秋月ファンクラブ掲示板

chy_farm(2018/07/19 Thu 22:55) [ 編集 ] [ 返信 ]

インピーダンス測定、その他

inara1さん、こんばんは。お世話になってます。

ハートレー発振回路で、中心周波数が３２ｋHzのを作りたいので、ご教示お願いします。

発振周波数は
F＝１／２π＊√LC
だそうですが、LCの組み合わせに、どこのどういうものを使用したらぴったり良いかアドバイスお願いします。

バリコンがいるかもしれない？？ので、探してみたら出ていました。
https://page.auctions.yahoo.co.jp/jp/auction/e288080153
https://page.auctions.yahoo.co.jp/jp/auction/q222428681
間に合えばよいのですが、、、

コイルが市販されてないなら、自作しますので作る場合のコツをお願いします。

chy_farm(2018/07/19 Thu 23:06) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re:インピーダンス測定、その他

marutsuのサイトで探したら「OSC10S-R赤」というコイルがありました。
仕様書によれば360uHらしいので、３０ｋHzで計算してみると78nFのバリコンが必要そう(計算があっていればですが)、、、です。

inara1(2018/07/20 Fri 01:47) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re: Hartley oscillator

発振周波数は32kHz固定でなくバリコンで変えるのだとしたら、周波数範囲を教えてください。発振波形は正弦波でしょうか矩形波でしょうか。32kHz程度ならハートレー回路でなくてもできます。用途は点火プラグ等の信号源でしょうか。

ハートレー回路はコイル（インダクタ）を使うので、32kHzだとかなり大きなものが必要です。電波時計用の標準電波（40kHz/60kHz）と同程度なので、電波時計キット
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-00559/
に使われているバーアンテナのようなものになります。

小型にしたいのなら100mHのインダクタ
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03423/
を使えば、コンデンサの容量は250pF程度と小さくできますが、このインダクタは単巻（分割タップがない）なのでハートレー回路には使えません。

chy_farm(2018/07/20 Fri 11:05) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^2: インピーダンス測定、その他

inara1さん、お世話になります。

用途は実験用試料の簡易醗酵度判定器です（そんな装置ができるかどうか不明ですがまずやってみようと、、、）。やっていることは、先日来お願いしてる「微小電流計の変わった使い方」のつづきです。

試料は多数個の試験管の中にいろいろな種類のでんぷんを配合して入れたものです。
これらを同じ条件で醗酵させます。醗酵過程で醗酵状態に応じてキャパシタンスが変わるので、それを目安にしたい、というわけです。

試しに産業技術研究所で持っている数千万円するという東陽テクニカの英国製LCRメーターで測ってもらったら、そりゃあマア良い値が出ましたが、1試料あたりでずいぶん時間がかかってしまい、おまけに計測料金が万円代ですから、常用には無理です。

廉価版のLCRメーターで測ったらどうなのか？廉価版のを持っていないのでわかりません。水分が含まれる試料をはかるのだから擬似的にRC回路だから測れそうですが、まだ試していません。

そんなときにinara1さんの微小電流計を使ったら、発振周波数はちょっと不安定でしたけど、一応目安になる値がとれたのです。
なので、この発振周波数をもうちょっと安定化できれば、もっと実用になりそうなのです。

32kHzという値は、あちらの発振周波数が、帰還抵抗値を10Kにしたときそれくらいなので、しばらく使っていて、すでにいくつか蓄積データがあるのです。
過去2ヶ月間のデータの処理では、発振周波数のばらつきが原因（たぶん）で、outputデータがばらつきましたけれど、ばらつきの具合がランダム分布(自然分布)に近かったので、統計解析を加えるとまずまずな線形回帰ができて、一応目安にはなります。

という訳で、作りたいものは、

「導通もキャパシタンスもある試料（擬似的なRC回路）に、安定した周波数(32KHzくらい)を印加して、試料側のキャパシタンスに従って印加している周波数が変化する」
ような回路です（あまり馬鹿らしかったらお笑いください）。
波形は正弦波で出力はp-pで１V〜２Vくらい、周波数範囲は基本的にはキャリブレーション用に±5kHsも有ればよいのですが、欲張ってよいのなら±25kHz有ったりしたらもっと良いです。
ハートレー回路はコンデンサで可変できて、コルピッツのように高周波用でないところが良いので、ハートレーで試したらどうかなぁ、、、と考えるようになりました。

出力端子から正弦波をボルテージフォロアーで試料に印加したって、このままでは周波数は変化しませんよねぇ、、、
なにか上手い方法は無いでしょうか？

chy_farm(2018/07/20 Fri 11:09) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^3: インピーダンス測定、その他

お祝いを申し忘れました。

inara1さん、長いことお疲れ様でした。今月ですね！
今後ともお体大切にお過ごしいただき、長くこちらでご指導よろしくお願いします。

inara1(2018/07/22 Sun 06:57) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^4: Hartley oscillator

＞今月ですね！
7月某日に早期退職しました。5月から、業務引き継ぎを行いながら、余った有給休暇を消化していたため、ほとんどお休み状態でした。

添付図のようにすればRとCの測定ができます。未知のRとCが並列になった試料と直列に、抵抗が既知のR1を接続して、ある周波数（32kHz付近）の正弦波を印加して、outでの振幅と位相差を測定すればRとCの値が計算できます。市販のインピーダンスアナライザもLCRメータも原理は同じで、振幅と位相差の測定を自動で行っているだけです。

信号発生器は、市販のファンクションジェネレータを使ってもいいですが、この掲示板で最近、正弦波発振器
http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=3877.jpg
を作っているので、それを使ってもいいです。この掲示板の発振器は、ロータリースイッチで4つの周波数バンドを切り替えていますが、32kHz付近だけなら、ロータリースイッチをなくして、バンド切り替え用のコンデンサを1つ（C8）だけにすれば、可変抵抗で10kHzから100kHz程度の範囲で、発振周波数を連続可変できます。

inara1(2018/07/22 Sun 08:32) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^5: Hartley oscillator

手元のあるトランジスタ技術（2001年2月号）に出ていた、インピーダンスアナライザの原理(1/4)を添付します。

inara1(2018/07/22 Sun 08:33) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^6: Hartley oscillator

インピーダンスアナライザの原理(2/4)を添付します。

inara1(2018/07/22 Sun 08:34) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^7: Hartley oscillator

インピーダンスアナライザの原理(3/4)を添付します。

inara1(2018/07/22 Sun 08:35) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^8: Hartley oscillator

> インピーダンスアナライザの原理(3/4)を添付します。

chy_farm(2018/07/22 Sun 10:15) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^9: インピーダンス測定、その他

> > インピーダンスアナライザの原理(3/4)を添付します。

inara1さん、おはようございます。早速ありがとうございます。
頂いた資料を学んでまた来ます。感謝です！！

inara1(2018/07/22 Sun 13:42) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^10: Hartley oscillator

被測定物の等価回路が、抵抗RとコンデンサCを並列にしただけの単純なものなら、周波数を固定して、振幅と位相からRとCが求められますが、添付図のように複雑な等価回路になると、その方法では求められません。

その場合は、周波数を変えたときの振幅と位相の周波数依存を測定し、等価回路の複素インピーダンスと実測カーブが一致するように、等価回路の各素子の値を最小二乗法などで求める方法を使います。

私は数年前まで、リチウムイオン電池の開発をやっていて、その特性を評価するために、このような測定をしたことがあります。電池の世界では、横軸にインピーダンスの実部、縦軸を虚部としたグラフをコールコールプロット（cole-cole plot）と言います。

chy_farm(2018/07/22 Sun 14:21) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^11: インピーダンス測定、その他

生産技術研究所では、そのコールコールプロットで測定してもらいました。
そしたらドームが3つ描けて、非測定物の等価回路が簡単ではないなぁ、と感じました。

inara1(2018/07/22 Sun 14:24) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^11: Hartley oscillator

リチウムイオン電池の開発をやっていたときに使っていたインピーダンスアナライザはsolartron社の1260という型番のものだったと思います。
http://catalog.orixrentec.jp/pdf/80099200.pdf?k=8cb6bcd13924c70c58f7132a11f7f39a176d3980

等価回路のfittingは専用ソフトウェアでやっていました。

chy_farm(2018/07/22 Sun 14:31) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^12: インピーダンス測定、その他

> リチウムイオン電池の開発をやっていたときに使っていたインピーダンスアナライザはsolartron社の1260という型番のものだったと思います。
> http://catalog.orixrentec.jp/pdf/80099200.pdf?k=8cb6bcd13924c70c58f7132a11f7f39a176d3980
>
> 等価回路のfittingは専用ソフトウェアでやっていました。

名前は忘れてしまいました。高級品はすごく低い周波数で計測できるんですよね。試しに20回巻きの小さいコイルを試料に混入したものを測定してもらったら、プロットがマイナス側（下側）に出て、感動しました。

chy_farm(2018/07/22 Sun 14:36) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^13: インピーダンス測定、その他

頂いた回路図で、V(in)とV(out)は同時に2chで測定できるのでしょうか？

いただいた原理のページには電流測定と電圧測定は切り替えスイッチでする、とありますね。

inara1(2018/07/22 Sun 14:48) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^14: Hartley oscillator

> 頂いた回路図で、V(in)とV(out)は同時に2chで測定できるのでしょうか？
周波数固定のほうは、2チャンネルのデジタルオシロスコープがあれば同時に測定・保存できます。

周波数を変える方法でも、周波数を変えるたびに、2チャンネルのデジタルオシロスコープでinとoutを同時に測定・保存していけば、周波数-利得、周波数-位相のデータが取れます。

市販のインピーダンスアナライザは全自動でできますが。

chy_farm(2018/07/22 Sun 14:52) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^15: Hartley oscillator

ありがとうございます。

早速実験してみます。

chy_farm(2018/07/22 Sun 17:06) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^16: Hartley oscillator

実験しています。

試験管の試料が水分が少ない状態で、抵抗値が大きいもので７M、ちいさいもので２Mくらい有ります。

なので同じレベルだとp-pが小さくなってしまい比較ができないので、試料のほうだけレベルを上げてみています。センターラインが目安なので、これでもθは読める、ハズですよね。つまらない質問ですみません。

chy_farm(2018/07/22 Sun 23:40) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^17: インピーダンス測定、その他

一つ試しに測ったら、

A=0.56V

R1=10kΩ

f=30kHz

θ=-54=>tanθ=1.376

でした。これをwxMaxima(Vir:17.10.1)に入れた↓

solve([0.56=1/sqrt((1+100000/R)^2+(2*3.14*30000*C*R)^2)],
[1.376=2*3.14*30000*C*R/(1+100000/R)],
[C,R]);

のですが、エラーが出てしまいます。
Maxima encountered a Lisp error:
APPLY: too many arguments given to #<COMPILED-FUNCTION $SOLVE>
Automatically continuing.
To enable the Lisp debugger set *debugger-hook* to nil.

このエラーはどういう原因でしょうか？

inara1(2018/07/23 Mon 03:07) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^18: Hartley oscillator

ちゃんと計算できます。
Rは2次方程式の解なので2つの解がありますが、R>0となるほうの値を使います。

chy_farm(2018/07/23 Mon 10:08) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^19: インピーダンス測定、その他

> ちゃんと計算できます。
> Rは2次方程式の解なので2つの解がありますが、R>0となるほうの値を使います。

ずいぶん使っていなかったので、括弧のつけ方を忘れていました。

A:0.56;
r:10000;
θ:54;

A*r*{A*(1+tan(θ)^2)+sqrt(1+tan(θ)^2)}/{1-A^2*(1+tan(θ)^2)};

と入れて、簡略化したんですが、、、

rat: replaced
0.56 by 14/25 = 0.56
rat: replaced -0.3136 by -196/625 = -0.3136
rat: replaced 5600.000000000001
by 5600/1 = 5600.0

(%o10) (5600*{(25*sqrt(tan(54)^2+1)+14*tan(54)^2+14)/25})/({-(196*tan(54)^2-429)/625})

ここまで↓しか計算してくれません。

(5600.0*{2.020065632575071})/{0.544023537881386}

仕方なく電卓でやったら、inara1さんの試算とだいたい同じですが、、、

inara1さんはどうやって最後まで計算させたのですか？
近似値をfloot()で、とやってみても出ません。

inara1(2018/07/23 Mon 11:29) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^20: Hartley oscillator

前の資料
http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4167.jpg
のtanθ=の式から
2*π*f*C*R = (1+R1/R)*tanθ
となるので、これを A= の式に代入してCを消した式をRについて解いたのが資料の最後のR=の式です。そのRの値を使えばCの値も計算できます。

こちらではMapleという数式処理ソフト（格安のStudent Version）がありますが、それを使って連立方程式の解を求めることもできます。

chy_farm(2018/07/23 Mon 20:27) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^21: インピーダンス測定、その他

Mapleのほうが使いやすそうですね。20ドルは格安です。
同じStudentでも英語バージョンをみたら90ドルでした。日本は売り込み中なのかもしれませんね。

（追伸）↑あわてもんでした。20ドルは大間違い！20,000Yenでした。原語版は99ドル。

サンプルのFormula、ありがとうございました。おかげさまでエクセルでも上手く計算表が作れました。
でも、エクセルだと解が二つ、自動で出ません。

質問お願します。

質問１：
いくつかサンプルを測ってみたら、計算後のC値がマイナスになるのがあります。
これはどういう意味になるのでしょうか？

質問２：
基準電圧のVinの方を１Vから２Vに変更したときは、２つの式の１を２に変えれば良いですか？

R=A*r*{A*(1+tan(θ)^2)+sqrt(1+tan(θ)^2)}/{1-A^2*(1+tan(θ)^2)};
C=(1+r/R)*TAN(θ)/(2*PI()*f*R);

ご教示よろしくお願いします。

chy_farm(2018/08/10 Fri 21:55) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^22: インピーダンス測定、その他

Cole-Cole Plotの学習をしています。

小野測器さんのサイトにテキストがあったので読んでます。
https://www.onosokki.co.jp/HP-WK/eMM_back/emm90.pdf

４ページの図５がわからないので教えてください。

質問１：
「（７）式のZをベクトルとみなしてωを変数として複素平面上にその軌跡を描くと、ω＝０で　Z=-∞、ω＝∞でZ＝R　だから、図５となります。」

とあります。
でも、ω＝２πｆですから、これが０ということは周波数が０だし、これが∞ということは周波数が無限大に大きい、ということ？
ではないのですか？

質問２：
図５の説明書きに
「第１象限　(誘導性リアクタンス)」
「第４象限（容量性リアクタンス）」
と有ります。
これは間違いで、第一象限＝容量性リアクタンス、第四象限＝誘導性リアクタンス、はないですか？

それとも電気の分野では特に右上を第四象限と呼ぶのですか？

inara1(2018/08/12 Sun 09:49) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^23: インピーダンス測定、その他

【質問1】

図5は、図4の回路のZ（RとCの直列回路）の軌跡
Z = R - j/(ωC)
なので、ω→0 のとき 1/(ωC)→∞ から
Z → R - j∞
となります。実数成分がR（>0）で虚数成分が-∞です。

ω→∞ のときは−j/(ωC)→0 なので
Z → R
となります。実数成分がR（>0）で虚数成分が0です。

【質問2】

第１象限は原点の右上の領域で、そこは虚数成分が正なので誘導性です。RとLの直列回路のインピーダンスは
Z = R +j*ω*L
なので、虚数成分は＋です。

第４象限（容量性リアクタンス）は原点の右下の領域で、そこは虚数成分が負なので容量性です。RとCの直列回路のインピーダンスは
Z = R + 1/(j*ω*C) = R - j/(ω*C)
なので、虚数成分は−です。

バッテリ関係のCole-Cole Plotでは、等価回路がキャパシタを主体としたものになるので、縦軸を−Imagとして描く場合もあります。そうすれば、インピーダンスの軌跡が上に凸の半円になるので、見やすいというのが理由だと思います。縦軸を−Imagとして描いた場合は、第1象限が容量性、第4象限が誘導性になります。

chy_farm(2018/08/12 Sun 13:05) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^24: インピーダンス測定、その他

なるほど、わかりました。

縦軸の０から上のほうを｢プラス｣にするのか、｢マイナス｣にするのか、
という違いですね。
どちらでも、記述の条件さえ明示しておけば、記述する人の使いやすい方で記述して良いという事を知りませんでした。

ありがとうございます。

chy_farm(2018/08/13 Mon 00:02) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^25: インピーダンス測定、その他

7月22日の日曜日にお示し戴いた測定回路
http://mpga.jp/akizuki-fan/data/img/4158.jpg

のような回路を等価回路として、それをLT-SpiceやTINAでCole-Cole PlotしてみることはLT-SpiceやTINAの機能上可能でしょうか？

inara1(2018/08/13 Mon 06:51) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^26: インピーダンス測定、その他

LT-SpiceでのCole-Cole Plotの方法を添付します。

LTspiceのグラフはcsv形式で保存できますが、その方法は分かりますか？

chy_farm(2018/08/13 Mon 08:55) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^27: インピーダンス測定、その他

inara1さん、おはようございます。

> LT-SpiceでのCole-Cole Plotの方法を添付します。
>
> LTspiceのグラフはcsv形式で保存できますが、その方法は分かりますか？

ありがとうございます。帰ったら早速練習してみます。

CSVファイルで保存するのはまだ試したことがありません。
複雑ですか？

inara1(2018/08/13 Mon 10:46) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^28: インピーダンス測定、その他

グラフデータの保存方法を添付します。

chy_farm(2018/08/13 Mon 23:45) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^29: インピーダンス測定、その他

> グラフデータの保存方法を添付します。

inara1さん、こんばんは。お世話になります。

ありがとうございます。早速明日練習してみます。
（今夜は帰りが遅くなってしまいました。）

chy_farm(2018/08/14 Tue 19:47) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^30: インピーダンス測定、その他

inara1さん、こんばんは。お世話になります。

ずーと前に作っておいた等価回路で、Plotを見たいものがLT-spiceではなくTINA上で作っていたので、inara1さんのアドバイスを基にしてやってみました。

お蔭様でなんとか出来ました。CSVファイルも作れました。

と思ったのですが、
でも、電流計の接続がこれでは電圧計ですよね。

＞Rsを流れる電流の周波数特性を表示させる

には、Rsの手前か、Rs直後に電流計をいれてそれをナイキストで表示すればよいですか？

chy_farm(2018/08/15 Wed 00:21) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^31: インピーダンス測定、その他

LT Spice で試したら、途中まではできましたが、どうしてもその後がinara1さんのように出来ません。

パラメータを入れる式は出来るし、シミュレーションできるのですが、軸の変更がまったくダメです。一旦設定してもOKするとでたらめな数値になってしまいます。
バージョンが１７ですから、バグ？かもしれません。。。

inara1(2018/08/15 Wed 08:27) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^32: インピーダンス測定、その他

LTspiceXVIIですか。

こちらのPC（Windows10）では、LTspiceIVとLTspiceXVIIの両方をインストールしていますが、そのようなことは起こりません。上の手順書を書くときは、LTspiceIVとLTspiceXVIIの両方で確認しています。

両方とも機能的に差異が見られない（グラフの軸の変更が、IVは右クリック、XVIIは左クリックと微妙な違いがある）のですが、XVIIのほうは動作が不安定（突然シャットダウンすることがよくある）で、ウィンドウの文字が小さくて読みづらいので、LTspiceIVばかり使っています。

LTspiceIVは以下でダウンロードできるはずです。
http://ltspice.analog.com/software/LTspiceIV.exe

LTspiceIVで実行してみてはどうでしょうか。同じascファイルを読むことはできますが、ascファイルをダブルクリックすると、XVIIのほうが起動してしまうときは、LTspiceIVを先に起動して、File→Openでascファイルを開くようにするといいです。拡張子とアプリの紐づけを変えてもいいですが。

chy_farm(2018/08/15 Wed 10:30) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^33: インピーダンス測定、その他

inara1さん、おはようございます。

リンク、ありがとうございます。
早速ダウンロードしてみました。

> LTspiceIVは以下でダウンロードできるはずです。
> http://ltspice.analog.com/software/LTspiceIV.exe
>
> LTspiceIVで実行してみてはどうでしょうか。同じascファイルを読むことはできますが、ascファイルをダブルクリックすると、XVIIのほうが起動してしまうときは、LTspiceIVを先に起動して、File→Openでascファイルを開くようにするといいです。拡張子とアプリの紐づけを変えてもいいですが。

これはインストール時に出るご注意書きの件でしょうか？
両方のバージョンで共有ファイルあることと、共有ファイルをリンクする（らしい）プログラムをOFFにしたほうが良い場合もある、
それから、インストールフォルダを別にしたほうが良いかも、
なんてことを言っています。

IVでやってみました。
IVで、軸値をAutoか、Manualかを選ぶ機能があることがわかりました。でもManualを選択しても上手く記入できません。拒否されます。
「x軸の値は右が左よりも大きくなるように設定せよ、」と言ってます。そうしてるのに、、、（なに言ってんだべ、、）

VIIにも同じ選択肢がありましたが、結果は拒否されてほとんど同じです。

inara1(2018/08/15 Wed 11:09) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^34: インピーダンス測定、その他

おかしいですね。こちらは問題なく軸変更できます。
データをExcelに移してそちらでグラフを描くしかないのですかね。

chy_farm(2018/08/15 Wed 11:34) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^35: インピーダンス測定、その他

> おかしいですね。こちらは問題なく軸変更できます。
> データをExcelに移してそちらでグラフを描くしかないのですかね。

お世話になります。

IVで、軸線にカーソルを合わせ、AutorangingをOFFにしてから、次に文字(数値)のほうにカーソルをあわせ、左クリックで文字だけ変更すると
やっと思い通りの数値に変更できました。

そうしたら今度はカーブが消えてしまいました。

chy_farm(2018/08/15 Wed 23:19) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^36: インピーダンス測定、その他

わかりました。

電源のパラメータでの記述が違ってました。

.ac oct 50 1 1Meg

「１M」ではなく、「１Meg」としなければ「ミリ」になってしまうそうです。
こちらのサイトで教えてくれる人（Concerned_Citizenさん）がいました。
https://electronics.stackexchange.com/questions/391085/cole-cole-plot-curve-collapses-when-trying-to-alter-the-valule-of-horisontal-axi

inara1(2018/08/16 Thu 03:58) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^37: インピーダンス測定、その他

今見てみると1Mになってますね。

LTspiceに限らず、SPICE系の回路シミュレータは大文字と小文字を区別しないので、Mをmegと書くお約束になっています。

1megと書くべきところを1mと書いたのなら、シミュレーション実行直後にエラーが出ていたのではないですか。質問は、グラフのスケール変更のところでの動作がおかしいという内容だったので、解析する周波数範囲に問題があるとは気づきませんでした。

LTspiceの回路図ファイル（拡張子がasc）の中身はテキスト形式になっているので、その中身をこの掲示板の本文に張り付ければ、こちらの環境でシミュレーションを実行できます。こちらで実行してみれば原因がすぐに分かったかもしれません。

chy_farm(2018/08/16 Thu 10:00) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^38: インピーダンス測定、その他

inara1さん、おはようございます。

そういう約束があるのですね。

>シミュレーション実行直後にエラーが出ていたのではないですか。

ソフトからのはっきりわかるエラー表示は無かった（たぶん）と思います。
エラー表示といえば、私が8/15に投稿した
>>「x軸の値は右が左よりも大きくなるように設定せよ、」と言ってます。
というのがありました。

考えてみると、これは「M」表示してますけど、Megaになっていないことを間接的に言っているわけですね。

>LTspiceの回路図ファイル（拡張子がasc）の中身はテキスト形式になっているので、その中身をこの掲示板の本文に張り付ければ、

なるほど！でした。
--------------
Version 4
SHEET 1 880 680
WIRE -176 -272 -320 -272
WIRE -176 -240 -176 -272
WIRE -176 -128 -176 -160
WIRE -320 -80 -320 -272
WIRE -320 -64 -320 -80
WIRE -64 -48 -176 -48
WIRE -176 -16 -176 -48
WIRE -64 -16 -64 -48
WIRE -320 96 -320 0
WIRE -176 96 -176 64
WIRE -176 96 -320 96
WIRE -64 96 -64 48
WIRE -64 96 -176 96
WIRE -320 160 -320 96
FLAG -320 160 0
SYMBOL voltage -320 -96 R0
WINDOW 3 -94 90 Left 2
WINDOW 123 -94 62 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
WINDOW 0 -88 19 Left 2
SYMATTR Value SINE(0 1 1k)
SYMATTR Value2 AC 1
SYMATTR InstName V1
SYMBOL ind -192 -144 R0
WINDOW 3 35 65 Left 2
SYMATTR Value {L}
SYMATTR InstName L1
SYMBOL cap -80 -16 R0
SYMATTR InstName C1
SYMATTR Value 300p
SYMBOL res -192 -256 R0
SYMATTR InstName R1
SYMATTR Value 10
SYMBOL res -192 -32 R0
SYMATTR InstName R2
SYMATTR Value 10K
TEXT -448 -304 Left 2 !.ac oct 50 1 1Meg
TEXT -448 -336 Left 2 !.step param L list 10u 100u 1mH
--------------
次に困ったときはこうやってアドバイスをお願します。ありがとうございます。

さて、ちょっと別件ですが、

過去に作ったTINAの「.raw」ファイルをLTspiceの「.acs」ファイルを変換することは出来るのでしょうか？

TINAの.rawファイルでは同じ回路図がこういう記述になっていました。
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Title: +ACo- G:+AFw-00+AF8-Akituki+AF8-Q-A Electric+AFw-Impedance+AF8-analysis+AFw-Draft1.asc
Date: Wed Aug 15 22:58:07 2018
Plotname: AC Analysis
Flags: complex forward log stepped
No. Variables: 9
No. Points: 2994
Offset: 0.0000000000000000e+-000
Command: Linear Technology Corporation LTspice IV
Variables:
0 frequency frequency
1 V(n001) voltage
2 V(n002) voltage
3 V(n003) voltage
4 I(C1) device+AF8-current
5 I(L1) device+AF8-current
6 I(R2) device+AF8-current
7 I(R1) device+AF8-current
8 I(V1) device+AF8-current
Binary:
+AAAAAAAAAAAAAAAA-??+AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA-??+AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA-(I+ACoAGw-(B7z+ABsAJA-B+ACEAJgAhACYAGw-(B?+ACQ-IN+AAM-D1T+ABs-(I+AD4-(B.0+ABo-?+ABs-(IH+ABs-(Bt?J2+ABMAGw-(I+ACEAGw-(B+AD4-??+AH0-.0+ABo-?o+ABsAJA

###長いので途中省略###

+ABs-(I3+ABs-(B+AD4AHgAb-(I?+ABsAJA-BHf+ABs-(B+ABQAGw-(IG+ABs-(B+ACYAGw-(I?+ABs-(B+AAAAAA-k+ABs-(I3/+ABs-(BI+ABs-(I3+AD4AGw-(B+AB4AGw-(I?+ABsAJA-BHf+ABs-(B+ABQAGw-(IG+ABs-(B+ACY-?
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inara1(2018/08/17 Fri 16:06) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^39: インピーダンス測定、その他

＞TINAの「.raw」ファイルをLTspiceの「.acs」ファイルを変換することは出来るのでしょうか？
TINA-TIのファイルは暗号化されているのでできないと思います。

以前、TINA-TIを使っていたことがありますが、SPICEモデルをインポートできないのと、回路規模に制限があるので使わなくなりました。

LTspiceは回路規模の制限がなく、SPICEモデルも含めて全てのファイルが暗号化されていないので、LTspiceだけを使うようになりました。

chy_farm(2018/08/18 Sat 07:46) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^40: インピーダンス測定、その他

inara1さん、おはようございます。お世話になります。

そういう経緯があったんですか、なるほど、、、。
私の回路は規模が小さいからわからなかったんですね。

暗号化されていると、ファイルで送ってアドバイスしてもらうのにふべんですね。

chy_farm(2018/08/30 Thu 10:36) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^41: インピーダンス測定、その他

inara1さん、おはようございます。お世話になります。

>リチウムイオン電池の開発をやっていたときに使っていたインピーダンスアナライザはsolartron社の1260という型番のものだったと思います。
>等価回路のfittingは専用ソフトウェアでやっていました。

先月教えてもらったSolartron社のとは格が違いすぎますが、100KHz以下でミリヘルツまでスイープしてくれるのがNFさんから出てます。
http://www.nfcorp.co.jp/pro/mi/zm/zm2371_72/index.html

これを使ったご経験はおありですか？

chy_farm(2018/09/07 Fri 22:49) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^42: インピーダンス測定、その他

inara1さん、お世話になります。

NFさんのこれ
http://www.nfcorp.co.jp/pro/mi/zm/zm2371_72/index.html
で添付の回路を測って見ました。

理論上は添付のような具合なのに、実際は次の添付画像のようです。

chy_farm(2018/09/07 Fri 22:53) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^43: インピーダンス測定、その他

これです。

理論上と、実際はこのくらいちがうものですか？

でも、インダクタとキャパシタを並列にしないで、
抵抗とキャパシタを並列にして、その手前に直列にインダクタを配置したら、理論上と実際がかなり近くきれいな半円になりました。

inara1(2018/09/08 Sat 07:11) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^44: インピーダンス測定、その他

並列共振回路は、共振周波数でインピーダンスが無限大になるので、Cole-Cole Plotはインピーダンスではなく、回路電流で描かないと円になりません。

また、共振回路のQ値が大きいと、共振周波数付近での特性変化が大きいので、共振周波数付近での周波数ステップをかなり細かくしないと、きれいな円が描けません。

このようなことをあらかじめ調べた上で測定したほうが良かったです。

chy_farm(2018/09/08 Sat 08:24) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^45: インピーダンス測定、その他

inara1さん、おはようございます。

またまたご教示有難うございます。

そーか、共振回路、というんでしたね。自習で習ったのを忘れてました。早速復習してきます。

今日は仕事が休みなので早速再度測定してみます。共振周波数の付近でステップを多く設定して、パラメータを電流にセットするんですね。

共振周波数は、

1/2*pi*squrt(L*C)=f(0), L=1e-3,C=0.1e-6,
L*C=(1e-3)*(0.1e-6)=1e-10,
f(0)=1/2*pi*squrt(1e-10)=343,
f(0)=343Hz

ですね。

chy_farm(2018/09/08 Sat 09:38) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^46: インピーダンス測定、その他

ありゃ、なんかちがいますね。inara1さんの計算では15.91ｋHz付近ですね。

直列の抵抗を計算しなかったからですか。

追伸：
ただの計算間違いでした！
15.91kHz付近になりました。

chy_farm(2018/09/08 Sat 11:47) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^47: インピーダンス測定、その他

おかげさまでLT-Spiceの方は出来ました。

chy_farm(2018/09/08 Sat 12:09) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^48: インピーダンス測定、その他

この共振回路のCole-Cole PlotをLCRメータから得るデータで描くにはどうやったら良いのか教えてください。

電流値を出すのに、いったん「R」と「Z」でスイープして値を求めておき、それからExcel上で「1v/R」と、「1v/Z」に変換して、これを散布図でグラフにしましたが、まるっきり円になりません。

添付にこのLCRメータのパラメータを挙げました。