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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

3-8 コイル・トランスの測定

■コイルはインダクターとも呼ばれ、線材をらせん状にクルクルと巻いた構造をしています。直流は通し、高い周波数の交流ほど電流を通しにくい性質を持っています。また、インダクター(コイル)は電気と磁気を相互に作用させて様々な働きをします。コンデンサーや抵抗器と合わせて、電子回路の基本となる部品です。ラジオに使われているバーアンテナは電波を捕らえます。RF(高周波)チョークコイルは不要な高周波信号を通さない働き、同調(共振)コイルは特定周波数の信号を取り出すことができます。電源用(低周波)チョークコイルは電流の安定化・ノイズ除去や昇圧に使います。また、トランスもコイルの仲間であり、IFT(中間周波トランス)はインピーダンスを調整し中間周波数のみを取り出します。オーディオトランスはインピーダンスを変換し、電源トランスは電圧を変換します。

■現在、電子回路基板で使用されるインダクターにも、抵抗器同様リード線がないチップインダクターがあります。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(「3-6 抵抗器の測定」参照)。抵抗器と異なり、定格電流範囲により厚みが変わります。

コイル・トランスの測定

■誘導係数も抵抗値同様、1から10までを等比級数で分割した標準数「E系列」に従っています。12分割したE12系列や24分割したE24系列が一般的です。横型のアキシャルリードはカラーコード(「3-6 抵抗器の測定」参照)で誘導係数を表現しています。4桁表記では、1番目と2番目のカラーコードがE24系列までの誘導係数に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。たとえば、帯が「茶・赤・茶・銀」の4本である場合、数値は12で乗数は10^1(10の1乗)ですので120[μH]、許容差は±10%のコイルということになります。縦型のラジアルリードは、誘導係数を4桁の数字と1桁の記号を使って表します。1番目と2番目の数字がE24系列までの誘導係数で、3番目の数字が乗数となり単位はμH (マイクロヘンリー)です。また、最後の記号は許容差を意味します。ただし、小さなサイズには表示が無い場合もありますし、チップインダクターには表示がありません。また、Rは小数点を意味します。たとえば表示が150Mのとき、数値は15で乗数は10^0(10の0乗)ですので15[μH]、許容差は±20%のインダクターということになります。

●記号と許容差

記号 許容差
J ±5%
K ±10%
M ±20%
N ±30%
Z ±80%


●表記例

表記 数値[H]
1R0 1.0μ
150 15μ
102 1000μ(1m)
103 10000μ(10m)
104 100000μ(100m)
1R0N 1.0μ±30%
150M 15μ±20%
102K 1000μ(1m)±10%
103K 10000μ(10m)±10%
473J 47000μ(47m)±5%


■誘導係数(インダクタンス)を測定するには、高周波が発振できるLCRメーターが必要です。たとえば、sanwaのハンディLCRメーターLCR700は、測定周波数帯がDCから100kHzまで可変できます。実際の測定はLCRメーターの取扱説明書に基づいて行ってください。抵抗器同様誘導係数を測るときには、「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、人体の誘導係数により正しく測定できなくなります。「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、チップインダクターの誘導係数を測るときには、専用クリップなどを使用することをお勧めします。

■通常のテスターには誘導係数測定モードはありませんので、抵抗測定モードで簡易テストを行います。デジタルテスターでは、ファンクションスイッチで抵抗測定モードを選択します。また、アナログテスターでは、抵抗測定モードと抵抗レンジがセットになっていますので、適切なレンジを選びます。次に、テストピンをコイルのリード線両端に押し当てます。低周波コイルでは、数Ωから数kΩの値となります。また、カタログやデータシートに直流抵抗値を明記したコイルもあります。たとえば、トランジスター用小型アウトプットトランス(ST-32P)の直流抵抗値は、一次側が60Ωで二次側が0.62Ωです。実際に測定するとほぼ(誤差5%くらい)この値を示します。また、電源トランスでは出力側の交流電圧を測り確認することもできます。ただし、電源トランスには高い電圧を出力している端子もあり、動作中の測定には注意が必要です。筆者は測定時に手の甲が誤って触れ、痛いほど感電のショックを受けたことがあります。一方、高周波コイルは最低抵抗レンジを選びます。ただし、抵抗値を測定するのではなく、断線を確認するため導通検査となります。

【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)

三和電気計器『LCR700 DIGITAL LCR METER 取扱説明書』(02-1404 5008 6010)

MonotaRO「ST-32P」『橋本電気(SANSUI)トランジスタ用小型トランス』(2017年9月30日アクセス)

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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