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  1. 足あと帳(0)12/11/01(木)09:23
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WCTで悩む!!!!

 投稿者:Tessho  投稿日:2018年 5月27日(日)13時56分32秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  教えて→心電図または心電計の専門家!

大抵の本には,「wilsonの中央電極(結合電極)の電位はゼロである」と書いてある。
例を示そう
ーーーーーー
http://www.udatsu.vs1.jp/ecg-lead.htm
標準12誘導の誘導軸
Wilsonの中央電極とは、右手、左手、左足を高い抵抗を介して1点に集めた部位である。この点の電位はKirchhoffの第一法則に従うと0(ゼロ)電位と見なすことが出来る。
ーーーーーー

おバカか!Kirchhoffの第1法則はΣIi=0という「電流則」で,「一点に流入した電流の総和は
流出した電流の総和に等しい」という法則である。電位ゼロなんてどこにも言ってない!

右手電位R, 左手電位L, 左足電位FとするとWCTの電位は
WCT=(R+L+F)/3
で表せるのは下で示した通りである。すなわち
「Wilsonの中央電極の電位は,右手,左手,左足の電位の平均値である」
(ここで,電位と言っているのは基準点との電位差のことで,心電計では回路の基準点は
右足リードである。よって,右手電位=右手リードの電位-右足リードの電位であるが,
回路の基準点は通常アース電位に固定するので,右手電位=右手リードの電位のことになる)

どう考えたって,たまたまR,L,Fという3点を取ってきて,その和R+L+Fがゼロになるなんて
都合のいいことが「偶然」起こるはずがないじゃないか!(工学的な考え方)・・・って悩んでいる。

単極肢誘導では
aVR=R-(L+F)/2
aVL=L-(R+F)/2
aVF=F-(R+L)/2
って定義されているよね。例えばaVR=R-(L+F)/2では,Rの電位から,Lの電位とFの電位の平均値
を引いた電位で,aはAugmented(増大された)って意味。Rの電位より大きい電位が得られる。
上の3つの式を辺々足し合わせる(左辺の合計=右辺の合計)
aVR +aVL+ aVF=R+L+Fー(2R+2L+2F)/2=0
となるんで,これを,単純にR+L+F=0と"勘違い"もしくは強引にコジツケたかだな。

どなたか,WCTの電位=0を証明または説明してくれませんか?
 
 

WCTを考える2

 投稿者:Lapp  投稿日:2018年 5月26日(土)12時21分48秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
編集済
  RLDの話をしていたら,急にウイルソンの中央(結合)電極の話をし出す。”話があちこち飛ぶ症候群”
ではない。きちんと話はつながっている。RLDは「平均ハム電圧の検出」→「反転」→「反転ハム電圧の注入」
という手順を踏むので,「平均ハム電圧の検出」が重要になる。ここにWCTが登場する。

さて,まだ入り口その2の話。「平均をとる」ということの話。
2電圧源の平均については
>ついでに  投稿者:Tessho  投稿日:2018年 5月 7日(月)
「2つの電圧源を同じ値の抵抗で結合すると結合点は両電源の平均値になる」
との結論が出ているが,1つ前の解析で,3電圧源でも,結合する抵抗を同じにすれば,3電源の平均を
得ることができることを示した。拡張すれば,多電源でも同じ抵抗で結合すれば,結合点には平均電圧
が現れる。すなわち,平均値をとる回路ができるということ。

簡単な例を図1に示そう。
左側は,4V,5V,6Vの電源(ここでは直流だが,交流の実効値と考えてもよい)を同じ抵抗1kΩで
結合した状態の結合点の電圧をLTspiceに計算させたもので,平均値5Vを示している。右側は
さっと計算はできない数値をいれたもので,結合点が6.5999999Vと計算されたものである。
計算してみると,合計は9.6+4.4+5.8=19.8で,平均をとると19.8/3=6.6Vとなる(割り切れる)。
LTspiceはシミュレーションの中で逐次計算をしているので,6.6を6.5999999と表現している。
要は,きちんと平均がとれているということがわかる。

では図1の左の回路で,いちばん右側の電圧源の電圧を-9Vにするとどうなるだろうか。
4+5-9=0となり,平均電圧はゼロVになるはずである。すなわち結合点はゼロ電位に。
図2はLTspiceで計算させたもので,結合点は-0.28912059fVとなっておりゼロではない。
しかし,見慣れない記号fVってなんだろう。Vはボルトだからfは単位の接頭語(mとかμとか)
にあたり,コンデンサでは使うピコ(p)の1/1000のフェムトFemto(f)という桁,すなわち10^-15
というとてつもなく小さな値である。LTspiceは愚直に突き詰めて計算して「これだけ残りました」
って言ってきた「ケナゲな値」である。まあ,「ゼロ」と読んであげよう。

図3は,このことを交流で示したもの。50Hzの正弦波電圧源で,振幅が1V,2V,-3Vを結合した
場合の合成波形を示したもので,薄緑色の直線が,V(WCT)すなわち結合点の波形である。
すなわち結合点の電位はゼロとなって,左2つの交流を右の1つの交流が打ち消していることを
示している。ここで,振幅がー3Vのマイナスとは,交流の場合は,180度位相がずれていること
すなわち,波形が反転(逆転,逆向き)していることを示している。

さて,WCT結合では上の最後の例のように,結合点電位=0となるのであろうか。この解析はこの次。
 

RLD回路熟考

 投稿者:Tessho  投稿日:2018年 5月25日(金)10時25分53秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  RLD回路は,図1のように,身体に貼り付けた電極Aから,ハム電圧の平均値を検出し
この波形を位相反転し,右足リードRLに返してやる回路である。こうすることによって
A点のハム電位を打ち消して(減弱して),心電計に入力されるハム信号を小さくして,
そのあとの差動増幅器での同相雑音(ハム雑音)を除去しやすくするための回路である。

図1の回路を少し詳しく説明すると
身体に乗ったハム電圧Vhumが身体内部インピーダンスZBを介して電極Aに入ってくる。
電極Aから電極インピーダンスZeを介して,ブッファアンプ(電圧フォロア)に入力した
ハム電圧は,次のRi,Rfで構成される反転増幅器(増幅度-Rf/Ri)で反転(位相が逆転)
される。反転増幅されたハム電圧は,出力抵抗+RL電極のインピーダンスを介して,
身体に注入され,身体内部インピーダンスZbを介して,電極Aに至り,VhumからZB
を介して電極Aに流入するハム電圧と合成され(Vhumからのハム電圧-RLからの逆転
電圧)され,減弱する。この過程はフィードバックループで繰り返され,ある一定値に
落ち着く(その間,Vhumの値や,電極インピーダンスなどが変化しても,それに追随
して,制御作用が働く)。これがRLD回路の動作原理である。

図2は,図1の回路を簡略化したものである。図2では,VhumがZBを介して電極A
に現れるが,RLD回路のフィードバックループが作動して,ハム電圧は減弱しeとなって
いる。このeは反転増幅器(ここでは,オペアンプとしてではなく,-A倍の差動増幅器
として表してある)で-A倍され,-Aeとなって,ZL(増幅器の出力側抵抗とRL電極
の電極インピーダンスおよびRLからAに至るまでの生体内部インピーダンスを含む)
を介して,電極Aに注入されて,ハムを打ち消し・減弱させる。

図1で,検出側の-in入力のインピーダンスは無限大(図1でbafferアンプが入っている)
であるので,この図2の回路は,最終的に図3の回路のように表せる。
図3の回路で電極A点のハム電位eは,前にRLDの原理を説明した
>RLD(右足ドライブ)  投稿者:Tessho  投稿日:2018年 5月 6日(日)
の基本図(図3)の「2電源の結合点の電位」で計算ができ,次のようになる
e=Vhumが/(1+(ZB/ZL)(1+A))
A>>1なら,ハム減少率e/Vhumは,1/(1+(ZB/ZL)A)となり,大略1/(A(ZB/ZL))となる。
ZBとZLがほぼ同じオーダーならば,反転増幅器の増幅度A分1になる。
なお,実際はZLはZBより大きいし,安全のため,反転増幅器の出力に高抵抗Roを
入れるともっと大きくなり,この項(ZB/ZL)はハム打ち消し効果(ハム減少率)を
減少させる。
 

RLD実験機の製作

 投稿者:Tessho  投稿日:2018年 5月 7日(月)21時44分36秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  LM358(2chオペアンプ)+ICL7660(正負電圧発生IC)を使って実験機を作った。
回路は前の発言の図1の回路に,±電源(OCL7660で構成)を付加したもの。

まず直流電圧試験。
 

RLD回路

 投稿者:Tessho  投稿日:2018年 5月 7日(月)17時40分45秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
編集済
  図1のような回路でLTspiceシミュレーションをしてみた。
左のVcom(5V)と10kΩ(R3)がハム源の模擬(直流で示したが)。この10kΩの先に現れてくるの
がVhumで,何もつながっていなければ,当然5Vである。このVhumをバッファ(電圧ホロア)で
受けて,そのあとに,1kΩ(R4)と1MΩ(R2)とオペアンプで,-1000倍の反転増幅器をつなぐ。
この回路がRLD回路である。その出力を10kΩ(R1)を介して,Vhumのところにつないである。

回路の簡単な説明をすると,Vhum(実際はRLD回路が作動しているときのVhumは数mVの大きさ)は
バッファを通って,-1000倍の反転増幅され,RLD回路の先端は-1000Vhumになっており,この回路
ではおよそ-5Vになっている。そこで,前に説明した,2電圧源の中点の電位は,ほぼゼロのVhum
になるというわけである。
図2は,図1の回路を動かしたときの,回路各部の電圧(LTspiceが計算してくれた値)を表示
したものである。Vcomが5Vのとき,RLD回路の出力は-4.9901567Vになっており,その結果,Vhum
は,本来の5Vから,実に1/1000の5.021201mVになっており,ほとんど「無くなっている」のである。
これがRLD回路の威力である。ハムは,ほぼ(1/RLD回路の増幅度)になるハズである。

この回路でどのくらいの大きさのVcomまで打ち消せるかというと,Vcomが電源電圧以下である
必要がある(ただし,オペアンプの出力の最大振幅以下に抑えられる)。(図3)

以上がRLD回路の原理であり動作である。
ただ,実際にはこのようにうまく働くかはやってみないと分からない。

 

右足ドライブ

 投稿者:Tessho  投稿日:2018年 5月 4日(金)22時29分42秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  下の「心電計」に右足ドライブ回路(ハム位相反転注入器)をつけた。効果はある。解析がまだ。
実機で実験のこと。
 

LT1167+ICL7660心電計

 投稿者:lapp  投稿日:2018年 4月19日(木)12時55分57秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  ここでも何回か取り上げている計装アンプのLT1167を使った簡易型心電計回路の実験。
±電源は,+電源(例えば9Vの電池)から-電源を作り出すICであるICL7660で作る。
今回はRg=50Ωでおよそ1000倍の心電計アンプにした。1mVが1Vになる。
 

はい339でした

 投稿者:Tessho  投稿日:2018年 4月18日(水)22時38分7秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  投稿してもカウンターは変わらない  

新しく投稿

 投稿者:Tessho  投稿日:2018年 4月18日(水)22時37分30秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  カウンターはそのまま339のハズ  

339

 投稿者:lapp  投稿日:2018年 4月12日(木)07時57分1秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  カウンター  

RsCs RpCp

 投稿者:Tessho  投稿日:2018年 2月21日(水)11時13分17秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  PPT上
ペイント下
 

XR2206

 投稿者:Tessho  投稿日:2018年 2月 8日(木)22時54分43秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
編集済
  波形と回路図  

薬とあかぎれ

 投稿者:lapp  投稿日:2018年 2月 7日(水)16時14分19秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  痛い  

アイロンビーズ

 投稿者:lapp  投稿日:2018年 1月29日(月)01時31分1秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  って知ってる?私もよく知らんのだが,手芸や子供の玩具なんだそうで,図1のような
もの。今日,ダイソーで買ってきた。
中身は,図2に示すように,ポリエチレンのチューブを5㎜長さくらいに切りそろえた
もので,1袋に100個くらいは入っている。測ると,内直径が2.6㎜くらい。
何に使うかというと,作ったプリント基板工作の周囲に付ける「足」としての利用。
通常,プリント基板の下側は半田面で,部品の足が半田付けしてあり,ちょっと
出っ張っている。そのまま,机に置くと,下に金属製のものがあると「ショート」の
危険があるので,少し「浮かす」必要がある。そのため,簡単には,10㎜くらいのビスを
4隅に付けて,テーブルの足にする。プラスチック製の「スペーサー」と呼ばれる筒(中に
ネジが切ってある)が使われるが,これがちょっと高い。
そこで,アイロンビーズなるものが,その代わりにならないかと考えていた。
普通足は3㎜φビスで作るので,2.6㎜φのアイロンビーズでは小さすぎるのだが,
ポリエチレンなんで伸びる。試しに,5㎜のビスを突っ込んで,ドライバーで無理やり
入れていくと,図3のように,しっかり入って固定される。
試しに,電圧基準の足として,M3(3㎜ビス)の長さ5㎜のビスにアイロンビーズを
付けてみると,ピッタリでいい感じ。
まあ,ちょっと「貧乏くさい」話だが,ちょっとした工夫の話でした。
 

アイロンビーズ

 投稿者:lapp  投稿日:2018年 1月28日(日)23時43分9秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  ダイソー 20180128  

Digital Potentiometer

 投稿者:Tessho  投稿日:2018年 1月26日(金)18時20分49秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  Digital Potentiometer
下のX9C104のアナログ的実験をしてみた。
回路は,図1に示すように,INC端子のタクトスイッチで,抵抗アレイの端子を上下に
1つずつ動かすことにした。INC端子は,抵抗1kΩでVCC(5V)につながっている
(こういうのをプルアップという)ので,スイッチoffではH(high)状態。押す(on)と
アース電位でL(low)状態。CSはとりあえずアースに落とす。
U/Dも1kΩでプルアップしてあるので,スイッチoffではH状態でINCを押すごとに
抵抗はUP(ワイパー端子が上に移動),onではL]状態で,DOWN(ワイパー端子は下に
移動)になる。U/D端子はスイッチは付けずに,ジャンパー線でon/offすることにした。

取り合えず,図2のようにブレッドボードで作った。電源は安定化電源から5Vを入れた,
VH端子は5Vに,VL端子はアースにつないで,VW端子とアースとの間にテスタを入れ
て,出力電圧を読むことにした。
始めの状態は,5Vを示す。U/D端子をアース(L状態)にして(DOWN方向),INCの
タクトスイッチを押すごとに,電圧が下がっていく。OK,OK。U/D端子をアースから離す
(H状態)と,タクトスイッチを押すごとに電圧は上がっていく。OK,OK。
ひとまず,理解したとおりに動いた。

電圧は変わるのはわかったので,抵抗部分は単独で動くのか調べるため,VH/RH端子を
VCCから外し,VL/RL端子をアースから外して,VL/RL端子とVW/RW端子の間の抵抗
をテスタで測った。電源が入っていないときは∞を示す。これは,どのCMOSもOFF状態
にあるから当然。電源を入れると,確かに100kΩ(実際は114.6kΩだった)からU/Dが
L状態ではタクトスイッチを押すごとに下がっていく。OK,OK。よって,抵抗部分は独立
に使える(ふつうの可変抵抗器として使える)。
図3はその途中の様子を示したものだが,49.2kΩが,スイッチを押すと45.6kΩに下がって
いるのが分かる。しかし,ハテ?抵抗要素は1個1kΩでは?だから1回押しでは1kΩしか
下がらないハズなのに,3.6kΩも下がってる?これは,タクトスイッチのチャタリング現象
(スイッチの接点がばねで切り替わった時に,バウンドして,接触・非接触を数回繰り返す
こと)のようだ。3回押したことになるのかな。なお,要素抵抗は1kΩではなく,1.15kΩで
尚且つ誤差があることと,CMOSがONになったときの抵抗(ON抵抗)が40~100Ωあること
によるものらしい・・・と想像した。これもOK,OK。

まあ,digital potentiometerの主要部分は理解したことにしておこう。
次はUP/DOWNカウンタの理解だな。
 

練習

 投稿者:lapp  投稿日:2018年 1月24日(水)22時05分21秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  携帯キーボードキーボードを買った。慣れれば使えるかな。

 

aitendo

 投稿者:Lapp  投稿日:2018年 1月20日(土)08時14分6秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  地図や写真  

年賀返信用

 投稿者:Lapp  投稿日:2018年 1月 4日(木)22時37分16秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
編集済
  はがき写真  

年頭のご挨拶

 投稿者:Lapp  投稿日:2017年12月31日(日)08時00分34秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
   

年頭のあいさつ

 投稿者:Lapp  投稿日:2017年12月31日(日)07時50分24秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
編集済
  上はpdfの写真機機能で撮ったもの。文字の周りがにじんでいる。
下はワード画面をキャプチャしてとりみんぐしたもの。こっちのほうがキレイ
 

DC-Amp Moduleで脈波計

 投稿者:Lapp  投稿日:2017年12月30日(土)22時08分23秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  ebayでDC-Ampを買った(前に報告しているが)。
LM358 Weak Signal Collection DC Amplifier Module 100 times Adjustable DC K9I1
Price:US $2.49 Approximately JPY 281 図1

このmoduleに関しては,ネットでどこを探しても「回路図」が手に入らない。
そのため,回路の校正を知るためには,プリント基板回路の部品等を1つ1つ追っていかなければ
ならない。しかし,ICの足の感覚が1.27mmのSOIC(Small Outline Integrated Circuit)タイプで,
テスターピンを当てるにもままならない。
 

楽しみにしていた「電圧基準」

 投稿者:Lapp  投稿日:2017年12月29日(金)00時24分7秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  「電圧基準」オタクの私が,楽しみにしていた「最後の電圧基準」が昨日届いた。
AD584 4 Channel 2.5V / 5V / 7.5V / 10V High Precision Voltage Reference Module
Price:GBP 2.20
Approximately JPY 334
という,メチャ安い「電圧基準」(図1が販売ページに乗っている製品の写真)
この販売業者には,事前に「キャリブレーションシート」について質問をしていた。
製品のページにQ&Aコーナーがあって,そこに次のようなQを書き込んだ
Is this Voltage Reference Module attached the calibration sheet?
Nov 18, 2017
そしたら,数日して,そのページにAが書き込まれた(すなわち,回答)。
Yes, the sheet gave the voltages to four decimal places.
(これは,その製品ページに「公開」されているので,誰でも読める)
ここまでは,前に書いたような気がするが,要するに「この電圧基準moduleには小数点以下
4桁までの電圧地がシートとして提供される」ってことだと思って,即,ポチッ注文した。

こんな経過のあと,待つこと39日。昨日,やっと着いた。ずーーと待っていたので,うれしかったぁ。
早速,開けてみると(図2,かなり小っちゃい)・・・おや?構成表は?ないじゃん!
どうしたことか!ついて来るといったじゃない!ウソつきーー!
頭に来たので,さっそく「return」クレームを入れる。
「お前は約束したじゃないか!製品ページにQ&Aは公開されてるぞ。お前は嘘つきか!
 めちゃくちゃ,がっかりしたよ~~」と言ってやった。

これらは直接販売者にmailするのではなく,ebayを通してクレームを送るわけで,ebay本部は
このような情報をすべて把握している(業者がキチンと処理しないとebay本部から締め出される)。
そいたら,珍しく,ほんの数時間後には,ebayから「業者は返金するといっているので返金
されます」と言ってきた。(ふつうは2,3日後になる)
(returnだから,本来はクレーム品を送り返すんだが,少額で日本からの操業がバカ高くなるので
「製品は返さなくていいです」という「但し書き」が付いてくる)

というわけで,残念ながら2個目の「校正表付電圧基準」は手に入らなかったというわけ。
(なぜ,2つの校正表付にこだわるかというと,1つでは,その校正表を本当に信用していいか
常に「不安」があるからで,2つのプリントされたものを比較し,2つの電圧基準の出力の差を
測って検証すれば,そこでやっと「安心」できるから。・・・ただし,2つが違ってしまったら
多分,もう1つ買う羽目になるだろうが)

実は,この電圧基準(「Green」と呼ぼう)の出力はしっかり測って,前のCal付New Yellowとの
差を測ってみたら,・・・・非常に優秀なことはわかった。この結果は次の投稿で示そう。

以上,「充電中に」起こった最大のデキゴトでした。



 

充電中

 投稿者:Lapp  投稿日:2017年12月28日(木)10時05分7秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  ただいま充電中  

1MΩ 3MΩ比較

 投稿者:Lapp  投稿日:2017年12月20日(水)11時38分57秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  比較した  

図の合成

 投稿者:Lapp  投稿日:2017年12月19日(火)12時07分15秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
編集済
  ペイントで図の合成をすると,たくさんの波形を大きくならべられるのではないかな。

(結果:必ずしも大きいままUPされない→どのような工夫が必要だろうか?)
 

4桁マルチメータをebayで買ってしまった

 投稿者:Lapp  投稿日:2017年12月18日(月)22時57分3秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  YouTubeで褒めていた格安4桁表示(9999表示)の
AN8008 True-RMS Digital Multimeter 9999 Counts Square Wave Voltage Ammeter
を買ってしまった(¥2,171 JPY)。とても小さい132 x 65 x 30 mm。
外観は図1のよう。そのスペックを図2に示す。おまけに図3のように,たくさんの
測定用端子(アダプタ)が付いてくる。電圧,電流,抵抗,キャパシタンス,周波数
ひととおりは測定できる。おまけに,50Hz~5000Hzの方形波(矩形波)発信器も
持っている。おまけに9999の4桁表示。SANWAの1万~2万円台のテスタに匹敵する。
電池は単4二本。これの精度は,電圧基準で測ってみた結果は次に載せる。

 

Tessho→Lapp

 投稿者:Lapp  投稿日:2017年12月16日(土)10時53分35秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  投稿者の変更  

E24

 投稿者:Lapp  投稿日:2017年12月16日(土)10時51分59秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
編集済
  E24系列
1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0
3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1
 

DMMの入力回路

 投稿者:Lapp  投稿日:2017年12月15日(金)00時20分30秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
編集済
  DMMの入力回路
400mVの電圧計
AD変換
 

入力抵抗をテスタのオーム計で測る

 投稿者:Lapp  投稿日:2017年12月10日(日)15時57分45秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
編集済
  誰でも「抵抗だからテスタで測れるんじゃない?」って思うよね。
やってみましょう。
図1のように,PC720MをDCV(直流電圧レンジ)にし,テスタ棒端子を隣の
PC7000の端子につなぎ,PC7000を抵抗測定レンジにする。そして,PC7000の
表示を読むと,10.435MΩとなっている。抵抗2MΩを挿入して測定した下の結果
10.471MΩとほぼ同じである。

電圧計測レンジの入力は,単なる直流増幅器で,オペアンプなりFETを使っている
から,その入力抵抗は理論的には∞である。しかし,測定の安定化やバイアスのため
10MΩの抵抗をつけるのが普通である。今回の測定は,その抵抗を測ったものだろう。
(なお,PC720M側の電圧表示0.560VはPC7000の抵抗測定レンジの測定電圧を
表している)
 

DMMの入力抵抗の測定

 投稿者:Lapp  投稿日:2017年12月10日(日)13時30分58秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
編集済
  実際に,SANWAのマルチテスタ(DMM)PC720Mの入力抵抗(入力インピーダンス)
を測定してみよう。

電源電圧Vcc=10.73Vにして,抵抗2MΩ(実測2.056MΩ)および抵抗510kΩ
(実測507kΩ)の抵抗を直列に入れ,抵抗の後の電圧を(マルチメータ自身で)
測ると図1のようになった。

前掲の図2(実際例を入れてあるが)のように計算すると
Rin= Rs*Vin/(Vcc-Vin)に代入して
①Rs=2.056MΩのときは,Vin=8.969Vであるので
Rin=2.056MΩ*8.969/(10.73-8.969)=10.471MΩ
②Rs=507kΩのときは,Vin=10.21V であるので
Rin=0.507MΩ*10.21/(10.73-10.21)= 9.955MΩ
と計算できる。抵抗測定などの誤差を考えると,ほぼ10MΩと言える。

PM720Mのスペックを見ると入力抵抗は10MΩとなっている。

以上のように,生体電気測定器のJISに規定された「入力インピーダンスの試験法」で
DMMなどのVoltmeterの入力抵抗の測定ができることがわかるであろう。
(心電計,脳波計も「生体電気を測るテスタ」という意味で電圧計と同じである。)

 

心電計のJIS

 投稿者:lapp  投稿日:2017年12月 7日(木)14時56分23秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
編集済
  手元に心電計のJISの「初代」のファイルがないが,1993年「薬業時報社」発行の
「医療用具の規格基準解説」に収録されている
「JIS T 1202 心電計:1989」
を見ると,「初代」は1960年に制定されている。(私が,JISに関わるようになったのが
30代後半であるから,はるか昔,高校生の頃である。ちなみに,日本ME学会[現在の日本
生体医工学会]の設立は1962年である。だから1960年は日本のMEの曙期である。)
その後,1970年に大幅改正され,1989年にさらにIECの安全通則に適合させる改正が
されたとなっている。(これが,次のIEC第2版対応の1993年版まで続くことになる。)
目次はコピペができないので,簡単に書き写すと
1.適用範囲 2.用語の意味 3.使用条件 4.安全 5.性能 6.構成及び構造 7.試験
8.付属文書 9.表示
と,我々年代からすると,とっても「馴染みの真っ当なJIS内容」という感じ。しかも
上記の中で,JISの大半を占めるのが「5.性能」と「6.構成及び構造」で,「4.安全」は
「5.性能」の1/6しかない。まさに,「心電計を作る指針」になっているし,ユーザは
これを見て,「時定数,同相弁別比,入力インピーダンス,雑音特性」の重要さを学んだ
のである(初期のころの第2種ME試験の格好の出題材料になった)。

さて,これがIECの第2版対応版として登場したIEC 60601-2-25:1993をほぼ翻訳した
JIS T 0601-2-25:2006「医用電気機器-第 2-25 部:心電計の安全に関する個別要求事項」
が発行されるのであるが,私は,これを見て「唖然!」とした(図1の目次参照)。
「性能」が全くないのである。「なんだこれ,別に『心電計』と銘打たなくても,どの
機器でも「五十歩百歩」だ。IECは何考えてるんだ!」と心底思った。
この規格で心電計は作れない。しかも,この年,旧JIS「JIS T 1202 心電計:1989」は
廃止された!ここから日本のME機器のJISはオカシクなっていく。

『「性能規定」は技術の発展を阻害する』は,メーカのJIS委員からよく聞いた言葉だが
「治療器」はどんどん性能を上げて,治療可能範囲を広げていけばいいが,「計測器」は
「データの相互比較と経時比較」が重要なので,基本的な性能の最低基準は定めておいて
もらわなければ「医療行為」が成り立たないのである。

第3版が「基礎安全及び基本性能」になったのを機会に,個別規格もこれを追って,
「○○の基礎安全及び基本性能」になっていくのだが,心電計も2014年に,基本規格
の2012年改正を受けて「基本性能」も含めた規格になった(図2,3参照)。

ただ,私としては,これでも「心電計は作れない」と思う。大した性能しか入っていない
からである。
 

Voltmeterの誤差の検討

 投稿者:Tessho  投稿日:2017年12月 4日(月)04時52分31秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  下の5-digit LED voltmeterとPC7000の誤差の検討を行った。
実誤差(V)は,図1の上の表に,それぞれの%表示を下の表に示した。
 

テスタ校正

 投稿者:Tessho  投稿日:2017年11月29日(水)18時06分49秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  Cal付で校正した  

ダブル表示電圧計

 投稿者:Tessho  投稿日:2017年11月27日(月)14時16分14秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  「電圧計」というタームは,私の好きなものの1つだ。

電子工作実験では,下のレールスプリッタ実験のようにVNとVGのような2か所の
電圧を読んで記録する必要があることが多い。こんな時は,デジタルマルチメータを
2台並べて,見比べながら実験するが,「置く場所」「見る順序」「記録表の場所」など
で結構手間取ったり,間違えたりするものだ。こんな時,1画面に2表示の「小さな」
電圧計が欲しくなる。探すと意外にない。(大型高級機ではあるが)

たまたま,ebayで5digit表示(00.000~30.000V表示)のLED表示器を見つけた。
Red 0.36" LED 5 Digit DC 0-33.000V Digital Voltmeter Voltage Meter Car Panel ST
(図1)これを3台買った(まだ1台は着いていないが)。適当な電圧を入れ,2台を
比較したら,図2のように,10.265Vと一致した(時々,最後の桁が1変化する程度)。
このLED Voltmeterは,駆動電圧用と測定電圧用にリードが出ていて,駆動電圧は
3.5V以上必要なので,別電源を供給する必要がある(3.5V以上なら共用できる)。
なお,このLED Voltmeterの駆動電流を調べたら8.5mA(1個)だったので,両方でも
19mA。この電池の容量を400mAhとすると,およそ20時間使用可能ということに。
だから,9V乾電池駆動も十分考えられる。

これを箱に入れて(図3),どのように測定用端子を作るかが一番の問題。またこれから
手間暇かけないと・・・めんどうくさいなあ~~(メータ取り付けが特に・・・)
 

ebay最近のお買い物

 投稿者:Tessho  投稿日:2017年11月26日(日)15時02分18秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
編集済
  Nov 25, 2017~Aug 16, 2017,およそ3か月間のebayお買い物を画像で並べた。
我ながらよく買うもんだ。安いものばかりだが。72個映っている(同じ画像でも
値は違うもの)。1日平均0.7個(10日に7個)。
一番高いものでも¥2132
AN8008 True-RMS Digital Multimeter 9999 Counts Square Wave Voltage Ammeter
(そう,買ってしまったのだ。まだついていないが)。高いものは怖くて買えない。
安いものは\113だが,ほとんどが\300~\400の小物部品。老人のお小遣い程度。
(PayPalの90日間の概算から計算すると,\270/1日となった)

まあ,endlessだと思うが・・・・・・・・・・
 

ピンそろった

 投稿者:Tessho  投稿日:2017年11月24日(金)12時42分23秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  サンハヤト
マルツ
 

同じような実験をしている人がいました

 投稿者:Tessho  投稿日:2017年11月23日(木)21時42分59秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  どよよん現象@アマチュア無線
に,同じような2chオペアンプを使った「レールスプリッタ」の実験をしている人
がいました。
回路は,私のと同じ(図1)
出力についている大容量コンデンサは,低周波における電源インピーダンスを下げる
ためのもの。オーディオ用(ヘッドホンアンプらしい)に使うための実験のようだ。

いくつかのオペアンプを試して,「出力電流」が多く取れるOPampを探そうとして
図2のような結果を出していました。

私は,とりあえず,LT1167のCMRRが下がらずに,どのくらいキチンと直流差動増幅
をしてくれるかの見極めの実験なんで,デカいコンデンサは省略します。
 

栄光OB

 投稿者:Tessho  投稿日:2017年11月22日(水)09時48分52秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
編集済
  写真
B607: 画像の縦横サイズが大き過ぎるため正常にアップロードできませんでした。
お手数ですが、画像ソフト等で適宜縮小してから再度アップロードしてください。
(幅×高さが10,800,000(例:3286×3286)以内)

前の画像   4608*3456
修正した画像 3281*2461

トリミングしてみた
4608*2342=10791936になる
 

±

 投稿者:Tessho  投稿日:2017年11月21日(火)13時20分53秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  ±は表示されるか  

4桁表示のマルチメータが欲しければ

 投稿者:lapp  投稿日:2017年11月19日(日)17時38分12秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
編集済
  https://www.youtube.com/watch?v=xdGQEVdxmQQ
EEVblog #1007 - Is a $25 Multimeter Any Good?
でやけに褒めてたマルチメータなんだが,実に4digit(4桁表示)のもの。
EEVblogはこの世界では有名なYouTuberで,オーストラリア発音丸出しだが,プレゼンは役に立つ。
https://www.ebay.com/itm/AN8008-True-RMS-Digital-Multimeter-9999-Counts-Square-Wave-Voltage-Ammeter-meter/282629964241?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&var=581821636246&_trksid=p2055119.m1438.l2649
AN8008 True-RMS Digital Multimeter 9999 Counts Square Wave Voltage Ammeter meter
のサイトが現在最安値のUS $17.85Approximately JPY 2,004。日本で4桁表示(9999)を探すと
SANWAでも1万円以上するので,やはり2000円台はお買い得か。(上のYouTube紹介で,精度は
かなり「良」のようだ)。
思わず,ポチッしたくなるが・・・ガマン。
 

AT-ATモデル

 投稿者:Tessho  投稿日:2017年11月14日(火)23時00分22秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  バンダイの『スター・ウォーズ』プラモデルシリーズ。
1/144 AT-AT
1/144スケールプラスチックキット
2017年3月30日発売予定
価格:4,536円(税込)
 

バラック実験OK

 投稿者:Tessho  投稿日:2017年11月12日(日)00時21分59秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  一生懸命半田付けしたLT3092モジュールをブレッドボードに刺して,図1のLTspice
シミュレーションの回路図を作った。ブレッドボード上で部品を接続しただけなので
バラックである。

シミュレーションでは,Rset(SET端子に付ける可変抵抗器)を100kΩにし,Rout
(OUT端子に付ける抵抗)を100Ωとしたところ,図1左のグラフに示すように,
ほぼゼロ(実際は140μAくらい)から,抵抗が上がるのに比例して最大で10mAまで
定電流で流せる定電流源であることが確認できた(なお,Rout=10Ωにすれば,0~100mA
の定電流源)。

そこで,図2のように実際にブレッドボード上に,シミュレーションと同じ回路を
組んでみた。100kΩの可変抵抗器(ボリューム)と100Ωの大きなRoutが見える。

この回路のLT3092のIN端子に,直流電源から9Vを印加した。100kΩVRがゼロの
時は図3左に示すように,Iout は0.38mAを示した。VR最大値の時(このVRは最大値
106kΩであった)のIoutは10.62mAを示した。
これは計算通りで,Rset=0ではIoutはゼロにはならず,図1の例では160μAで
あるので,0.38mA表示は妥当だろう。特に,Rset=106kΩ(このVRの最高値)では,
ほぼ計算通り10.62mAを表示した。

この定電流ICは非常に使いやすい。Routを10Ωにすれば,定電流出力は0~100mAに
なる。このようにRoutを切り換え式(10Ω,100Ω,1kΩなど)にしてやれば,非常に
広範囲の定電流源が出来上がる。しかも,調整用抵抗Rsetは小型のボリュウームでいい
のがいいねえ。今ebayに100kΩの多回転ポテンショメータを頼んでいるので,着いたら
箱に入れて,我が家の「定電流源の標準機」にしようと思っている。

 

100円で楽しむ

 投稿者:Lapp  投稿日:2017年11月 6日(月)09時51分42秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
編集済
  百円玉1個は100円ショップの買い物だが,100円ショップに行くと余計なものまで買い込むから
すぐ千円近く「無駄遣い」をする。でも,ebayでは100円程度で十分楽しめる。

\113で20個のTL431もその一つ。
基準電圧接続にして,20個のうちの10個(写真)のVref(基準電圧)をPC510で測ってみた。
今度は電源を12V(実際は11.9V)にしてカソード側抵抗5kΩで測った。
①2.496 ②2.466 ③2.495 ④2.497 ⑤2.498 ⑥2.497 ⑦2.495 ⑧2.499 ⑨2.499 ⑩2.492
と測れた。Vrefはデータシート(スペック)では2440 ~2495~2550 mVなので,スペック内。

たった100円(失礼,100円玉君)で,これだけ長く深く楽しめるのが,「ebay電子工作のだいご味」。
確かに老後の楽しみではある。・・・しっかし・・目が見えない!!!哀しい・・・・

 

「My基準電圧」完成

 投稿者:lapp  投稿日:2017年11月 6日(月)00時02分38秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  1個5.8円のTL431を使った「My基準電圧」moduleが出来上がりました。

これだけ作るにも,机の整理,工具の整理・・・と心の準備が必要。やっぱりヘタ!!
9V電池スイッチ付きボックスの上に張り付けて,一応「完成」。
デジタルテスタのテスタ棒の先にピンソケットに差し込むピンヘッダをつけて,
My基準電源の+端子(赤)と-端子(黒)へつなぐ。2.500Vを示す。OK。

どれほどの使い道があるかわからんが,一連の設計や実験は楽しかったから「まあ,いいか」
 

TL431

 投稿者:Tessho  投稿日:2017年11月 3日(金)19時17分3秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  出力調整  

エクセルグラフの貼り付け

 投稿者:Tessho  投稿日:2017年 8月29日(火)17時20分23秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  貼り付けでどのくらいの大きさになるかの実験  

次見る予定DVD

 投稿者:lapp  投稿日:2017年 8月28日(月)23時15分34秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
  次の予約
ガーディアンズ・オブ・ギャラクシー:リミックス
メッセージ
グレートウォール

見るかも
ドラゴンハート ~新章:戦士の誕生~
美女と野獣
人魚姫

少し古いが
ルドルフとイッパイアッテナ
バイオハザード:ザ・ファイナル
 

Tesshoの式(湿度計算)

 投稿者:lapp  投稿日:2017年 8月21日(月)20時02分3秒 127.58.236.133.dy.bbexcite.jp
編集済
  H=(0.7*Tw-0.435*Td+4.064)/(0.0374+0.00292*Td)

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