テスターの基礎講座

テスターとは、電気・電子回路の状態や状況を知るために電気量を目に見える形に変換し間接的に測り、必要な電気量を判断をするために活用する機器です。本連載では、テスターの仕組み・構造から、測定方法まで、テスターを活用する上で知っておくべき基本的な事項を紹介していきます。
第3章 テスターの測定方法

3-6 抵抗器の測定

■電子部品である抵抗器には色々な種類があります。昔の真空管ラジオやテレビに使われていた、中央に穴が開きまるで土管のような形をした抵抗器には、抵抗値が直接記載されていました。また、リード部品と呼ばれるリード線が出ていて、基板の穴に挿入して実装するタイプの抵抗器は、カラーコードで抵抗値を表現しています。抵抗器に記載された帯の色と並び順で、値と精度がわかります。4桁表記の場合は、1番目と2番目のカラーコードがE24系列までの抵抗値に3番目のカラーコードが乗数、4番目が許容差となります。5桁表記の場合は、1番目から3番目のカラーコードがE96系列とE192系列の抵抗値に4番目のカラーコードが乗数となります。5番目が許容差となります。たとえば、帯が「茶・赤・黒・橙・茶」の5本である場合、数値は120で乗数は10^3(10の3乗)ですので120000[Ω] = 120[kΩ]、許容差は±1%の抵抗器ということになります。実際にテスターで測定して、118.8から121.2kΩが許容範囲です。しかし、「茶」、「赤」、「橙」は、判断しにくいときがありますので、テスターで測定することをお勧めします。

■また、抵抗器の大きさで定格電力が決まっています。電力Pは電圧Vと電流Iの積ですので、P[W] = V[V]I[A]となります。抵抗器に電流を流すとオームの法則により、抵抗器両端に電圧が発生します。たとえば、10kΩの抵抗器に10mAの電流を流せば100V(= 10[mA]×10[kΩ])の電圧が発生し、消費電力P[W] = V[V]I[A] = 100[V]×10[mA] = 1[W] となります。この電力は、抵抗の場合すべて熱となって放射されるため、消費電力が大きすぎると抵抗器の温度が上昇し、焼き切れたり溶けだしたりします。そのため、何Wまで電力を消費できる抵抗器であるのかを表しているのが定格電力です。しかし、抵抗焼損などの安全性を考えて、定格電力の1/2以下で使用してください。

●カラーコードと記号

カラー 数値 乗数 許容差(記号)
1 10^1 ±1%(F)
2 10^2 ±2%(G)
3 10^3  
4 10^4  
5 10^5 ±0.5%(D)
6 10^6 ±0.25%(C)
7 10^7 ±0.10%(B)
8 10^8 ±0.05%(A)
9 10^9  
0 10^0  
  10^-1 ±5%(J)
  10^-2 ±10%(K)


抵抗器の測定

■抵抗値は切りの良い整数値で揃えられているのではなく、1.3Ωや4.7Ωなど半端な数値になっています。これは1から10までを等比級数で分割した標準数「E系列」に従っているためです。12分割したE12系列や24分割したE24系列が一般的ですが、許容差1%以下の抵抗器ではE96系列やE192系列を使うこともあります。EはExponent(指数)を意味しています。たとえば、E12は1から10までを等比級数(10の12乗根)で分割したもので、等比級数ですから対数目盛では等間隔になります。対数は、抵抗値の増減が何%であるかを考えるときに適しています。

■現在、電子回路基板で使用される抵抗器の主流は、リード線がないチップ抵抗です。基板表面のパッド(穴なしのランド)に、ハンダで固定する表面実装型のチップ部品です。日本ではmm呼称ですが、欧米ではinch呼称が使われています。また、若干メーカーにより異なりますが標準的な呼称と定格電力です。たとえば、1608(イチロクゼロハチ)は、1.6mm×0.8mmで定格電力0.1Wです。また、筆者がよく使う2012(ニゼロイチニ)は、2.0mm×1.25mmで、定格電力0.25Wです。

●チップ抵抗器呼称と定格電力

mm呼称(日本) inch呼称(欧米) サイズ 定格電力[W]
0402 01005 0.4mm x 0.2mm 0.01
0603 0201 0.6mm x 0.3mm 0.05
1005 0402 1.0mm x 0.5mm 0.1
1608 0603 1.6mm x 0.8mm 0.1
2012 0805 2.0mm x 1.25mm 0.25
3216 1206 3.2mm x 1.6mm 0.25
3225 1210 3.2mm x 2.5mm 0.5
5025 2010 5.0mm x 2.5mm 0.5
6432 2512 6.4mm x 3.2mm 1

抵抗値は3桁あるいは4桁の英数字で抵抗器の表面に表示されています。ただし、小さなサイズのものには表示が無い場合もあります。3桁表記の場合は、1番目と2番目の数字がE24系列までの抵抗値に3番目の数字が乗数となります。4桁表記の場合は、1番目から3番目の数字がE96系列とE192系列の抵抗値に4番目の数字が乗数となります。また、Rは小数点を意味し、LはmΩ単位の小数点となります。

●チップ抵抗器呼称と定格電力

表記 数値[Ω]
1R0 1.0
1R2 1.2
1L3 1.3m
100 10
101 100
102 1k
103 10k
1242 12.4k
1R24 1.24
12L4 12.4m


■抵抗器(レジスター)の抵抗値(レジスタンス)を測るときには、「3-2 人体の抵抗測定」で注意したように、指でテストピンをつまんでしまうと、人体の抵抗値によっては正しく測定できなくなります。抵抗器の正しい測り方は、抵抗器のリード線両端に、それぞれテストピンを押し当てます。もちろん、抵抗器は絶縁体の上に置く必要があります。そのため、「2-2 テスト棒の使い方」で述べた、ミノムシクリップやワニグチクリップなどの測定箇所を挟み込むクリップが便利です。また、チップ抵抗器の抵抗値を測るときには、専用クリップなどを使用することをお勧めします。テストピンで無理矢理押さえ込むと飛び跳ねることがあり、大切なチップ抵抗器が行方不明になってしまいますのでご注意ください。

【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)

執筆: 横浜みどりクラブ(JH1YMC)広報 内田 裕之(JG1CCL/W3CCL)

『テスターの基礎講座』の目次

第1章 テスターの概要

第2章 テスターの使い方

第3章 テスターの測定方法

第4章 テスターの活用法

第5章 使用上の注意点、トラブル対応

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