◆(デジタル)サーキット･テスタ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

１級整備士2003年11月[No.01]　

問題　

　表にある性能を有するサーキット・テスタを用いて直流電圧を測定したところ,表示部に『7.000V』と表示された場合の測定真値として,適切なものは次のうちどれか。
　　　　ただし,電圧レンジは最も適切なレンジを使用したものとする。
(1) 6.787V〜7.213V
(2) 6.760V〜7.240V
(3) 6.979V〜7.021V
(4) 6.976V〜7.024V
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解答　
確度計算方法

直流電圧測定(DCmV)
適正レンジは、9.999Vです。
指示値を真値として計算してみよう。
真値　　　：　7.000[V]
レンジ確度：　9.999[V]レンジ…±(0.3%rdg+3d)　　　　（d:digits）
誤差　　　：±(7.000[V]×0.3%rdg+3d〉＝±(7.000×0.003＋0.001×3d)
　　　　　　　　　　　　　　　　　 　＝±(0.021＋0.003)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ＝±0.024[V]
計算式　　：7.000[V]±0.024[V]
したがって、表示値の範囲は、
　　　　　　7.000[V]＋0.024[V]〜7.000[V]−0.024[V]
　　　　　　7.024[V]〜6.976[V]
解説
確度は、AD変換で得られたデータに含まれる最大誤差で、％rdg+digit という形で表現されます。
rdg.（アールデージー）
Reading（読む）の略。デジタル表示の読み取り値のことを指す。
dgt（デージーティー）
digit（桁）の略。デジタル表示の最小単位。例　±2dgt.とは±2カウントの誤差をいう。
分解能（ぶんかいのう）
表示できる最終桁の最小値。例　1.999Vレンジの分解能は0.001Vとなる。
最大目盛/fs…許容値の表示でそのレンジの最大の目盛（full scale）値に
                対するパーセント値で表します。
表示桁数 デジタル表示部の最大表示桁数、1999は2000で表記している。3桁半、4桁半などということもある。
ファンクション 電圧、電流、抵抗、静電容量、周波数などの測定する項目。
レンジ ファンクションの測定範囲を細分化したもの。2V/20V/200Vなどと表記する。
確度・許容差 正確さ。デジタル式は確度、アナログテスタは許容差とJISで表現されている。レンジにより異なる。
rdg. Reading（読む）の略。デジタル表示の読み取り値のことを指す。
dgt. Digit（桁）の略。最終桁の数字一文字を指す。
例 --- ±2dgt.とは±2カウントの誤差をいう。
最大目盛・fs 許容差の表示で、そのレンジの最大の目盛（full scale）値に対するパーセント値で表す。
目盛長 抵抗測定の許容差の表示では、そのレンジの目盛の長さを基準として表す。
確度の目安 DCVの最高確度において、｛○％ｒｄｇ＋○ｄｇｔ｝という表記の％部分をもって確度の目安とする。
分解能 表示できる最終桁の値を指す。例　1.999Vレンジの分解能は0.001Vとなる。
入力抵抗 測定端子間の内部抵抗のこと。DMMではMΩ、AMMではkΩ/Vで表記する。

AC結合真の実効値(1rrueRMS)
入力信号が正弦波で歪のない波形測定のときは誤差となりませんが、入力波形が歪正弦波や非正弦波を測定した場合、実効値への換算が難しくなりその分大きな誤差が生じてきます。真の実効値では、入力信号の測定値は信号電力の尺度となりますので平均検波した値より、より有効な値として測定されます。本器では、このTmeRMS(RootMeenSquare)回路により正弦波や方形波、三角波等非正弦波の実効値測定ができます。
AC十DC結合真の実効値(AC十DCTrueRMS)入力信号のAC成分とDC成分の総合実効値を表示します。AC十DC結合真の実効値ではどのような入力波形に関わらず効果的なRMSの値を表示します。


クレストファクタ(波高率)
CF(クレストファクタ)は信号のピーク地をその信号の実効値で割った値であらわされます。正弦波や三角波等最も一般的な
波形は相対的にクレストファクタは低くなっています。また、デューティサイクルの低いパスル列に類似した波形ではハイ・
クレストファクタ係数となります。代表的な各波形の電圧、クレストファクタは表を参考にしてください。なお、クレストファクタ数は5以下で測定してください。

NMRR(ノーマルモードノイズ除去比)
ACノイズを除去し、正確なDC測定をする機能です。本器は50/60Hz時60dB以上で機能します。

CMRR(コモンモードノイズ除去比)
電圧測定時にLCD表示のちらつきを安定させるためCOMと十のターミナルの問にある電圧を除去する機能です。本器はACV測定時にDCから60Hz時90dB以上で、DCV測定時に50/60Hz時120dB以上で機能します。
真の実効値測定
交流電圧測定では、平均値からの換算でなく、真の実効値で測定します。
精度？
本来の意味は＜精密度＞すなわち＜分解能＞と同義なのですが、
当業界では慣習的に＜正確度accuracy＞の意味で使用されることが多いようです。
＜正確度＞はAD変換で得られたデータに含まれる最大誤差で表現され、
単位は＜非直線性＞と同じく＜％ＦＳ＞または＜digit数＝LSB数＞です。
ＬＳＢ
（Least　Significant　Bit）＝最下位ビットの意味ですが、
慣習的にＡＤ変換の量子化単位（digit）と同義に使用されます。
最近は、ディジタル化の波で、従来アナログ回路で処理されていたものが、ディジタル化される方向にあります。しかし、周囲の現象は、ほとんどがアナログです。
ディジタル処理するためにはアナログ信号をディジタルに変換する、A/D 変換 が必要です。また、ディジタルで処理した結果は、ディジタルのままで利用することが多くなっています。
しかし、アナログに変換してから利用することが必要な場合もあります。その場合には、ディジタルをアナログに変換する D/A 変換が必要です。
波形のピーク値と実効値の比（ピーク値／実効値）で定義されています。DC の波高率（クレストファクター）は”１”、正弦波のクレストファクターは、√2 = 1.414 となります。

例えば、ピーク値や実効値では、ベアリングの大きさによって振動値も相対的に変化しますが（大きなベアリングは振動の実効値も大きく、異常状態の場合のピーク値もさらに大きくなります）、クレストファクタ値はピーク値と実効値の比を求めているためベアリングの大小に振動値が左右されず、傷等の異常度合いをより正確に判断することが可能となります。計測されたクレストファクタの値が大きいと異常度合いが大きいと判断します。
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