■デジタルテスターは、測定モードによりテスト棒を当てたときに数字が細かく変化します。そのため、安定した表示に定まるまで少し時間がかかります。また、測定している電圧や電流自体が変化しているときには、数値が定まらず値を読むことができません。しかし、アナログテスターでは、指針が揺れている近辺を読むことができ、おおよその値を知ることができます。また、変動の振れ幅に対して、指針が動いている範囲を直感的につかむことができるので、まさにアナログ的な変化にも対応することができるのです。

■アナログテスターの測定できる範囲は、説明書に仕様として記載されています。その中から重要な三つを説明したいと思います。その一つが内部抵抗です。また、もう一つが交流を測定するときの周波数特性です。そして、最後の一つがテスト棒間の電圧と極性です。アナログテスターで、抵抗値だけを測定しているのであれば、この意味を知る必要はないのですが、アナログテスターを使いこなすためには理解しておきたい内容です。

■「1-4 アナログテスターの仕組みと構造」でも説明しましたが、アナログテスターのメーターは、直流電流計です。電流計に、電圧や抵抗などをそのまま表示できないため、測定時に内部で直流電流に変換しています。電流が流れると、電流計の端子間に電圧が発生しますので、抵抗値があるということです。電流計の中身はコイルですので、このコイルの抵抗分が内部抵抗となります。説明書の直流電圧と交流電圧のレンジ欄に、4kΩ/Vや50kΩ/Vなどの記載があります。この内部抵抗[kΩ/V]と、測定するレンジ[V]を乗算すると、その測定レンジでの内部抵抗値となります。たとえば、内部抵抗4kΩ/Vのアナログテスターで、電源電圧E = 12[V]、抵抗器R1 = R2 = 10[kΩ]の回路を、12Vレンジで測定します。計算では抵抗器による分圧ですので、V = E×R2 / (R1 + R2) = 12[V]×10[kΩ] / (10[kΩ] + 10[kΩ]) = 6.0[V]となります。しかし、実測では内部抵抗の影響でV = 5.0[V]となります。なぜならば、内部抵抗4kΩ/Vのテスターで6Vレンジを使いますので、内部抵抗Ri = 4[kΩ/V]×6[V] = 24[kΩ]となります。R2とRiが並列接続された合成抵抗値での分圧となってしまいます。合成抵抗値はR2i = (R2×Ri) / (R2 + Ri) = (10[kΩ]×24[kΩ]) / (10[kΩ] + 24[kΩ]) = 7.1[kΩ]、ですから分圧された電圧はV = E×R2i / (R1 + R2i) = 12[V]×7.1[kΩ] / (10[kΩ] + 7.1[kΩ]) = 5.0[V]となります。このように、内部抵抗が測定する回路に与える影響を、考慮した測定が必要になります。参考までに、sanwaのアナログテスターCX506aの仕様では、直流電圧3/12/30/120/300Vレンジでは内部抵抗が50kΩ/V、1000Vレンジでは15kΩ/Vです。また、交流電圧では、3/12/30/120/300/750Vレンジで内部抵抗は8kΩ/Vと記載されています。

■交流を測定するときに、重要なことは周波数特性です。一般的なアナログテスターのACVレンジ周波数特性は、40Hzから30kHzの帯域があります。家庭用電源は、50Hzまたは60Hzですので、当然のことながら測定範囲内です。しかし、オーディオアンプの交流電圧を測定するためには、可聴帯域以上の10Hzから1MHz位の帯域が必要となります。そのためには、高価なオーディオ･ジェネレーターや電子電圧計の出番となります。そこで、実際に使用しているテスターが、どこまでの帯域を正確に測れるのか、参考までに確認しておきたいと思います。グラフは、CX506aの3VレンジとデジタルテスターPC710のVレンジを、安価なファンクション・ジェネレーター（FG085 miniDDS Function Generator）を使用し、サイン波の周波数を10Hzから90KHz位まで変化させ、交流電圧（ACV）を測定した結果です。周波数の低い方は、どちらのテスターも30Hzからほぼフラットになります。一方、周波数の高い方ですが、デジタルテスターは、2kHzから下がり始めます。また、アナログテスターは、30KHzから下がり始めます。CX506aの仕様では、交流電圧測定モードの周波数範囲は、3/12Vレンジで40Hzから30kHz、30Vレンジ以上では40Hzから10kHzとなっていますので、ほぼ仕様どおりです。

■最後は、抵抗測定モードのときのテスト棒間の電圧と極性です。さて、テスターでテスターを測定してみます。アナログテスターを抵抗測定モードにし、デジタルテスターを直流電圧測定モードにします。テスト棒の赤と赤、黒と黒を接続します。すると、デジタルテスターには、アナログテスターの抵抗測定モードの電圧が表示されます。また、アナログテスターには、デジタルテスターの内部抵抗が表示されます。ただし、電圧は-（マイナス）表示になります。これは、アナログテスターの抵抗測定モードでの極性が、測定端子の記載と逆になっていることになります。CX506aの仕様では、抵抗測定モードの開放電圧は3Vです。ただし、10kレンジのみ12Vと記載されています。この抵抗測定モード（10Ωレンジが適当）は3Vで動作しているので、LEDの発光テストができます。ただし、テスターの赤をカソードへ、黒をアノードへ接続する必要があります。

【参考文献】

内田 裕之、小暮 裕明 共著『みんなのテスターマスターブック』オーム社、2015年11月20日（第1版第2刷）

三和電気計器『CX506a MULTITESTER 取扱説明書』（13-1405 2040 2040）

三和電気計器『PC710 DIGITAL MULTIMETER 取扱説明書』（04-1405 5008 6010）

『テスターの基礎講座』の目次