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L/C Meter IIB 取扱説明書
Neil Heckt
       Specifications仕様
測定範囲

精度: 代表的読みとり精度の1%

表示/DISPLAY
16文字LCD
4桁の数字表示 
巧みな技術による直接表示、すなわち、LX=1.234?H/CX=123.4pF

サンプリング速度:
秒速約5サンプル(較正できる部品の較正中にトラック調整する)
本器は、操作中に変更できる2モードの内の一つのモードでの値を表示する。
マイクロモードは、?H、mH、pF、と?F.例えば、このモードでは、10.00nFは.01000 ?Fとして表示し、1ナノHは.001マイクロヘンリーとして表示する。
これは、私のような、オールド・タイマーのためのものであり、多くの部品に表示されている通りとなっている。このナノ・モードは、メートル法に慣れている方に向いている。
表1は、それぞれの範囲がそれぞれのモードでどのように表示されるかを示している

インダクタンス
ナノ・モ−ド
インダクタンス
マイクロ・モ−ド
キャパシタンス
ナノ・モ−ド
キャパシタンス
マイクロ・モ−ド
000-999 nHy
0.000 - 0.999 mHy
0.00  -  0.99 pF
0.00  -  0.99 pF
1.000 - 9.999 mHy
1.000 - 9.999 mHy
1.00 -  9.99 pF
1.00 -  9.99 pF
10.00 - 99.99 mHy
10.00 - 99.99 mHy
10.00 - 99.99 pF
10.00 - 99.99 pF
100.0 - 999.9 mHy
100.0 - 999.9 mHy
100.0 - 999.9 pF
100.0 - 999.9 pF
1.000 - 1.999 mHy
1.000 - 1.999 mHy
1.000 - 9.999 nF
1000 - 9999 pF
10.00 - 99.99 mHy 
10.00 - 99.99 mHy 
10.00 - 99.99 nF
.01000 - .09999 mF
100.0 - 150.0 mHy *
100.0 - 150.0 mHy *
100.0 - 999.9 nF
.1000 - .9999 mFd 
1.000 - 1.500 mFd *
1.000 - 1.500 mFd *
TABLE 1.  表示の選択  (* いくつかの値は、測定範囲外のものがあります).

操作モード/OPERATING MODES


LxおよびCxスイッチがOFFとなっているときに、ゼロ・ボタンを押すとL/C Meter IIBは、順番に5つの違ったモ−ドを繰り返します。

READY MEASURE n は、未知のL または未知のCを測定し、ナノ・モ−ドで測定結果を示します。
             例えば、Lx=99nヘンリ−、Cx=12.34nファラッド 


READY MEASURE u は未知のL または未知のCを測定し、マイクロ・モ−ドで測定結果を示します。
             例えば、Lx=.099マイクロ・ヘンリ−、Cx=.01234マイクロ・ファラッド 


READY MATCHn は、まず「参照部品」LZ あるいはCzを測定し、ナノ・モ−ドでその値を示します。ゼロ・ボタンが押さえられるとこの値は、RAMに蓄えられ、次にこの値と次に測定される部品との相違がナノ・モ−ドで示されます。
             例えば: Lx−Lz=99ナノ・ヘンリ−、Cx−Cz=12.34ナノ・ファラッド

READY MATCHu は、まず「参照部品」LZ あるいはCzを測定し、マイクロ・モ−ドでその値を示します。ゼロ・ボタンが押さえられるとこの値は、RAMに蓄えられ、次にこの値と次に測定される部品との相違がマイクロ・モ−ドで示されます。
             例えば: Lx−Lz=.099マイクロ・ヘンリ−、Cx−Cz=.01234マイクロ・ファラッド



READY MATCH% は、まず「参照部品」LZ あるいはCzを測定し、ナノ・モ−ドでその値を示します。ゼロ・ボタンが押さえられるとこの値は、RAMに蓄えられ、次にこの値と次に測定される部品との比率がパ−セントで示されます。
             例えば: (Lx−Lz)/Lz*100=12.34% (Cx−Cz)/Cz*100=12.34%

matching mode での「プラスの読み」は、Lxが、Lzより大きいこと、あるいは、CxがCzより大きいこと、あるいは、逆であることにご注目下さい。

L/C Meter II は回路からはずされたインダクタンスやキャパシタンスを測定するようになっています。 インダクタ−は、その値に対する
しかるべきQと、その値に対する無視できる分布容量をもっていなければなりません。私は、市販されていて入手可能な0.1マイクロ・
ヘンリ−から1000マイクロ・ヘンリ−の範囲のRFチョ−ク、フェライト棒に巻いた100マイクロ・ヘンリ−までの寄せ集めの
チョ−ク・コイル、7.5ミリヘンリ−までのパイ巻のRFチョ−ク・コイル、150ミリ・ヘンリ−までのトロイド巻のインダクタ−(例えば、Mouser
Electronicsから入手できるHI−Qシリ−ズ)さらに、Coilcraft Slot-10 designers kit (TOKO の可変コイルと類似品)のいくつかの
スラグ・チュ−ンのインダクタ−で試して見ました。

浮遊インダクタンスとキャパシタンス
プリント基板上の回路トレ−ス、スイッチ類、さらにリ−ド線は少量の浮遊インダクタンス(Ls)や浮遊キャパシタンス(Cs)を生み出します。 これらの浮遊値がLxやCxの値に加わります。.  本器では、Zeroスイッチを押すことによって、表示をゼロにしますが、これは本器に浮遊インダクタンス、あるいは浮遊キャパンタンス値を保存して、その値を測定された値から減じさせます。Lsをゼロとするには、使用者は検査リ−ド線をショ−トして、次にZEROボタンを押さねばなりません。キャパシタンス測定の場合も、同様に、検査リ−ド線を開放して、Cxを押して、それからZEROを押して下さい。
Ls およびCsの保存された値は、操作モ−ドが切り替えられるまで、保存されます。構成部品を測定する場合に、部品とつぎの部品の間で、再度ゼロ調整をする必要はありません。操作モ−ドがMEASUREからMATCHに切り替えられる時には、これらの値は、ゼロにリセットされます。
Cxスイッチが押されているときに、インダクタ−が挿入されたら、”NOT A CAPACITOR”という表示が出ます。これはLxがあまり大きな値の場合には出ず、本器は誤った読みを示します。                                                                                                         Lxスイッチが押されている時に、キャピイサイタ−を挿入したら、”NOT AN INDUCTOR”という表示が出ます。これは非常に大きなCx値の場合には出ず、本器は間違った読みを示します。
L/C MeterIIBは. 測定範囲内のいかなる値もゼロにすることが出来ます。ある値が挿入され、ゼロとされたら、本器は、MATCHnMODE と MATCHuMODEに対する場合と同じように、その値とそれにつづく部品の間の違いを示します。
   MATCHxMODE における相違は、レンジが最初の部品の解像に固定されるということです。このことは、値における最小限の相違を1/10000、すなわち0.01%に限定します。 これに対する理由は明らかではありません。  本器の最大解像力は、測定される部品の値において4桁です。二つの部品を考えて下さい;一方が正確に5000pF、もう一方が正確に5010.25pFであるとします。その差は10.25pFとなりますが、本器ではこのレンジでは、1pF以下は解像できないので、この相違の断片的な部分を示すことは、誤解を招くことになるでしょう。
組み立て(次の写真が読みとれない場合には、最後のペ−ジに配置図があります)
注意: 表示器の下には、3/8 インチのスペ−スしかありません。垂直寸法が3/8インチを超えないように、電圧安定器と2個の電解コンデンサ−を或る角度で曲げることが出来るように十分リ−ド線の長さを残しておいて下さい。
 
拡大するには、画像をクリックして下さい
まず抵抗を取りつけて下さい。
次にIC ソケットを取りつけて下さい。
ソケットにハンダ付けする時に、コ−ナ−に支えをして下さい。
ICを挿して送られてきた黒いプラステイク片をご利用下さい。
14ピンのコンエクタ−を受け取った場合は、プリント基板の1−14ピンの間に取りつけて下さい。ここに掲載の16ピンのものが、最近の製品です。

ガ−ド板側をプリント基板下側に向けて取りつけて下さい。
小さいスイッチを取りつけて下さい。
ピン1本だけハンダ付けして下さい。

スイッチがプラステイック片の部分で直角と
なっているかを確かめてから、残りのピンを
ハンダ付けして下さい。

   残り3個のスイッチを取りつけて下さい。

平らな方を右にして、電圧安定器を取りつけて下さい。
上の写真で示した極性に合わせて、3個の電解コンデンサ−を取りつけて下さい。プリント基板にフラッシュをつけてはいけません。ハンダ付けパッドが等間隔でないのは、電解コンデンサ−が表示器モジュ−ルの下で折り曲げられるように、意図的にそうしているのです。
 これらパ−ツの長い方のリ−ド線がプラスです。
スイッチ・ツマミは、四角のスイッチ先端に押し込んで取りつけて下さい。
   2個の0.1uFのセラミックコンデンサ−、
2.2pFのセラミクコンデンサ−、 2個の20−27pF(値はクリテイカルではありません)のセラミックコンデンサ−を取りつけて下さい。
 
680pF セラミックコンデンサ−、10uFタンタルコンデンサ−(長いリ−ド線がプラスです)を取りつけて下さい。 C2a and b は、小さな茶色の封筒の中に入っています。.

L1 の取りつけ.
理由は不明ですが、もっとも良い結果は、巻線の外側に接続された端子がプリント基板の下側に向けて取りつけられたら得られます。注意深く調べると、もう一方のリ−ド線は、埋め込まれた層とつながっています。
C2a と C2b そして L1 (68uHy)を取りつけて下さい
Install コントラスト調整器を取りつけて下さい。最初は、時計反対方向一杯に回しておいて下さい。水晶発振子を2個の22pfコンデンサ−の間に取りつけて下さい。 
リレ−は、写真で示されたように印刷面をLM311のソケット側に向けて、取りつけて下さい。リレ−には内部にダイオ−ドが組み込まれているので、極性があります。

基板の底部から#8のワッシャ−とネジを使用して2本のスペ−サ−を取りつけて下さい。

表示器モジュ−ルにメスのヘッダ−・コンネクタ−を取りつけて下さい。
If 14ピンコンエクタ−を受け取った場合には、1−14ピンを使用して下さい。

16ピン・コンネクタ−の場合には
すべてのパッドを使って下さい。

14ピンの場合は1−14パッドを使って下さい

ピン一本のみハンダ付けして、コンネクタ−が直角になっているかを確かめてから、残りをハンダ付けして下さい。
上に示されたように PIC16C622 とLM311 を挿入して下さい。白い点は pin1を示します。
ケ−スの電池ボックスの蓋をはずして、電池の線を上に示したように切り込み穴に通して下さい。

 電池の線は上で示したようにプリント基板にさし込んで、裏側でハンダ付けして下さい。この時点から9ボルトの電池をつなげば、本器を点検し、調整出来ます。上の本文で述べたスイッチを入れた後の順々の動作を見ることが出来ます。

    3本の#4 シ−トメタル・ネジを使用して
本器をケ−スに固定して下さい。
.

ケ−スに前カバ−を付けて下さい。上に示されたように、テスト・ジャックを分解して、丸で囲んだ部分は捨てて下さい。

残っている部品をもう一度、集めて、ケ−スの穴を通して見える突き通されたスペ−サ−に手でねじ込んで下さい。

オプション部品のSMDプロ−ブを組み立てることは、難しいことではありません。

部品キットは、写真上部に、完成品は、下部に示しています。

本の#2ねじ込み式ネジを、ケ−スをとめるために裏側で締めて下さい。機械をひっくり返して、あなたの労作の成果を楽しんで下さい。
本器は、スイッチ入れますと10秒間 "L/C Meter IIB"、続いて2秒間 "CALIBRATING" 、続いて "READY MEASURE x"を表示します。.  このように表示が出ましたら、うまく動作しています。 背景部が、やっと見える程度にコントラスト調整を行って下さい。テストリ−ド線は、長さが10cmを超えてはいけません。一端にバナナプラグ、もう一端にはワニグチクリップを取りつけて下さい。

Troubleshooting故障個所の発見

問題が起こることは、あまりありませんが、もしも動作させることが出来なければ、返信料と取り扱い手数料として4ドルを頂くことを除いて
は、無料で直してあげます。
動作しなければ、基板をはずして、ハンダづけしていないといけないすべてをハンダづけしたか、ハンダづけしてはいけないところをハンダづけしていないかを見るために注意深く調べて下さい。(ハンダどうしが接触していないかを見て下さい) ハンダづけ不良は、本器が直ちに動作しない原因の99%を占めています。つぎに、どこを調べるかについてのヒントをいくつか掲げます。


1)表示器に何も表示されないcontrast controlが正しく調整されていない。時計反対方向一杯に回してからスタ−トして下さい。


2)表示器に何も表示されない、CPUに通じている5Vの電源と表示器をチェックして下さい。


3)8個の黒い四角形を表示する、CPUが表示器と連動していない。CPUおよび表示器の周辺のハンダづけをチェックして下さい。CPUの水晶発振子が発振していない。可能ならば、オシロスコ−プでチェックして下さい。

4) WAITを表示し、続いてCALIBRATINGを表示するが、CALIBRATINGで止まってしまう。
A)発振器(LM311)が発振していない。LM311の周囲のハンダづけをチェックしてください。LM311が適切に組み立てられ、部品が
適切に組み立てられているなら、C3が逆になっていませんか?B)ZEROボタンが、押し込まれたまま、あるいはハンダづけがされていない。CPUに13ピンから、ア−スへの導通をチェックして下さい。 

5)動作しているようだが、読みが部品に書かれている値とは大幅にずれているようである。
較正用のコンデンサ−が正しく組み込まれていない、あるいはリレ−が逆さまに組まれている。(リレ−は、パ−ツナンバ−をスイッチとは
反対側(LM311側に面するようにして)小さな円はプリント基板の上になるように組み込むようにして下さい。

Operation操作方法

 代表的な浮遊インダクタンスは0.04から0.06マイクロ・ヘンリ−であり、また代表的な浮遊容量は5から7pFです。5マイクロ・ヘンリ−以下のインダクタ−、あるいは50pF以下のコンデンサ−を測定するときには、本器をZERO調整することが望ましいです。もっと大きな値を測定する場合は浮遊値は、測定結果には、無視できるものです。本器の極度の感度の良さが原因で0.000pF単位の読みを保持することは
困難です。あなたの身体のキャパシタンスが読みに影響を与えます。キャパシタンスをZEROにして、触れることなしに、テスト・リ−ド線の周囲であなたの手を動かしてご覧なさい。1pFの数百分の1読みを調節出来ることが判明することでしょう。

インダクタスを測定するには、未知のインダクタスをテスト・リ−ド線の間に接続して、Lxを押します。キャパシタンスを測定するには、未知の
キャパシタンスをテスト・リ−ド線の間に接続して、Cxを押します。

発振器は、操作の最初の数分間に数ヘルツ変動する傾向があります。非常に小さな値を測定しているときに、本器は約5分間ウ−ムアップさせる必要があります。5Hzの解像力があり、ゆっくりとした読みとり値の変動によって実証されるように温度による変動は常に起こります。
LxあるいはCxを押した後の最初の読みとり値がもっとも正確です。

Accuracy and Resolution/精度と解像力

L/C Meter IIBの仕様は、読みとり精度が1%です。HP4275A L/Cメ−タ−で測定したことのある60個の部品を持っています。
これら部品をこのL/C Meter IIBで測定してみると、インダクタ−に対しては0.23%の平均誤差、コンデンサ−に対しては0.24%の平均誤差でした。これらの値は、0.1マイクロヘンリ−から6.8ミリヘンリ−の範囲、また2.7pFから0.068マイクロファラッドの範囲です。
これらの測定は、たった1台での測定であり、C2の正確な値の働きで、機体により、0.5%違うことはあり得るでしょう。

 L/C Meter IIBは、4ケタの数字を解像する能力を持っており、LおよびCの小さな値に対しては、1ナノ・ヘンリ−と0.01pFを表示できます。こんな小さな値を正確に測定することはできません。解像力は、精度をはるかに超えています。約15%の精度で0.01マイクロ・ヘンリ−と0.1pFといった小さな値を測定できます。一般にこのようなちいさな値の部品を見つけることはないでしょう。例えば、1インチ以下の長さの針金は、0.01マイクロ・ヘンリ−です。しかしながら、この解像力は相対的なものであり、同類の部品が、他のものよりわずかに大きいのか小さいのかを本当に示してくれるので、同類部品を分類するために使用できます。また、小さな値のインダクタンスの測定では、リ−ド線が値に大変影響します。部品の根もとから測定しないで、リ−ド線の先端から測定すると0.025マイクロ・ヘンリ−の値が増加します。

小さな値の測定のために、操作周波数(測定周波数)は約750KHzで、0.1マイクロ・ファラッドあるいは10mヘンリ−では約60Khzに
下がります。また、1マイクロ・ファラッド あるいは100mヘンリ−では約20KHzとなります。

Parts List/部品リスト

R1, R2, R3 100Kオ−ム1/4W
R4 47Kオ−ム1/4W
R5 1000オ−ム1/4W
R6 10Kオ−ム可変抵抗器
C1 680pF ( 681 500vと書いたデイスク・セラミック)
C2a 1000pf 2% (C2a と b は小さな茶色の封筒に入っています)      
C2b 5, 10, 15, 20, 24, 27, 33, or 39pf NPO (合計で1020PFとなる)
C5,C6 .0.1 mfd セラミックコンデンサ− (青色 104と表記している)
C3 10 mfd/10V( tear drop 形のタンタル・コンデンサ−、極性を守ること)
C4,C9,C10 10  mfd/10V電解コンデンサ−(黒色・放射状,極性を守ること)
C7,C8 22 pf セラミックコンデンサ− ( 27Jと書いた茶色のデイスク型)
(=値は22−27pFで、違うことがあります)
X1 8.0 MHz 水晶発振子
L1 68 mHy(青色)
U1 LM311N 電圧基準器
U2 PIC16C622 マイクロ・コンピュ−タ−
U3 LT1121CZ-5電圧安定器
RLY1 SPST N.O. リ−ド・リレ− (ダイオ−ドつき、取り付けの指示に従うこと)        
DISP LM-16151 または同等品'
J1 14 ピン方形ポスト・ソケット(表示器上に取り付け)
P1 14ピン方形ポスト・プラグ(基板上に取り付け)
Lx, Cx, PWR DPDT 切り替え SW
ZERO DPDT 瞬間接触 SW
Test Jacks 5 点 結束ポスト
実際の部品配置は、プリント基板上の配置の小さな変更により少し違っていることがあります。
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Auburn, WA 98092
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