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イイね!
2020年10月18日

今日はちゃんとした電気の話♪

今日はちゃんとした電気の話♪ 先日、改造したiPodアダプター(iPodは1ミリも使いませんがw)を車載して動作確認しました♪
「aptxが使えるので音ええやん♪」って喜んでましたが、エンジンかけると通信が途切れる。。。ってゆうかBluetoothアダプター電源が落ちる(;;)

これじゃ使えないので原因調査していました♪




まず、設置状況から、、、
全体の写真を撮り忘れたんですが、iPodアダプター&Bluetoothアダプターはセンターインパネの中、オートエアコンパネルの下に埋め込みというか、ほりこみましたw
外から見えなくなるので、電源ボタンをリモート化するため、内部基盤からスイッチ線を追加して引き出し、ステアリング下右側のスイッチパネルへスイッチを埋め込みました♪
   


このスイッチ延長線をステアリング下へ這わしたんですが、コレが悪夢の始まりでした。。。

エンジンかけて誤作動する=エンジンノイズ(特にオルタノイズ)が原因のことが多いです♪
とりあえず、、、
☆延長線のカプラーを外す(延長線を切り離す)⇒正常動作
☆配線はそのまま追加スイッチを外す⇒異常動作
☆延長線のカプラー(Bluetoothアダプタのすぐ脇)から別の配線(もう使わないiPod Dockケーブル;シールド付きなので♪ でもシールドのアースは無し)を渡してみる⇒異常動作
☆追加スイッチを外しショートさせてみる(スイッチ押しっぱなし状態)⇒ACCオンでBluetoothアダプターが自動起動することを発見w
そしてその後正常動作するが、スイッチは押しっぱなしなので使えない(;;)


電気は回路が閉じないと流れません♪
今回の場合はスイッチがONしてない時点で回路がつながってなく、スイッチまでの延長配線が2本併走してるだけになりますが、この状態でノイズを拾ってBTアダプタがダウンするという面白い症状です♪
2本のアンテナがノイズ拾ってきて自滅するみたいなw


ここまで動作確認したところでお手上げ状態になったので、久しぶりにオシロスコープを引きずり出してきて、ノイズ波形でも拾えないか確認してみました♪
一番最初の画像がノイズ波形で、延長配線と追加スイッチのみで本体とは切り離し済で、ただの線です♪(50Hzって100Vの電源ノイズ?)
エンジンかけると最大0.4Vくらいのノイズが乗ることが判りました♪
電圧かけてる訳でもないのに、エンジンノイズを拾って発電するという、うまく制御できたらエコな話ですが、今は超難関な困りごとですw

とにもかくにもBTアダプタのスイッチ回路へノイズを乗せないように逃がさないと!と考えました♪
ハイパスフィルターを作ってそれ経由でアースへ逃がす分岐を作ればノイズをうまく逃がせないかと。。。

で、こんな感じにしてみました♪(緑が元の基盤スイッチ、黒が増設部分)
          


カットオフ周波数(この周波数以上高いのを通す)は、下の式で求められます♪

 fc=1/(2πRC)

手持ちのチップコンデンサに1μFがあったので、それと100Ωのチップ抵抗を組み合わせてみました♪
カットオフ周波数は「1590Hz」となります♪

エイヤで決めた割には結構良いところを突いてたようで、15分くらいドライブしてエンジン回転上げたり、曲がったり、止まったりしてる中で1回落ちるレベルになりましたv
どうも、交差点をアクセル踏みながら曲がる時に落ちるっぽい、、、
EPS(電動パワステ)モーターがステアリング下に付いてて、その付近を配線走ってるのでそっちの影響!?

とりあえずカットオフ周波数を変えてみます♪
アイドルは完璧にOKになった!ということはもっと上でカットしてやればOK?
と抵抗を100Ω⇒470Ωへ上げてやりました!
結果、、、
アイドリングでも落ちるように。。。(;;)

「あれ!?なんで?」とカットオフ周波数を計算してみると「339Hz」
勘違いしてたようですw

改めて470Ω⇒39Ωへ変更!
カットオフ周波数は「4080Hz」!
これでバッチリ落ちなくなりましたv
複合条件はコレから試さないとですが、4500rpmくらいまで回して街中走り回ってる分には大丈夫っぽいです♪


いやー久しぶりに電気領域へ足を突っ込みましたw
配線つないでLED光らせるとか、基盤にはんだ付けするとかは、「接合」であって機械領域です♪
LEDチップに流す電流を決めるために抵抗値を何Ωにするか計算するのは電気領域ですが、今はCRDつけときゃ勝手に定電流で流れてくれるのでw


自分には出来ないですが、1枚の基板を創るには、プリント配線の電流容量とか、電流の大きいパワーラインと電流の小さいシグナルラインを分けるとか、電源/外来ノイズ対策とか、そもそもの回路設計とか、、、
電気屋さんは見えないモノを制御するのでスゴイな~と思います♪

機械屋はモノが見えるから判りやすいですw
ブログ一覧 | MOVE弄り | クルマ
Posted at 2020/10/19 06:33:57

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この記事へのコメント

2020年10月19日 7:59
ハ━━━ヾ(。´囗`)ノ━━━イ
全く分かりません(笑)

しかし
自宅にオシロスコープって…。

前に何かの記事で読んだんですが
ゴムを巻くとか
アルミテープやアルミホイルを巻く

ノイズ対策になるって聞いたけど

この2個の方法じゃノイズ拾うんかな?

多分なんだけど
L15系のキーレス
めちゃくちゃ反応悪いんですが
これがノイズから来てる
って何かで見たような…。

もしそうなら
ゴムシートやアルミテープでなんとかなるかと(笑)
コメントへの返答
2020年10月20日 5:24
やよね~
自分もよく解ってないもんwww

このオシロ、中国直輸入で3000円くらい♪
困った時は結構活躍してくれるのでいいよ!
電圧範囲が狭いので、入力電圧が1/10になるように改造して、スイッチで1/10⇔1/1切りかえれるようにしてる


アルミテープやアルミホイルは一定の効果あるけど、そのシールドをアースに落とさないとあまり意味ないんよね~

今回は、Dockケーブル(金属のアミアミで包まれてる線)で簡単に試してみたけど全く効果なかったので、アルミシールドは諦めた♪
シールドをアースとつなげば別の結果になってたかも?やけど、、、

ゴムでノイズ対策は初耳やけど、、、?
導電性ゴム!?


ウチのはキーフリーの電波がスマホから発する電波(4G?WiFi?Bluetooth?)と干渉するみたいで、スマホとキーフリーを同じポケットとか、キーフリーをセカンドバッグに入れて、スマホをバッグと重ねて持ってると、近づいてもロック開かない現象が起きるよ♪

どうせ専用電波なんやから、周波数帯全然替えときゃいいのに!って思うんやけど、電波法等規制があるんやろうね♪

逆に同じ周波数帯の電波使ってるんやったら、スマホアプリ等でもいいのにね♪
スマホ忘れたり、壊れると開かなくなるから、スイッチ切って予備としてカバンには入れとかないとやけどw
2020年10月19日 20:18
こんばんは~。

いや~・・・いやいや(笑)
オシロスコープの名前久々に聞きましたが、個人的に持ってる方も居られるんですね!?(;゚Д゚)
電気は見えないので、計算や知識と頭の回転でしか~・・・と思いますが、やはり電機の知識はハンパ無いですね~!♪
私はまあ機械領域の中から抜け出れない感じですので、電気領域はやっぱムリです~(;^_^A
バイパスフィルターとかカットオフ周波数とかは、「言葉」では知ってますが、意味が伴いません(;^_^A

車自体って結構ノイズの発生源とも思いますが、シールド線とかも効果あったりするんですね~?
でも原因追及とかは・・・いやいやムリ(;^ω^)
コメントへの返答
2020年10月20日 5:53
こんばんは!

テスターは電圧とか抵抗とかサクッと測れるので便利なんですが、平均した値が表示されるので、どれくらい暴れてるのか全く判んないんですよね~♪

なのでオシロが必要な場面は多数あります♪
やっすいオシロなんで精度等は??ですが、十分役には立ってますv


基本的に配線作業等は機械領域で、機械領域が出来れば全然OKですよ♪

クルマはノイズ発生源ですね!
基本的に撒き散らす外来ノイズは電磁波なので、電流(もしくは磁界)が変化する時に発生します♪
クルマの走行でいうと、一定速度で走ってる時は中が平和ですが、急ブレーキを踏むと中がガックンパニックになる、ガックンの時に電磁波が発生するという感じ♪

なので、直流で流れてる電流が一定とか緩やかなのは問題ないんですが、常に電流が行ったり来たりする交流はヤバイですw
なので交流発電してるオルタネーターがノイズの巣窟になりやすいですね♪

電波(電磁波)を拾うテレビやラジオアンテナは、拾った電波にノイズが乗らないよう、拾った電波が車内でノイズを撒き散らさないよう、シールド線を多用しています♪(コロナ対策のマスクみたいな感じですね)

同様にCANシステム等車内通信ケーブルもシールド線だらけです♪


電流自体は小さいですが、FMラジオは「MHz」(1秒間に1,000,000回ON/OFF)しますし、地デジやスマホは更に1000倍の「GHz」の電波を送受信しますので、日常は電磁波だらけの中で生活してますね♪
電波法で出力制限してるから、大多数の人で健康被害出てませんが、電子レンジクラスの強力な電磁波が漏れちゃうとヤバイかも!?です。。。


こんな見えない敵と戦う電気屋(設計、開発)さんはスゴイと思います♪
今回はタマタマ上手くいったっぽいですが、いつも玉砕してますw
2020年10月20日 19:56
こんばんは~。
なるほど、言われるとそうですね!交流だと、100Vとすると・・・+100V~0V~-100Vと行ったり来たりが交流なので、テスターだと平均値の100Vと出ますし、オシロスコープだと1秒間に50回なり60回なりの波型表示してくれる・・・そっか~です(;・∀・)

そして、大昔の直流発電のダイナモと違い・・・オルタネーターは交流発電(AC発電=オルタネーテッド? カレント)してから・・・「レクチ・・・ファなんとか??」で一方通行のダイオード3っつ?使って交流を整流して直流(DC電源=ダイレクトカレント)に整流して12Vバッテリーに~と記憶してますが、確かにオルタネーターは交流発生源になり得ますね!(私ももはや名前がアヤフヤ(;^ω^))

シールド線で身近なものは、TVのアンテナ線や、LANケーブルと思い浮かべますが、「MHz」で1秒間に1,000,000回ON/OFFや・・・「地デジやスマホは更に1000倍の「GHz」の電波」のことは、「フワッと」しか知らなかったので具体的な回数とか教えられると、「家庭用の50㎐で感電したら、ちょっと手がブルブルする感じ~」とはケタが違うんですね!(笑)

いつも詳しいお話しありがとうございます~♪
大人になっても・・・日々、勉強ですね!
コメントへの返答
2020年10月20日 20:58
こんばんは!

どこかで実効値という言葉を聞かれたことがあると思います♪
AC100Vって±141Vの電圧を行ったり来たりするんです♪
サイン波で行ったり来たりするんですが、上の山と谷を平均したのが実効値で、それが100Vになるんです♪

商用電源(一般家庭はAC100V、東日本は50Hzですね)はおっしゃる通りテスターだと100Vとしか表示されませんが、オシロだと±141Vのサイン波が表示されます♪(ノイズのってなければ)


オルタはAC発電してから、レクチファイアという整流装置で、マイナス分を反転してプラス側に山を全部持ってきてから、100V⇒12Vへ変圧します♪
そこにはダイオードの組み合わせが存在します♪

テレビアンテナ線は同軸ケーブルと呼ばれてますが、中心に信号線、周囲にシールド線を配置して、信号線とシールド線が同軸になってます♪
このタイプが一般的ですね♪

LANケーブルって、今はきしめんケーブルとかぺったんこのケーブルで敷設しやすくなってますね~♪

ウチで宅内を通したケーブルは丸いタイプでしたが、中で十字の仕切りがあり、8本の信号線の4組のプラスマイナスペアがよじって一つの部屋に入ってる感じでした♪
同じ信号線のプラスマイナスというのがポイントで、行って来いになるので、電流が走った時にプラスとマイナスで逆の磁界が発生するので打ち消し合うんですよね~♪
分電盤とか開けた時に2本がねじってあることがありますが、そんな理由なんです♪


電磁波はすごく高い周波数ですが、電流値が微量なのでエネルギーとしては少ないです♪

静電気もバチッと来ますが、20000Vくらいの電圧で放電するんですが、流れる電流が小さいので「痛っ!」で済みます♪

雷になると高電圧&高電流なので、身体の中を通ると確実にアウト、、、たまに雷に打たれてセーフの人がいますが、表層(体の外側;服とかクルマとか)を流れてアースに落ちるから助かりますが、運の世界ですね!


昔の中学校の技術の時間に、クラス全員で手をつないで、端と端がAC100Vを持つ実験とかやりましたが、今の時代は絶対できないんでしょうね~w

人間が電線を持つ部分の抵抗が大きいので、人体に流れる電流が少なくなるため出来る実験なんですが、濡れ手だと抵抗が一気に少なくなるので簡単に大電流が流れて感電します。。。

あと、経験的にDCの方が危険と思っていて、ACは感電しても、周波数で0Vになるポイントが繰り返されるので、手を離せる可能性があるのに対し、DCは常時電圧かかりっぱなので、筋肉が硬直し続けて離せなくなります。。。

DC12V(クルマのバッテリー)って、アーク溶接できるくらいのパワーがあって、バッテリーの性能によりますが、100A~200Aくらい流せる能力があります(だからセルモーター回せるんですが)♪

間違って、メガネレンチを回した時にプラスマイナスに当たって止まっちゃうと速攻赤熱します(超ヤバいです)

DC12Vは電圧が低いので、手で触っても抵抗が大きいからセーフなんですが、濡れ手等接触抵抗が下がるとヤバイです!


そして、時代はEVやハイブリッドの世界になりました♪
ヤツラの駆動モーターはDC480Vとか桁違いの電力なので、ガチでヤバイやつです。。。
高電圧線はオレンジのチューブに入ってるので、もし交通事故等でEV車が大破してたとして、電線等が剥き出しになってたら、オレンジラインには絶対触ったらダメです!
被覆がむけてなければ大丈夫とは言えますが。。。


プリウス等は普通の状態で走ってる分には何ら問題ないですが、中身をぶちまけるほど大破した時は相当ヤバイ代物ですね。。。
そもそもそんな状態になりにくいようにはなってるでしょうが♪


いつも通り長くなってしまってますが、いつになっても新しい知識、知見を入れていくのは大事と思いますv
2020年10月20日 21:48
こんばんは~。いつもありがとうございます~♪

サイン波・・・知ってます~♪w
交流の波。?
100Vの家庭用電源ですが、だいたいは105V~110Vとかの「100Vちょっと」だとは記憶してます(;^ω^)

雷も怖いですが、私的にはアーク溶接を扱うものでして・・・濡れた革手とかでは、感電ブルブルですね~(;゚Д゚) ゴム手もたいして効果無いし~・・・
雨の日に溶接作業なんてさせないでくれよ~とは思います(~_~;)

そして、DCの直流アーク溶接のキャプタイヤコードを両手で握った方の~ですが、筋肉の硬直で勝手に握り締めてしまい、離すのも出来ずに・・・かろうじて動く足で引きはがした~らしいです(;・∀・)

そして、車のバッテリーでも溶接できるくらいの電流流せるので、工具の置き場所は気を遣いますね。

そして・・・そうか~と最近のEV車やハイブリッド車は電気が主体ですので、電圧とか一気に流れる電流とかは怖いですね~(・_・;)

コメントへの返答
2020年10月21日 3:05
こんばんは!

プラスとマイナスを行ったり来たりするのが波の形になってるんです♪

↓がちょっと解りやすく説明してくれてます♪
交流は解りにくいけど、直流と同じ仕事をするって考えたら解りやすい?ってくだりが良い感じです♪
実効値の図解が無かったのが残念。。。

https://www.yukimura-physics.com/entry/elemag32

ピークが±141Vの時に、100Vの直流と同じ仕事が出来る♪って感じで、それが実効値=一般的にAC100Vと言われている電圧です♪


一般家庭だと103V~90Vくらいで、90Vまで低くなると家電が不調になることがあるみたいですね♪

損失があって低くなるのは解りますが、高くなるのはイマイチ解ってませんw


ウチのデスクトップPCはトランス入れて110VにしてからPCにほりこんでます♪
以前、オーバークロックにハマってた時に電圧低いと調子悪かったのでw

会社、工場は200Vの3相交流で入ってくるので、そこから単相100V造ってるんですかね~??
とすると高めに設定する方が、同時多発で電気機器使用しても電圧降下でトラブらなそうです♪


革手でも濡れてたら絶縁できないんですね。。。こわっ

足で電線ひっぺがした武勇伝も怖いです。。。
よく生き延びましたね、その方、スゴイです!


EV車の高圧電線用に特殊ゴム手袋使ってました♪(自分は横で見てただけ)
仕様は聞いてませんが、ゴム厚がぶ厚いって言ってたような??
2020年10月21日 21:38
こんばんは~。いつもコメントループでスイマセン(;・∀・)

交流発電構造の、回転しながら近づくと電気(電圧?)の波が大きくなり、離れると小さくなるの繰り返しでプラスの波とマイナスの波でオシロスコープのような波形が出るとは思いますが・・・私的には取り敢えずそこまで?ですね~(;^ω^)

デスクトップパソコンの電源ユニットの切り替えには100Vじゃなくて110Vのツマミがあるのには、なんだか納得します。

あと、会社(工場)の200Vと、普通使いする100Vは別々の単独と記憶しています。
逆に、工場の200V電源からトランスなりで100Vに落として使う~というのは電気料金的に「違反」となるとかなんとか??

濡れた革手で溶接棒持って、アーク溶接のホルダーに挟む時は・・・ロシアンルーレットか~!?ってくらいドキドキものです(;・∀・)
コメントへの返答
2020年10月21日 22:02
こんばんは!

磁界の中を電線が横切ると電流(誘導電流)が流れます♪
ループコイルが更に180度反転すると、今度は逆方向に電流が流れるので交流になります♪
途中はおっしゃる通り、ゼロ~MAXを繰り返すので、円運動=サイン波になります♪

小難しい話はこの辺で、、、
あ、工場も3相200Vと単相100V引いてるんですね♪
200Vの電気買って、その後をどう使おうが工場の勝手な気もしますが、ダメなんですね~w

ウチの自宅は単相100Vですが、3本入ってきてて、N線とL1線、N線とL2線で100V、L1線とL2線で200Vとして、宅内家電へ分岐しています♪
200VはIHコンロとオーブン、あと給湯器くらいですけど♪


濡れた革手のロシアンは命かける価値ないので、なんとか対策したいですね~!

絶縁したクランプとかで溶接棒掴むとか、そのクランプを床置き出来るようスタンドが付いてるとかできたらいいんですが。。。

プロフィール

「[整備] #シグナスXFI 軽量フライホイール届いた!! 早速交換しようとしたら、、、 https://minkara.carview.co.jp/userid/346394/car/3706338/8199874/note.aspx
何シテル?   04/23 20:37
L175Sの後部座席に魅かれ、L600から買換えました。 車両+50諭吉over(2019年時点で200諭吉は軽く超えてます)の変人領域に突入しています。 ...
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