エンジニアの電気屋さん

現役エンジニアが電気のトピックについて現物交えてご紹介します。

2018年02月


どうもミソジです。

今回は前回にテスターでヒューズを交換した記事を書きましたが、その続きの電流測定をしたので「テスターでオムロン製のリレーとタイマーの電流を測定してみた。」を紹介します

目次
1.今回電流測定するリレー(MY24)とタイマ(H3Y)
2.リレー(MY24)の電流測定を行った
3.タイマー(H3Y)の電流測定を行った
4.まとめ・感想

1.今回電流測定するリレー(MY24)とタイマ(H3Y)
今回測定に使うリレーとタイマ-はお馴染みの「オムロン(OMRON)製リレーMY4(24VDC)」と「オムロン(OMRON)製タイマーH3Y-4(10s,24VDC)」です

オムロン(OMRON)製リレーMY4(24VDC)…36.3mA
sリレー.png

アマゾンでの製品・詳細ページは上記リンク先となります
オムロン(OMRON)製タイマーH3Y-4(10s,24VDC)…37.5mA
sP_20180105_001029.jpg

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※上記リンク先はNタイプ_マルチ時間レンジ・マルチ動作モード品





このメーカから出ている消費電流値が出ているか確認してみましょう


2.リレー(MY24)の電流測定を行った
DC24V電源でオムロン(OMRON)製リレーMY4を動作させます。
流れる電流はデータシートにも記載してありますが計算上「I(電流)=24V(電圧)/662Ω(コイル抵抗)=36.3mA」となります。電流計を回路内に直列に接続してあげましょう。
電流測定1.png


実際の回路は下記となっています。DC24Vはオムロンのスイッチング電源から取っています。
結果は「36.4mA」となりました。

(※コイル抵抗662Ωの値は「部品のバラつき」,「温度条件」で変わってくるため、こんなものかと言ったところです。実際に24Vを印加した後しばらく観察すると「コイルに電圧印加」⇒「コイル温度上昇」⇒「コイル抵抗値上昇」⇒「電流値が低くなる」と思われる現象が出ていました)
sP_20180224_160401.jpg

テスターのレンジは200mAとなっています。
sP_20180224_160355.jpg

次の章ではタイマー(H3Y)の測定を行います

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3.タイマー(H3Y)の電流測定を行った
DC24V電源でオムロン(OMRON)製リレーMY4を動作させます。
タイマーは流れる電流はデータシートにも記載していませんが計算上「I(電流)=0.9W(電圧)/24VΩ(コイル抵抗)=37.5mA」となります。電流計を回路内に直列に接続してあげましょう。

(※タイマーがコイルと表記が違うのは動作原理が全く異なるためですかね。タイマーH3Yの正式名称は「ソリッドステートタイマ」と記載されており、物理的なリレー動作ではなく半導体(フォトカプラ類)動作を行っていると思います。)
電流測定2.png


実際の回路は下記となっています。DC24Vはオムロンのスイッチング電源から取っています。
結果は「38.6mA」となりました。
(※タイマーの結果写真では38.7mAと38.6mAが混じっています。こちらもリレー測定時同様に電流が少しづつ下がっていく現象があったためです。本来は電流値が落ち着いてから写真とるべきでした…。しばらく経った後に37.5mAまで下がっているのは確認しています)
sP_20180224_160637.jpg


但し注意するのが上記結果はタイマーON後の結果となっています
sP_20180224_160633.jpg

タイマーON前に関しては定格電流が流れていませんでした。
結果は「2.9mA」となりました。
sP_20180224_160629.jpg

4.まとめ・感想
テスターを使ってリレー・タイマーの電流値を無事確認することができました。
メーカのデータシートの定格値がありますが、やはり温度など含めて条件で値が多少ずれてくると思われるので細かい設計時には誤差含めて余裕を持った設計にしたいですね。

<<20180310追記>>
この記事の続きにあたる「過電圧のリレーとタイマーの電流を測定してみた」の記事を書きました。リンク先はこちらから

今日はここまでにしたいと思います
どうもありがとうございました

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どうもミソジです。

今回は少し前にテスターでヒューズを切れていた記事を書きましたが、その続きでヒューズを購入しましたので「テスターを開けてSODIAL(R)の速断型ガラス管ヒューズに交換してみた」を紹介します

目次
1.ヒューズを購入した
2.テスターを開けてヒューズを交換してみた
3.実際にテスターの電流計として使ってみた
4.まとめ・感想

1.ヒューズを購入した
今回使うヒューズは「SODIAL(R) 速断型ガラス管ヒューズ5x20mm 250V 0.5A 10個入」です。
sP_20180217_101144.jpg

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デバッグ用ではこれぐらいの汎用品ヒューズで構わないと思います。
何時ものように中国から送付されてきます。通例通り電子部品は内部がプチプチで保護されている封筒で送られてきました。
sP_20180217_101049.jpg

ヒューズをよく見ると内部に電線があることが分かります
下手なテスターの使い方をするとよくヒューズが切れて電流計が使えなくなります。
予備含めて10個入りぐらいで購入した方が良いですね。
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2.テスターを開けてヒューズを交換してみた
前記事でも記載しましたが、テスター裏のネジを外してヒューズを交換していきます。簡単に+ドライバで外せます。
sP_20170922_172312.jpg

そして電流計のヒューズソケット箇所にヒューズをはめます。
※もしソケットが緩んでいましたらベンチなどで軽くソケットを挟んでしっかりヒューズを固定するようにしてあげましょう
sP_20180217_101931.jpg

はい、これでヒューズを無事交換できました。これでOKです。
sP_20180217_102626.jpg

※本来ならばテスター記載通り250mAのヒューズを入れるのがいいのですが、デバッグ用で暫定対応として一番手に入りやすい500mA品を入れています。本格的に電流計を使う方はテスターの記載を守った方が保護素子として当然良いですので注意お願いします。

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3.実際にテスターの電流計として使ってみた
せっかくヒューズを交換したのでテスターの電流計として問題ないか使って確認してみたいと思います。
DC24V電源に10kΩを流します。流れる電流は計算上「I(電流)=24V(電圧)/10kΩ(抵抗)=2.4mA」となります。電流計を回路内に直列に接続してあげましょう。
テスター交換.png


実際の回路は下記となっています。DC24Vはオムロンのスイッチング電源から取っています。
結果は「2.41mA」となりました。(抵抗に±5%誤差ありますので、こんなものかと言ったところです)
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テスターのレンジは20mAとなっています。10kΩはワニ口で接続していました
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6.まとめ・感想
無事テスターのヒューズを交換して、電流計が正常に動作していることを確認できました。
テスター電流計のヒューズは何かと切れやすいのでもし「測定できないな?」と思いましたらテスターのヒューズを確認・交換するのが良いですね。

<<20180224追記>>
この記事の続きにあたる「テスターでオムロン製のリレーとタイマーの電流を測定してみた。」の記事を書きました。リンク先はこちらから

今日はここまでにしたいと思います
どうもありがとうございました

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ノーブランド品 ポケットサイズ デジタルマルチメーター M832
ノーブランド品
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サンコスモ 小型デジタルテスター/マルチメーター DT-830B
サンコスモ
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※筆者使用のM832と同形状モデル。(詳細は不明)


どうもミソジです。

今回は前回選定したオムロン製のスイッチング電源を使ってみた記事「オムロン(OMRON)製のスイッチング電源(DC24V電源)を使ってみた」を紹介します

目次
1.オムロン製スイッチング電源の入出力端子
2.AC100V入力のケーブルを作成する
3.スイッチング電源に入力ケーブル・テスターを接続する
4.スイッチング電源に電源を入れてDC24V出力する
5.スイッチング電源の電源調整をしてみる
6.まとめ・感想

1.オムロン製スイッチング電源の入出力端子
今回使うスイッチング電源はオムロン製で型番はS8JX-N03024CDです。
sP_20180203_113631.jpg

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入出力端子は下記のような構成となっています。
sP_20171203_113547.jpg

※入力端子に関しては上記は今回接続する「AC100V」と表記していますが実際は工場電源にも対応できるようにAC100V~AC240Vまで入力できます。(むしろ世界的な使い方ではAC200Vを入力に入れるケースが多いと思います)
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2.AC100V入力のケーブルを作成する
この章は入力端子へのコンセントからつなぐAC100V入力ケーブルを作成していきます
※ここからはAC100V接続箇所がありますので接続を間違えると短絡、地絡が起こり、感電の危険性があります。実施する場合は自己責任でお願いします。
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以前書いた下記記事で作成したものと同じものになります
作り方の詳細は下記記事を確認お願いします

3.スイッチング電源に入力ケーブル・テスターを接続する
2章で作成したAC100V入力ケーブルを接続していきます
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(今回はデバッグのためアース端子の接続は無しで対応します。)

今回はY端子接続なので端子台のネジに接続するのが楽です。
下記のようにドライバでネジを締めてケーブルを接続しましょう
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そして今回は電圧確認用にテスターも接続しておきます。
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端子台の透明なプラスチックカバーは忘れずにはめておきましょう。
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4.スイッチング電源に電源を入れてDC24V出力する
それではAC100Vのコンセントを入れて、DC24Vを出力してみましょう。

コンセントOFF時はもちろん出力電圧は0Vです。
sP_20171203_114236.jpg

コンセントON時は出力電圧はしっかり24V出ていますね。OKです
sP_20171203_114301.jpg

正常に出力している場合には端子台上の緑LEDが点灯しています
sP_20171203_114328.jpg 


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5.スイッチング電源の電源調整をしてみる
今回DC24Vを出力しましたが、このオムロン様のS8JXの出力電圧可変範囲として「-10~+15%」となっています。つまりスペック上では「24V-10%~24V+15%」=「21.6V~27.6V」が出力可能ということです。実際に確認してみたいと思います
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調整するには、LED上にある「出力電圧調整トリマ」をドライバで回していきます
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それでは出力電圧を調整してみましょう。

・最小設定に調整した場合
調整トリマを左(反時計回り)に回して出力電圧を下げていきます「1目盛=約1Vぐらい」で出力電圧が変わります。約2目盛ぐらい進むと出力電圧が22Vとなります
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調整トリマ左周り(反時計回り)の最終地点の出力を最小設定にした場合は「出力電圧=約20.4V(24V-15%)」となりました。
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・最大設定に調整した場合
最後に調整トリマ右周り(時計回り)の最終地点の出力を最大設定にした場合は「出力電圧=約28.6V(24V+20%)」となりました。一応最大・最小ともにスペック以上の設定ができたことになります
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Youtubeに今回の電圧調整に関しての動画をアップしておきました。リンク先はこちらです。よろしければご確認ください。



結果的にスペック以上の出力電圧設定ができましたが、メーカスペック値を守るべきですので電圧調整する場合でも基本は「24V-10%~24V+15%」=「21.6V~27.6V」内で使用するのが良いかと思います

6.まとめ・感想
安定したDC24Vを簡単に作れるのがご覧いただけたかと思います。USB5Vから昇圧してDC24Vを作るのもいいですが、安定したDC24V電源がほしい場合はやはりスイッチング電源を使うのが楽ですね。

但し2章にも書きましたが
※AC100V接続箇所がありますので接続を間違えると短絡、地絡が起こり、感電の危険性があります。実施する場合は自己責任でお願いします。

今日はここまでにしたいと思います
どうもありがとうございました

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どうもミソジです。

今まではUSB5Vから昇圧してDC24Vを作っていましたが、「安定なDC12V/DC24V電源が欲しく、オムロン(OMRON)製のスイッチング電源を選んでみた」を紹介します
(むしろ今回のようにAC100V~AC240VからDC24Vを作る方が王道かつ簡単です)

目次
オムロン製スイッチング電源
※電気経験未経験者の方は・・・
①電源容量(電源・電圧)を決める
②メーカと種類決める
③形状を選ぶ(カバー有無,DINレール取付有無)
まとめ・感想

オムロン製スイッチング電源を選ぶ
今回選定したスイッチング電源はオムロン製で型番はS8JX-N03024CDです。
(正直に言いますとかなり適当に選んだ型番ですが、少し理由を付けて記事にしたいと思います)

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普段スイッチング電源使い慣れている人ならば選定は問題ないと思いますが、初めての方が選定するにあたってのポイントを簡単に少しだけ説明しときます

※電気経験未経験者の方は・・・
また電気関係未経験の方はDCジャック型のスイッチング電源を選ぶことを推奨します。
下の写真のようなパソコンのバッテリー形状のものです。(下記は筆者の外付けHDDのスイッチング電源(12V 0.5A)です)

特にDC12Vを取り扱いしたい場合は、筆者のように他の手元にある機器のバッテリが使えるケースも多々ありますのでおススメします。

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DCジャックからは直接電源取り出せませんが、上記のような変換基板を使えば簡単に取り出せます。(また個別に記事にする予定です)
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DCジャックを推奨している理由は大手メーカのスイッチングは基本的に工業用途で接続しやすいように「端子台形状」です。そのため必ず(非常に簡単ですが)入力電源AC100Vの接続をする必要があります。
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AC100Vは短絡、また感電すると非常に危険なの未経験の方は直接DC電源が直接出ていているものを選ぶことを推奨しときます。

但しデメリットとしてはDCジャック型のスイッチング電源(特にDC24V)は大手メーカが取り扱っていなく海外含めたニッチなメーカとなることです。(まぁ基本DC24V取り扱おうとする方は基本電気経験者の方が多数だと思いますので端子台形状を選ぶと考えていますが…)

①電源容量(電源・電圧)を決める
 実際に動作させたいもの電圧を確認して、必要な電流を計算します。メーカの定格を参考にして決めていきます。本当に簡単な例を2例ほどあげておきます。

例(1)_汎用的なオムロン(OMRON)のリレーMY4(24VDC)を30個動かしたい場合
sリレー.png

メーカHPより「コイル定格・・・24V 36.3mA」のため電圧が24V 電流が36.3mA×30個=1089mA以上のスイッチング電源を選べばOKです。
OMRON.png
容量選択する際には1080mAという細かい値はなく大体0.5A刻みが多いので、一番近い電源容量の24V 1.5A」スイッチング電源を選択するケースになります。今回選定したS8JX-N03024CD(24VDC_1.5A)はOKです


例(2)_汎用的なオムロン(OMRON)の「リレーMY4(24VDC)」15個 +「タイマーH3Y-4」15個を動かしたい場合
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先ほどと同様にメーカHPよりH3Y-4のタイマーの定格は「消費電力・・・0.9W(DC24V時)」ということでした。H3Y-4の消費電流としてはI(電流)=W(電力)/V(電圧)=0.9W/24V=37.5mAとなります
(オムロン様がリレー同様に消費「電流」で書いていないのは何か理由があるんですかね?また暇な時に確認してみます)


ということですのでリレー×15個とタイマー×15個の合計の電流値を計算するとが「36.3mA×15」+「37.5mA×15」=1107mA以上を選べばOKです。
OMRON2.png
このケースでも前回同様に24V 1.5A」スイッチング電源を選択するケースになります。

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②メーカと種類決める
日本メーカまた海外メーカ含めると数えきれないほどあります。
迷ったらとりあえずオムロン(OMRON)でも選んでおいてください。スイッチング電源を取り扱っているどのネット販売店でもオムロンはあるケースが多いため、手に入りやすいです。オムロンのHPはこちらから

メーカHPを見ても様々な電源があります。最近は「IoT対応」とか「安全2重化対応」とか。特にこだわりが無ければシンプルな汎用電源で端子台形状を選べば構いません。(デバッグ・テスト用としては端子台形状をおススメします。)
オムロンだとS8JXシリーズになります。

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③形状を選ぶ(カバー有無,DINレール取付有無)
①で決めた電源容量(電流・電圧)を元に型番を決めます。追加で決めることはカバー有無、DINレール取付有無ぐらいです
 
入力のAC100V電源部が裸になっていると危険のためカバーはあった方が良いです。
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仮にカバー無しにしたい場合でもネジ一つで外せますので特に理由が無い場合はカバー付きを選択するのをおススメします
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取り付けタイプは「DINレール」か「正面取付け(ネジ)」がありますが、
こちらも迷ったらとりあえず「DINレール」といった感じで選んでもらえれば問題ないかと思います
理由はこちらも指定のネジ取り外せば変更可能のためです
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「正面取付け(ネジ)」は下記箇所でネジ止めできます。あらかじめ板金取り付けが決まっている方はこちらにした方がいいでしょう。取り付け寸法はこちらのオムロン様HPに載っています。
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「DINレール」型はそのままDINレールに差し込むだけで使えます
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まとめ・感想
①~③の手順より「DC24V」「定格1.5A」「カバー有」「DINレール取り付け有」を選択するとなるとオムロン様のHPより選定するとS8JX-N03024CDとなります。

sP_20180203_113631.jpg

本当に簡単に選定しましたがデバッグレベルではこんな感じで選定すればいいのではと考えています。気持ち大き目の電源容量にしといた方が良いと思います

<<20180218追記>>
この記事の続きにあたる「オムロン(OMRON)製のスイッチング電源(DC24V電源)を使ってみた」の記事を書きました。リンク先はこちらから


今日はここまでにしたいと思います
どうもありがとうございました

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