データ収集できる計測器の物色対象はデジタルマルチメータ(DMM)から。直流・交流電圧、直流・交流電流、直流抵抗を測るにはもっとも便利な計測器だ。

手持ちのDMMは調べたら数台あり、最も高価なのはFLUKE 87V。Fluke 87Vはプロたちの間で最も信頼されるブランドのひとつだし、精度が高く、ふつうの使い方には不満はないだろう。しかし致命の欠点はデータ収集ができないこと。2台目はSanwa 500a。データ収集ができることとなっているが、光リンク接続ケーブルが発売中止になっている。その他の数台もデータ収集を考慮していない。

ということで、DMMを前後3台新調した。Bluetooth接続可能な OWON B35、光リンク接続ケーブルが買えるSanwa PC20、そして本記事で紹介するPM8236。

ケーブルと合わせると売値15000円となるSanwa PC20は試用した結果、3台のうち最もダメなDMMと結論づけた。よくない精度、光リンク接続ケーブルをつけた後のDMMのバランスの悪さ等がその理由だ。

OWON B35は合格レベル。売値が5000円強、パフォーマンスがよい。フリーソフトTs Digital Multi Meter Viewer(ただし、PCとのBluetoothに関するペアリングが必要。またその後、Win10のBluetooth デバイスの管理画面において、「…SPP Dev…」と表示されているポート番号を選ぶ。)を利用すれば、Bluetooth経由で計測データはPCで収集される。

Peak Meter PM8236
USB min端子が上部にある。外部電源用ジャックは自分で追加したもの。

最も素晴らしく感じたのは Peak Meter PM8236 という中国メーカー製DMM。売値はAmazonで4000円強と3台のうちでは最も安い。Ts Digital Multi Meter Viewer(ただし、DMMの機種としては HYELEC MS8236を選ぶ。)も利用できるが、PC用ソフトは付属CDか、ネットからゲットする。6000カウント、バーグラフ付き、自動レンジ切替。精度が高く、TRUE RMS、周波数(10 MHzまで)・温度(1000度まで)・コンデンサ容量・Hfe等の計測も可能。使用電池は単3四本。とくにUSBケーブルはDMMの上の側面に差し込む形で利用し、AgilentやSanwaの設計理念と異なる。

AgilentやSanwaはケーブルがDMMの底の面に差し込むので、スペースを稼ぐために、スタンドを立てて使うことが強要される。だが、それによってバランスが悪く、基板の上など平らでないところに置くと傾いてしまう。どう考えても、上か横の側面に刺すことが自然であり当然だろう。Agilentといえども、そういう反人間的な設計には「Bad」を下して反省してもらいたい。そうなってしまった理由は恐らく、データ収集はあくまでもおまけで、計測値を赤外線LEDで外部に知らせるには、基板上の空きスペースはそこしかなかったのかもしれない。対して、PM8236は中国のような新興企業が参入するために投下した機種であり、従来のDMMの問題点を徹底的に洗い出してより低コスト、より多機能に設計した成果だと推測する。

以下の画面はメーカーが提供したソフト、およびフリーソフトTs Digital Multi Meter Viewerによりデータ収集を行った際のもの。標準抵抗40.000 kΩに対して、-0.075%の誤差を示している。ちなみに、この標準抵抗をFluke 87Vで計測するとちょうど40.00との表示になる。どちらのソフトもデータを収集するのみで、DMMのレンジを変えたり、モードを変えたりすることはできない。

メーカー提供ソフトの画面。USB接続。
メーカー提供ソフトの実行画面。USB接続。
フリーソフトTs Digital Multi Meter Viewerの画面。USB接続。
フリーソフトTs Digital Multi Meter Viewerの画面。USB接続。

余談になるが、PM8236はオープンハードウェアのようで、同じ設計のものが数多くのブランド名で発売されている。どれが本家本物かはわからない。それはPM8236に限った話ではない、格安のスイッチング電源やDDS信号発生器等、多くの商品は中国初ということはなんとなくわかるが、本家本物はわからない。

なお、データ収集では数日、数週間の計測になることもあるので、外部電源の利用や電源の自動OFFは必須条件のひとつだと考える。Sanwa PC20はその点、外部ACアダプター(DCではなくAC7.5Vを出力するという変わったもの)が用意されていることは評価する。

ケースに穴をあけ、ジャックを差し込み、接着剤で固定。
配線は電池室の接線から

PM8236は外部電源が利用できないので、早速改造してみた。ガラガラの内部から、ケースの側面に穴をあけ、ACアダプター用標準ジャック(内径2.5 mm、外形5.5 mm)を取り付けた。対応するACアダプターの出力電圧は4.5~6V。よくある5V USB電源も問題なく使える。

そしてテスタリードのガードリングを削り取った。人命安全のためにわざとそう設計したものだが、邪魔でしょうがない。

1台のDMMでは1箇所の電圧か電流しか計測できないので、電圧と電流を同時に計測したいなら、その数分のDMMを用意するのは問題点。データロガーというものは多チャンネルが一般的で便利だが、まだまだ高い。

最後に、証拠写真をいちいち貼ることはしないが、各DMMの精度の関するテスト結果を載せる。Flukeについては文句のいいようがない。Sanwaは高額機種では精度がいいが、PC20のようなコストが命の低価格機種(それでもPM8236二台分の売値)では新品というのに、ちゃんとした調整が出荷時になされていないと思われる。OWONも低価格ということで多くの期待は禁物。PM8236は低価格にもかかわらず一部Flukeに匹敵するほどの精度を見せている。噂ではその校正はソフトで自動化されているらしい。安くても精度といい、TRUE RMSやUSB出力の搭載といい、素晴らしい。無論、PM8236に欠点はないわけではない。ロータリスイッチはしっかりしているが音が大きすぎること、単3電池はサイズによっては入らないこと、AC電圧の測定は周波数によっては表示が安定しないこと等がこれまで自分が感じた問題点。

<Peak Meter PM8236用資料やソフト>
フリーソフト Ts Digital Multi Meter Viewer Ver 9.2.0または本サイト
メーカー提供ソフト https://pan.baidu.com/s/1wkAWup7NszPKWB9-rmmoYQまたは本サイト
取説 中国語または本サイト

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。

極軸望遠レンズを使いたい、カメラのバランスを取りたい、という当たり前のことがオプションを買わないとスカイメモS単体ではできない。

しかし、オプションの微動台座&アリ型プレートが高い。プレートが単体で販売していれば十分なのに、1万円以上の追加出費が強いられる。少しでも安くするために、ヨドバシカメラさんに注文を出したが、2週間経ってやっと届いた。

微動台座をプレートから外し、代わりにVelbonの自由雲台をつけた。微動台座をゴミとして捨てるのは勿体ないので、プラートの反対側につけ、バランス取るためにした。

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次に、明視野照明用ソケットを作る。プレートをスカイメモSにつけると、明視野照明が使えないから。

現物の明視野照明を持ち込み、ホームセンターにて、水道管用塩ビパイプを物色して購入。ソケットTS-S20x13という規格。

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太い20mm側は明視野照明がぴったり入る。

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細い13mm側はカッター、ヤスリで、プレートにうまく嵌められるために、加工した。

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プレートに嵌めると以下のようになる。明視野照明の電源スイッチや明るさ調整ボリュームが使いやすい位置にくるので、使い勝手は悪くない。

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最後に、スカイメモSのカラーに合わせ、ソケットをブラックに塗装し直した。

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これで、スカイメモSがやっと実用的になった。寒い日が続いているが、セットを持ち出して、星空を撮影したい。

プレートをどこかに作ってもらい、1枚5千円で販売したいなぁ。ただの鉄なので、原価は2千円未満のはず。

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ここで説明する設定方法は、スカイメモS付属のマニュアルで説明したものではなく、iPhoneアプリ Polar Scope Align(以下 PSalignと呼ぶ)を使用するためのもの。

まず、明るいうちに、以下の通り操作して、極軸望遠鏡のスケールがスカイメモS本体と垂直・水平になるようにする。本操作は最初の一回だけでOK。

1. スカイメモS本体を水平に調整する
水平器をスカイメモSの本体(電池蓋の上でいいだろう)に置き、スカイメモS本体が水平になるように、雲台を調整。
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2. 極軸望遠鏡のスケールを垂直・水平にする
1キロ先離れた建物の角を利用して、クランチノブを回し、極軸望遠鏡のスケールが垂直・水平になるようにする。上が0、下が6。
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3. 月日目盛リングを指で回し、ゼロが真上にくるように、つまり、時間目盛のゼロに合わせるようにする。
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そうしておけば、真っ暗闇のなかでも、セロ合わせをすれば、極軸望遠鏡のスケールがスカイメモS本体と垂直・水平になることが保証されるわけだ。これ以降、月日目盛リングを触ってはいけない。

今度は雲台をうまく操作して、北極星を極軸望遠鏡のなかに入れ、PSalignの画面で示す位置にする。

メーカーさんもわかっていることだが、今頃、天体写真撮影をやるひとはほとんどスマホを持っているだろう。そこで、使えそうなアプリを整理してみた。

自分はiPhoneなので、Android系はわからない。なお、アプリはよく無くなったりするので、あくまでも本日時点でのアプリ情報。

1. 88星座図鑑(Dreams Come True Inc。無料)

星座についての知識や図鑑等をまとめてくれるアプリ。星座検索もできる。88とは無論全天にある星座の数のことだ。

2. 星座表∞(ESCAPE VELOCITY LIMITED。有料600円)

無料版もあるが、よく使うので、有料版にした。
GPS位置情報から、現在地現在時刻の星座を表示してくれる。星座を一目でわかるひとには無用の長物だが、自分には必要不可欠なアプリ。時刻を指定することもでき、撮影したい星座がいつ、どの方角に現れるか、事前にチェックできる。

3. Polar Scope Align(Dimitrios Kechagias。無料)

GPS位置情報から、現在地現在時刻での北極星と真北とのズレを教えてくれるアプリ。スカイメモSのマニュアルにも、調整の仕方が書かれているが、理解にくい。対して、このアプリを使えば、簡単に真北とのズレが調整できるので、重宝すること請け合い。

4. コンパス(iOS標準アプリ)

方角を教えてくれるアプリ。また、GPS位置情報から、現在地の経緯度も表示する。緯度は北極星の高さでもある。

5. 水平器 & 水準器(Tatsuki。無料)

スカイメモSの設置角度を調整するのに便利なアプリ。iOS標準アプリであるコンパスにも水平器の機能はあるが、東西方向が0度(水平)、南北方向が35度、というような調整には、本アプリのような縦横両方の角度表示が必要。スカイメモSの電池蓋の上に、スマホを密着させ、本アプリの表示を見ながら角度を調整しておき、最後に、極軸望遠鏡で北極星を捉えるという使い方だ。

昨年2016の趣味といえば、デジカメやレンズに明け暮れた一年だった。しかし、それ以上増やしたいMFレンズはあまりないし、最新のGレンズやEレンズは高い割に、コスパが悪く、モーターの故障とかの噂が絶えない。10年以上経てばメーカー修理ができない。そんなものならMFレンズがよっぽどマシ。

ということで、今年の趣味は天文に移る予感。とりあえず遊び気分で Kenko 天体写真撮影用ポータブル赤道儀 SKYMEMO S(スカイメモS)を入手して、自分のやりたいことを確かめながら、モノを増やしていきたい。

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写真での組み合わせ。

手持ちのアルミ三脚 Velbon Ultra 655
微動雲台 Vixen 3562-01
Kenko スカイメモS(Black)

つまり、三脚の3ウェイ雲台に微動雲台を載せて、スカイメモSをさらに載せる形。

Vixenの微動雲台は安くて作りも良さそうだが、北極星の緯度35度前後に傾けることができない。その点、Kenko純正の微動雲台に軍配があがるが、三脚の雲台を利用すれば弱点はカバーできる。

さて、スカイメモSの極軸を回転させることが赤道儀の役目だが、その極軸がズレなく回転するよう、調整するのは、極軸の光軸調整という。光軸調整は、本来の意味はスカイメモSに内蔵されている極軸望遠鏡の光軸調整ということだが、極軸の調整は他の方法ではできないし、極軸望遠鏡の光軸がスカイメモSの極軸に限りなく一致すると信じよう。

光軸調整自体は難しくない。三脚の3ウェイ雲台+微動雲台を操作して、1キロ以上離れたビルの角や鉄塔の先を望遠鏡スケールの中心に持ってきて、極軸を360度のどの角度に回転しても、スケールの中心からズレなければOK。

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ただ、自分が試してみたら、カメラを載せる場合と載せない場合では、極軸の中心が微妙にズレることに気づいた。厳密にやるなら、撮影たびに(撮影に使用するカメラやレンズを全てセットした状態)調整しないといけない。

多少のズレは仕方ないとすれば、光軸調整は出荷時に程よい精度で調整されているようで、あえて自分で調整する必要はなさそう。

ということで、今回は結局確認するだけで調整が終わった。真っ暗の暗闇の中で、狙う星にカメラを持っていくのは大変だな、実感した調整のプロセスでもあった。何しろ、回転しながら、全くズレない、そんな精密作りはこのスカイメモSに期待すること自体、おそらく間違っている。

カメラの感度を上げ、撮影している間に、適当に追尾してくれて、星が流れないのであれば、スカイメモSの役目が終える。多少のズレには目をつぶるしかない。

人間を自由に撮ることはほとんどできない今日、動物は場所によっては自由に撮影できる。

ということで、動物園に行ってきた。望遠レンズしか使わなかった。レンズを檻に近づけて、なんとか撮影できた。

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最後の一枚は単に自分の好み。

本日から25日まで、市内の電波中継タワーがクリスマスライトアップ。

そこで、光芒の美しい中一Creator 135mm F2.8 に頑張ってもらった。ISO 100、F5.6、SS15s。

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<追加>
24日にまた撮ってみた。今度は薄明が残っている間。

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Sigma DP2 Merrill のレンズは45mm相当の単焦点レンズ。より広く撮影するには、パノラマ合成の手法が有効だ。そこで、三脚ではなく、敢えて一脚を使って、カメラを縦にし、撮って回転撮って回転、オーバーラップしながら計5枚を撮って合成してみた。

切り取った後に、24mm焦点レンズよりも広く撮れたことが確認。上の写真はDP2Mによるパノラマ合成、下の写真はニコンD750+24mm/2.8Dで撮影したもの。どちらも長辺1920ピクセルに圧縮した。

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左右両側(とくに左側の道路が曲がっている)が広げられて、不自然さは残っている。一方、遠近感については24mmレンズでは強調すぎて、パノラマ合成のほうが自然に見える。

色については、ニコンの写真をDP2Mに近づくように色温度を変えたり、コントラストを下げたりしたが、まだDP2Mのほうが肉眼で見た色に近い気がする。