周波数カウンター、電圧計の追加及び測定精度　その３

Addition of frequency counter and voltmeter．

１．周波数カウンター、電圧計の追加

　主な追加機能は、周波数カウンター、電圧測定への改造、電解コンデンサーのVloss補正、及びバグ等吸収ファームのアップデートです。（Ver１．１２ｒｅｖ626 1/24版）

周波数カウンターと電圧測定は、別のミニ端子とし、スイッチで切り替える方法としました。

　またついでに、わかりにくいメニュ表示を、変えてみました。（日本語は別途検討）

＜補足＞

　購入時とファーム更新時は、キャブレーションを行い、測定精度を確かなものにします。（取扱い説明書参照）

なお、おもちゃ病院用の説明書は改造バージョンで、購入キットの作成マニュアルとは異なり、操作、表示内容を変更し購入キットより最新で機能もバージョンアップしています。

　この機能は、この１６☓２のLCD液晶タイプでは、周波数カウンターの入力と、LCDのキャラクタ制御端子が競合するため、ファームを改造する必要がありました。

最新の購入Ｋｉｔは、周波数カウンターとロータリエンコーダの機能が、組み込み済みのファームになっているようです。

　手持ちのDDS発振器の三角波の１１１１１１Hｚの周波数で１１１．１１１KHzと測定されました。

どちらかがわずかな誤差がありそうですが、通常使用するには問題なさそうです。

２５KHｚ（±１Hz）以上は、周期表示がないですが、８MHz程度まで測定出来そうです。サイン波、方形波、三角波、鋸歯状波等の測定ができました。

　DDS発振器の電圧を測定してみました。約１２０ｍVと表示されました。小数点２桁の電圧から５０Vまで測れそうです。

バルボル電圧計がないため、どの程度誤差があるか分かりませんが、目安程度の測定に使えそうです。

　改造は、１８０KΩと２０KΩの抵抗で分圧して、端子（回路図参照）に接続し、Makefileを変更します。

　この回路にVCCを加えると５V以下のツェナーダイオードの動作電圧の測定ができます。回路基板等で実際使われているものが、何Vなのか測定が可能になります。今回は、VCCの印加はしていません。

　LCRメータはどの程度の精度なのか、アナログテスターを混じえて抵抗で確認しました。

４７０Ωの５％誤差の抵抗値を中級アナログテスターで測定したところ、詳細な目盛りがわからず大体４５０Ω付近を指しています。

次にデジタルテスターで測定したところ、４６９Ωまたは、４７０Ωを交互に表示しました。

　LCRメータでは、４６９．６Ωを表示しました。０．０１Ω（分解能）まで可能なため何だか正確に思えます。

　抵抗値は５％の誤差内にあるので、使う分にはどの計測でも問題ないですが、アナログテスターではあまりにも大まかであり、LCRメータが一番詳細な表示です。

　このキットの一番の課題は、使用する電源です。あまり消費電力は少ないものの９Vの００６Pの積層電池を使います。また、ロータリエンコーダを組み込んだため９Vの電池スペースがなくなったことと、この電池は長期的に使うのには少々不便な電池です。

　なお、回路的には、５V程度の電源があれば液晶、IC関連は動作するのでUSBモバイルバッテリーや携帯電話、スマホ等のリチウム電池が使えないかという課題があります。

　当面は、USBアダプター電源から９Vに昇圧するアダプターや９V電源アダプターを使用することになります。

　Ｋｉｔを作成する段階で、いろいろなことがわかってきました。

このＫｉｔを購入しないと機能が実現出来ないということではなく、フリーなプログラムが提供されているため、もっとシンプルな回路で作成することができます。（回路図参照）

消費電力を抑えたり、DC／DCコンバータを使えば、１．５Vや３Vの乾電池での動作も可能です。さらにほとんどの機能は、抵抗６本で測定しているため、Arduinoでも利用出来そうです。　