2016年4月30日土曜日

Qメーターの製作 3/3 (ケース製作、実装、測定)

 Qメーターの製作も今回で完成です。

 左写真に完成披露写真を挙げておきます。片手の掌に載るかわいい?測定器が出来上がりました。

 上方にはサンプルのコイルを接続するための端子、100uAのメーターは少し大き目で観やすいです。
 右側の大きなダイヤルは同調用のVCで容量をF単位で書き込んでおきました。
 その下が電圧計の感度調節ツマミで、メーターの下のスイッチは入力に入っている-3dBのアッテネーターです。
 高周波入力は左下のBNC端子、電源入力プラグ(+12V)はその上にあります。

 最も重要なケースは評判の秋月ABS樹脂ケース(蝶番式・大)112-TM-ABS を使うことにして、右写真のように加工しましたが、確かに加工しやすく、割れにくいです。

 メインシャーシーを今回はプリント基板を切り、ハンダ付けして作りましが、この方法も加工しやすく、組上げの自由度があります。
 例によって私はほとんど図面を引かず、現物あわせです。

 高周波供給ユニットは汎用スルーホール基板の切れ端で作成しました。
 配線図を再掲しておきます。





 左がエミッタフォロア部、右が-3dBのアッテネーターです。


 次いで高周波電圧測定ユニットです、これも配線図を再掲しておきます。




 これも同様に汎用スルーホール基板の切れ端で作成しましたが、まるで一昔前のハイブリッドICのように小さいです。




 もちろんこの段階で通電して、個々の性能が間違いなく出ていることの確認が必要です。

 右写真はケースにメインシャーシーを取り付け、さらに部品類やユニットなどを取り付けつつある様子です、徐々にイメージが出てきました。

 この中央部に高周波電圧測定ユニットハンダ付けすれば一段落です。

 下写真の左は2ユニットあるVCを並列使用するためのスイッチですが出来るだけVCに近く設置したいのでここにしました。スイッチ操作は裏ブタを明けて行います。




 右はサンプルのコイルを接続するための端子ですが、いろいろなアダプターを差し込めるように中心間隔を19.1mmの標準ダブルバナナプラグに合わせてあります。


 ようやくにして完成したQメーターの裏面です。
 ケースの底面をフロント面にしていますので裏ブタを明けて調整・点検などが容易です。

 それでは簡単に使用法を説明しておきます。

 ① あたりまえのことながら、電源(+12V)を接続し、次いで高周波源のシンセサイズド・シグナル・ジェネレーター(SSG)とBNCケーブルで接続します。

 ② 測定したいコイル(インダクター)のインダクタンスをあらかじめLCRメーターで測定しておきます。
 その結果から、左にしたがって使用する周波数を決め、SSGの周波数をセットすると共に出力を500mVにします。

 ③ 冒頭写真の同調用VCダイヤルをゆっくり回し、とりあえずメーターの振れが最大になるようにします。(振れが100を超えるときは電圧計の感度調節ツマミで100以下になるようします。)

 ④ さらにSSGの周波数調整でメーターの振れが最大になる周波数(f0 )を詳細にもとめ、電圧計の感度調節ツマミでメーターの振れを100にします。

 ⑤ 再度SSGの周波数調整でメーターの振れが右写真のように70(厳密には70.7、3dB下がった点)を示す周波数fHi f0 より高い側)fLo f0 より低い側)の2点を測定し記録します。

 ⑥ そして下図にある数式によってQ値を計算します。
  


 冒頭写真のコイルについて実測の例を以下に示します。

 インダクタンス 5uH
 f0  8002 kHz
 fHi 8038 kHz 
 fLo 7958 kHz 
 Q 99.975

 ということで何とか実用できそうなものができましたので、さっそく色々なコイルを自分で巻いてみようと思っています。

 今までいろいろ構想を練り上げた結果、今回も真空管を使ってのヒースキットQM-1のデッドコピー製作は先送りとなってしまいました、そのうちに実現したいものです。

  完

関連ブログ
 Qメーターの製作 1/3 (スタディと構想)

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