オシロスコープでリップル電圧を測ってみようのコーナー！（笑）

まーねこです。

TOP画像は、Amazonで4299円で買った１現象のオシロスコープ。

実はまーねこは、２現象のデジタルオシロスコープ（３万円くらい）も持っているので、あらためてコレを買う必要はないのですが、ツールバッグに気軽に入れて持ち運べる大きさと値段だったので、オフ会などでいろいろな信号を測ってみたら面白いかな、と思って買ってみた次第です。



そんなワケで、まず最初に測ってみたのは、リーザスパイダー初号機のオルタネーター電圧。

シルフィ号でもエッセでもリースパでもどれでも良かったのですが、一番古いクルマのほうが、トラブルねたが多いかなと思いまして（笑）



まずは、エンジンをかけていない状態で、バッテリー＋端子、∸端子をオシロスコープにつなぎます。
オルタネーターのB端子で取るのが一番正確なのですが、B端子にアクセスするのが大変であれば、バッテリー＋端子でも構いません。

バッテリー電圧なので当然ですが、波形は現れず、一本の線になっていますね。
電圧も12.84Vなので優秀です。



次に、そのままエンジンをかけて波形を計測します。

14.3±0.2Vで、割とキレイなリップル（さざ波）電圧が出ていますね。
まったく問題ない状態です。


実は、「あー、これ、レクチファイアのダイオードが１個死んでますね～」みたいな波形を期待して、我が家でいちばんポンコツ古いリースパで測ったのですが、これではぜんぜんＯＫでネタになりません（笑）



なお、電圧のレンジは２Ｖにしています。本来のオシロスコープであれば、１Ｖとか0.5Ｖなどのレンジにしたほうがリップル波形の部分が大きく表示されるのですが、２Ｖより小さいレンジにしてしまうと調整範囲の限界を超えてリップル部分が画面外に飛び出してしまうので測定できなくなるのですね。。。。

ホンモノの（？）オシロスコープであればそんなことは無いので、コレが4300円オシロの限界かもしれません（苦笑）


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これだけではネタ的に弱いので、ついでに、タコメータが無いエッセ号の回転信号も測ってみることにしました。

まずは、アマゾンでOBD2ポートに接続する用の汎用コネクタを購入。

全ピンが結線されているのがミソですね。

と言うのも、市販の汎用ケーブルのなかにはOBD2ポートのDLCコネクタ（16ピン）のうち、SAE J1962で定義してあるピン以外は結線していないものもあるので注意が必要です。（やらかしてしまったらしい。爆）


今回は、９番ピンから回転信号を取り出すのですが、9番ピンは「メーカー裁量で自由に使っていいピン」（＝OBDポートの規格外利用）であり、回転信号として定義しているのは、トヨタ・ダイハツ・BMWになります。


エッセ号のOBD2ポートはこちらになります。

比較的アクセスしやすい場所にありますね。




まずは、アイドリング状態で計測します。

暖機後のアイドリングで24.50Hzなので、３気筒の場合、40倍するとrpmになりますので980rpmになります。


それにしても、デューティ比50％のキレイな矩形波が出ております。IGコイルに渡す点火信号ではないのは明白なので、これは何かしらの利用のために用意されたオプション出力と思われます。


さて、この波形、３気筒のすべての点火タイミングを表しています。その上で、イグニッションコイルには点火確認信号発生回路が入っており、火花が飛ぶと信号を返すようになっています。ECUの信号（波形）と、IGコイルからの戻り信号（波形）を照査して、〇番シリンダー失火、なんて信号を出しているわけですね。


そう考えると簡単で、1秒間に24回（説明しやすく３の倍数にしました）の点火信号が出ている（＝24Hz）ということは、３気筒全部で24回なので、１シリンダーあたりは１秒間に8回です。これを60倍するとRPMになる・・のではなくて、４ストロークエンジンの場合、１行程でシリンダーが２往復（クランクが２回転）するので、２倍する必要があり、1秒間に8回の点火＝1秒間にクランクは16回転＝1分間にクランクは960回転＝960rpm、ということになります。


もうお分かりかと思いますが、ざっくり言って３気筒の場合、Hz×40＝rpm、です。



実際に、エンジンの回転数に比例して波形が変化している動画も撮影しました。

エンジン音が大きくなるにつれて、波形の間隔が狭くなっている（周波数が高くなっている）ことが解ります(=ﾟωﾟ)ﾉ


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現代の自動車は、制御用にさまざまな電気信号がありまして、マルチテスター（電圧・電流・抵抗値を測る、よくあるテスター）では測り切れない信号線も数多く存在します。


そんなときには、やっぱりオシロスコープ。
「最近、バッテリーが上がり気味なんだよなぁ」
と思ったそこのアナタ、もしかするとオルタネーターの故障による電圧不足かもしれませんね。。。。