要に応じて電源の取替ができるわけだ。

さて、ATX電源のスペックは筐体脇のラベルに書かれているのは一般的。本電源も2系統の5V、それぞれが13Aとスタンバイ用2A。1系統の5V/17A。3系統の12V、それぞれが16A, 15A, 8A。さらに1系統の-12V/0.8A。

スイッチング電源としての改造は最小限の作業に留めた。電源スイッチはついていなかったので、そのまま。電源インレット側にLEDがついているので、それを正面にした。余分のLEDをつけ加えなくても通電することがそれでわかる。また、電源インレット側面にバナナジャックを取り付けても内部のパーツにぶつけたり、干渉することはないことも好都合。

そうして、12V、5V、3.3V と -12V、GNDのそれぞれにバナナジャックを取り付け、元の出力ケーブルをはんだ付けして、あっという間に完成。

バナナジャックの色は手持ちに3色しかなく、赤を上から12V, 5V, 3.3V とし、青を-12V、黒をGNDとした。

改正後、オシロスコープで開放電圧の波形を確認したところ、さすがにHPのPC用ATX電源のこともあって、-12 Vだけはスイッチングノイズがひどいが、他の+電源はノイズが計測不能という状態。

スイッチング電源は効率がよいので、5 Vや12 Vでの充電で活用したい。

写真は最後にまとめて掲載する。

PC電源から転用したスイッチング電源
ATX電源のスペック
内部の様子
電源の内部(真上からの写真)
取り付けたバナナジャック
ほかの出力ケーブルを途中でカット
12Vの出力
+12Vのノイズは無視できるほど少ない
しかし、-12Vはノイズだらけ

ちょっとしたきっかけで、測定器の計測データをPCで収集する必要が出てきた。きっかけとはリチウムイオン充電池の放電特性を測ることだった。

満充電した充電池が放電終止までの放電時間は数時間にのぼる。5分ごとの電圧と電流を記録するには、手書きでは明らかに時代遅れ。記録ミスが起きやすいし、同時に電圧値と電流値を目で確認することもそう簡単ではない。しかし、計測した電圧値と電流値をPCで収集することができれば、そんな苦労は嘘のようになる。計測作業が人手から開放されるのだ。自動計測という言葉は人間が介しないで、計測データが自動的に記録されるという意味が含まれる。

もっとも、自動計測は本来ならば、計測点の選定や、電圧か、電流か、抵抗値か、直流か、交流か、すべてPCから自動的に選択できることだと思われる。しかし、個人レベルの計測では、つねにパフォーマンスを意識するので、計測データの収集だけでも多くの場合それで十分。ましてや、電圧と電流の計測は切り替えることも容易ではないし、電圧が加えられた場合の抵抗値測定もそう簡単ではないはず。

そう考えれば、アナログ計測器からデジタル計測器へ進歩したと同様、計測データをPCで収集できる機能は計測器の必須機能のひとつだと思うようになった。無論、コストのために搭載しない計測器があってもいいが。

GPIBというインターフェースは数十年まえの高額計測器にすでに装備されていた。HPの先明性に脱帽するほどだ。問題はGPIBを今日利用しようとするとコストパフォマンスが低いこと。GPIB-USB変換ケーブルは数万円があたりまえになってしまった。数千円1本で販売すればあっという間に市場を制覇するだろうから、新進企業の参入を期待する。

ということで、GPIB-USB変換テーブルの自作や収集ソフトの自作をこれからやりたいことのひとつにしたい。

昨日が今年後半の開始日だった。半年はあっという間に去っていくものだと改めて実感。ここのサイト(自宅サーバ)の稼働状況は以下のとおり。ヤフオクへの出品に再参入して以来、サイトは自分にとって欠かせなくなった。

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また、昨日、出品マスターシルバーランクをゲット。手持ちのゴミ処分を中心にやってきたが、いつの間にかシルバーになった。3ヶ月間の売上高合計は30万を超えたということだ。つぎのゴールド(3ヶ月間の売上が100万以上)を目指すなら、本格的な仕入れルートを開拓しないといけない。興味半分で楽しむには、シルバーが居心地が良いかもしれない。

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ただ、円高になったいま、個人輸入をやって、一月の売上を33万以上にすることは無理ではないことも確か。無論、最重要なのは利益率と回転率だが。

カメラの分解は得意だけど、腕時計や置時計については、徹底的に分解したことはまだない。手元に壊れた置時計があるので、腕試しにチャレンジしてみた。

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まずは時刻調整ノブを外す。ノブ自体がプラスチック製だが、マイナスドライバを脇から差し込んで外に引っ張ったら、運良く外れた。裏カバーはそれで外れた。

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正面の透明カバーを外し、針(秒針、分針、時針、目覚まし針)を引っ張って外して、ムーブメントユニットをまるごと下ろした。

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それで、動かない原因がわかった。樹脂歯車(プラスチック歯車)が経年経過でボロボロになり、一部の歯が欠けていたからだ。同じサイズの部品を手に入れることは絶望的なので、ゴミとして処分するしかなさそう。

ネットで調べたら、金属歯車をつかったクォーツ置き時計はほとんどないらしい。立派にみえた高級置き時計や、壁掛け時計も、ムーブメントユニットは共通、ほとんどが樹脂歯車とか。

樹脂歯車は、クラシックカメラには見かけたことがなった。耐久性が理由だったのだろうか。技術改良によって、いまの樹脂歯車は耐久性がだいぶ上がったかもしれないが、気持ち的には金属歯車がいい。金属歯車のクォーツ式置時計を、これから注意して探してみる。

ついでに、見た目は置時計、実態は腕時計という手持ちものを裏フタ開けて調べた。ムーブメントユニットはミヨタ製、金属歯車のようだ。

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日経サイトでは、趣味についての記事が載ってあって、興味深くみた。

曰く、バラ色老後のために、お金のかかる趣味はひとつかふたつにすべきだと。

お金がかかる趣味とはなにか、著者の意見では、以下の18種類ものがそうだ。
 コミック アニメーション ゲーム 芸能人・アイドル 観劇(映画) 音楽鑑賞(コンサート) ITガジェット 自作PC AV機器 車やバイク 旅行(国内・海外) グルメ ファッション カメラ 鉄道ファン コレクター(骨董等) ギャンブル タバコや酒

また、比較的お金がかからない趣味として、以下の12種類が挙げられている。
 ネットブラウジング SNS カラオケ 友人とお茶飲み話 美術鑑賞 散歩・街歩き 歴史マニア 純文学ファン 美術創作(絵画や作陶など) 俳句や詩を書く スポーツ(自分でする場合と観戦する場合) ペットを飼う

お金がかかるかどうかの判断基準として、「1カ月に1万円以上かかる」なら、お金がかかる趣味と考えようという。

自分のことに照らしあわせてみると、趣味、あるいはそれに準ずるものとして日常やっているのは、ITガジェット、パソコン、AV機器、旅行、骨董コレクター、ネットサーフィン、SNS、散歩、歴史マニア、ぐらい。1ヶ月1万、年12万以上かかるものは、IT関係、パソコン、AV機器、旅行、ガラクタ収集の5つになる。

著者と違う視点で考えるなら、収入に占める割合のほうがより現実という点。収入の高いひとからみると、同じ月数万の消費でも経済的負担が全然異なるから。

もうひとつ、趣味を収入に変えるという考え方。文学マニアなら小説を書くなり、電子工作得意なひとはたまに修理屋さんに転身する。日本国内では難しければ、海外ではいくらでも活躍の場があろう。ネット時代では、趣味が収入源になりうるチャンスが拡大するのだ。

本日の朝刊に、古き良き「昭和時代」の特集がスタートした。一眼レフのニコンF、本田のスーパーカブC100、ソニーのトランジスタラジオが紹介された。安かろう悪かろうと言われた日本製品が先行の米製品に勝った象徴的な存在とも強調した。

バイクやトランジスタラジオはさて置き、カメラについてはニコンFが独創的かというとそうでもなかった。一眼レフの元祖・東ドイツIhagee社製 Exaktaをベースにペンタックスに開発されたクイックリターンミラー機構を取り入れ、レンジファインダーカメラで築き上げてシャッターを組み合わせたものだった。最大の強みは故障しにくく、壊れないところだった。現役で稼働するニコンFはいまでも数多く存在する。使いにくいが、ニコンFシリーズでは最も信頼のおけるものかもしれない。

しかし、デジタルカメラに変わったいま、壊れない、故障しにくいことはほとんど話題に登らない。何十年も同一デジカメを使うことは想像できないからだ。つまり、価値観が転換してしまったのだ。新しい付加価値をつけることは、Made In Japanの最大の弱みと言っていいだろう。現存の技術を組み合わせるだけでは、昔ほどモテはやらない。

再び Made In Japanの時代は来るか。例えば、高価な米国製計測器には手を出したくてもできない。かといって中国製にもリスクを感じる。安くて良いものを日本製に期待するひとが多いが、日本メーカーはなぜか応えてくれない。ソニーと技術提携したTektonix社や、横河電機と提携したHewlett-Packard社が手を引いたのは深いわけがありそう。

もうひとつ、趣味の世界をお見せしよう。

この世界に入って、あれこれ6年になった。異常なほどまでに規模が拡大し、趣味というよりも、もやは生活の一部になってしまった。しかし、没頭すればストレスも悩みも何もかも忘れるから好き。色々な方々との出会いも楽しみのひとつ。

宝物の数々をこのブログに多く記録し、あわただしく流れる時間のなかで、楽しい思い出としてすこしでも残せるならば。

なお、ここの文章はすべて私個人の独断に基づくもの。勘違いや間違いは数多くあるはず。ご注意を。

また、写真はすべて実物から撮るつもり。いつまでも実物が手元にあるわけではないことは事実だが。