ラジオペンチ

うちではインターネット回線に auひかりのVDSL回線（タイプV)を使っているのですが、機器の入れ替えということで新しいVDSLモデムルーターが送られてきました。希望すれば業者が来て入れ替え作業をやってくれるようですが、自分でやった方が手っ取り早いです。

事前に送られてきた資料を読むと、新しいルーターではDHCPのアドレス割り当てが64個まで出来るそうです。これまでのルーターでは割り当て数がたった8個しかなかったのでだいぶ楽になりそうです。

そうは言っても何でもかんでもDHCP割り当てにしていると面倒なことが起こり易いので、いつも使う物は固定IPアドレスで使うようにします。ただ問題はこれまで固定IPアドレスだった領域がDHCP割り当て範囲になるので、固定ＩＰアドレスの移動がが必要になります。

そんなことで自宅内LANのアドレスリストを作り直しました。

▼自宅IPアドレス一覧表

新しいルーターが来てからアドレス変更するとトラブルが出た時の問題の切り分けがややこしくなるので、旧ルーターの状態で事前にIPアドレスを変更しておきました。（元のアドレス+100を新アドレスにしました）　

▼変更前

クローゼットの棚の上に電話とLANの回線が集まっています。
左がNASで、上に載っているのがVDSLモデム（VTE5030)とルーター（Aterm ＢＬ150ＨＶ）。下は1Gbpsのスイッチングハブです。今回、VDSLモデムとルーターを交換します。

交換する前に通信速度と消費電力を測定しておきました。

▼インターネット通信速度

この記事を書いた時点で、Googleで「インターネット速度テスト」という名前で出てくるサイトです（検索結果に測定ボタンがあります）。VDSLタイプとしてはやや遅い値ではないかと思いますが、普通に使っている分には特に支障はないです。

簡易測定による消費電力は、VDSLモデム（VTE5030）：8.8W、ルーター（BL150HV)：9.2Wでした。
なお電力の値は、カレントトランスとオシロで電流波形の実効値を求め、電圧の100Vを掛けた値です。つまり力率100%と仮定した値になっています。位相差が30度あったとしてもcosθは0.866なので大きな誤差にはならないと期待しています。

▼送られてきたVDSLモデム・ルーター

NECのBL902HVというモデムルーターが届きました。ハードとしては無線LAN機能付きですが、これは別料金で契約しないと使えないようになっています。でもうちには無線LANのアクセスポイントは既に2つあり、片方は5GHｚの11acのAPなので使えない方が好都合です。ちなみに、このモデムルーター内蔵の無線LANは11ｎまでです。

ネットワークの仕様は前の物とほぼ同じですが、ローカルのLANポートが1Gbpsになっています。（BL150HVは100Mbps)

▼交換後

箱が一つ減ったのですっきりしました。

USBメモリーを挿しっぱなしにして、共有ドライブとして使うことにしました。ちょっとしたファイルの受け渡しをしたい時に便利です。もちろんNASでも同じことが出来ますが、消費電力が大きいので普段は電源をOFFにしています。

通信速度と消費電力の測定結果ですが、

▼インターネット通信速度

ダウンロードは速くなっていますが、アップロードがアホみたいに遅くなっています。誰かが大量にアップロードしているのでしょうか。これは少し様子を見たいと思います。なお、速度測定のサイトによっては20Mbpsくらいのアップロード速度が出ることもあって、状況がよくわからないでいます。

消費電力は、19.4Wでした。もっと減るものと期待していたのですが、合計では以前とほとんど変わらない値でした。

◆まとめ
最初の方に書いたように、DHCPの割り当て範囲にかぶってしまうので、固定IPアドレスの機器は元のアドレスに100を足した値に全部変更したかったのですが、2台だけ簡単に変更出来ない物が出てしまいました。幸いこの2台のアドレスの値が近かったので、DHCP割り当て対象外アドレス指定機能を使うことで問題を回避できました。新しいルーターは機能がいろいろ付いていて便利です。

気になるのはアップロード速度がいまいちな点です。これは様子を見て実害があるようなら au に相談しようかと思います。そういう時に、交換前のネットスピード測定結果の画面を持っていると話が進めやすくなるはずです。

今回、あちこちの機器のＩＰアドレスを変更したのですが、ほとんどは問題無く変更が出来ました。ただ、ひとつだけえらく判り難かったのがエプソンのプリンタ（EP-879AW)です。このプリンタの有線LANのアドレスの設定は、何と無線LANの設定メニューの中から選ぶようになっていました。ややこしいのは、有線LANの設定メニューもあるのですが、これはルーターのプリンタポートにプリンターを接続する場合の話のようです。エプソンではルーターのプリンタポートに接続することを有線LAN接続と呼ぶようです。プリンタの会社だけあって、ルーターにはプリンタポートが付いているのが常識なんでしょう？

愛用しているニコンの実体顕微鏡（SMZ-2B）の光学系の汚れが気になってきたので、思い切って分解して清掃してみました。

以下はその状況です。出来るだけ詳しい様子が判るように、いつもの記事より写真のサイズを大きくしています（500ｘ375画素）。写真の枚数も多いので、ブラウザに表示するのに時間がかかるかも知れませんがご容赦ください（写真のデーターだけで2.4MBくらいあるはずです）。またすべての写真はクリックすると倍のサイズで別窓に表示します。

▼ニコンの実体顕微鏡 SMZ-2B

こんな顕微鏡です。10年前に中古をヤフオクで買いました。

▼光路内に汚れ

これは接眼レンズを外して中を覗いた写真です。判り難いですが、カビがあるのと、ホコリが溜まっているのか光路全体が白っぽくなっています。これをクリーニングするのが分解の目的です。

以下分解の手順を写真で説明します。

▼倍率調整ツマミを外す

2mmの六角レンチでイモネジ（Ａ）を緩めるとツマミが外れます。
Webの記事を読むとこのネジがトルクスになっている物があるようですが、この顕微鏡は普通の六角レンチが使えました。

▼カバー固定ネジ

ツマミを外すとカバーの固定ネジ（Ｂ）が出てくるので、これを外します。

▼カバーを外した状態

中身が見えてきます。なお、外したカバーはプラスチック製です。

▼外したカバーと本体


▼後ろ側

光軸傾けプリズムが見えてきます。実体顕微鏡の光軸は観察ポイントを先端としたV字型になっているので、プリズムも微妙に傾いて取り付けられています。

次に接眼レンズの正立プリズムを外しますが、そのためには先にDのネジを外します。

▼目幅調整間隔規制ネジ

このネジ（Ｄ）で接眼レンズの間隔（目幅）の調整範囲が制限されています。正立プリズムを外すためには先にこのネジを外す必要があります。

▼正立プリズム取り外しネジ

ストッパーが無くなったので目幅を最大限に開くことが出来るようになりました。すると、隠れていた正立プリズムの下側の固定ネジ（Ｅ）が見えてくるのでこれを外します。これで正立プリズムごと接眼レンズ側のアセンブリを外すことが出来ます。

ここまでの話を整理すると、光学系の清掃を行うためには（Ｅ）のネジを外して接眼部を外さないといけないのですが、そのためには（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）の順にネジを外して分解していく必要がある、ということになります。表から見えるネジを出来るだけ少なくするために、こういう構造にしたのでしょう。

▼光軸傾斜プリズム

光軸傾斜用のプリズムを（Ｇ）のネジを緩めて外します。
このプリズムは赤矢印で示した3箇所のストッパーで位置決めされているようです。組み立て時には指で長い赤矢印の方向に押しながらネジ（Ｇ）を締めれば元の位置に戻せると思います。そうは言っても、分解する前には位置合わせ用のマークをケガキで入れておくと安心です。

▼光軸傾斜プリズム

下からの光軸を、観察者の目線方向の手前45度方向に傾けるプリズムです。最初の反射はプリズム内面の全反射で、二回目の反射はプリズム外側にコーティングされたミラーの反射で行っています。2回反射させることで像の方向を戻しながら光軸を45度倒す仕掛けになっています。

このプリズム面にカビが生えていたので清掃しましたが、幸いクリーニングすると痕跡が判らないくらい綺麗になりました。なお、カビが生えていたのは接眼レンズ側から見た最初の面でした。やはり、外から異物が付着する可能性が高い面にカビが生えやすいようです。プリズムの他の面にも微妙なシミや曇りがあったので、クリーニングしておきました。外側から見えるアルミミラーは光が反射する面ではありませんが、ここに汚れが付着していると、そこが原因になって腐食を起こしかねないので綺麗にクリーニングしておきました。

このプリズムを見ているとコバ面を黒く塗りたくなるのですが、今回は余計なことはしないでおきました。

▼下部光学系を上から見る

ここまで分解すると下側の光学系が姿を現します。外したネジ（Ｃ）、（Ｅ）の位置を書き込んでおきました。

この写真に見えている二つのレンズが曇っていました。このレンズを対物最終レンズと呼ぶことにします。

▼ズーム機構

下側のケースは（Ｃ）のネジを外すと取り外せ、ズーム機構が見えるようになります。

倍率調整ツマミを回すとレンズが2群に分かれて前後に移動するようになっています。Ｖ字型に傾いている左右の光軸に沿ってレンズを動かす仕掛けになっているのですが、ものすごくうまく出来ていて動きもスムースです。

▼最終対物レンズ

これは下側から見た写真で、レンズの反対側からＬＥＤライトで照らしています。
対物最終レンズを下側からもクリーニングしたのですが、曇りは取れませんでした。

▼対物最終レンズ

このレンズの曇りを取るには分解するしか無さそうです。でもここは光軸合わせの重要ポイントのようで、2本の調整ネジと板バネでレンズの位置が微調整出来るようになっています。ここを分解した場合、正確に元の場所に戻す、あるいは再調整する必要がありそうです。実体顕微鏡なので2軸間の位置関係の調整も必要なので難易度は高そうです。

▼レンズの曇り

問題のレンズです。光の当て方を工夫して曇りの様子を写真に撮りました。全面均等ではなく同心円状に汚れの濃淡があります。

外部からいくらクリーニングしても汚れが取れないので、レンズの貼り合わせ面に問題がある感じです。これ、たぶんバルサム切れという現象だと思います。バルサムが劣化して黄色くなると共に少し剥離があるようです。

このレンズは凸と凹のレンズを組み合わせることで、色消しになっているのだと思います。

この修理は難易度が高いので、今回は手を付けないでこのままにしておくことにしました。

▼分解した様子

全パーツの集合写真です。

▼正立プリズム

特に問題は無いのですが、せっかくなのでカバーを外して内部を見ておきました。

反射ミラー（ポロミラー）で正立像を作る顕微鏡もあるようですが、この顕微鏡はちゃんとプリズム（ポロプリズム）が使われていました。プリズムの位置は精密に調整・固定されているのでこれ以上触らないでおきます。

▼クリーニングに使った資材

工具は別にして、このような物を使いました。左手前のアトマイザーにはエタノールを入れています。

無水エタノールは各種の清掃以外に、ガラス面の精密拭き上げの時に使うと便利です。エタノールを浸み込ませたワイプを一方向にゆっくりと動かすと、液の表面を引きずる形で乾燥が進みますが、境界部では不純物は液側に移動して表面に残らないのでコンタミの少ない仕上げが出来ます。レンズなど円形の場合は中心から周辺へ回転させながら拭き広げていって、不純物を最外周に集めるようにするとうまくいきます。水分の入ったアルコールを使うと水滴が残ってしまうのでうまくいきません。できればこういう時こはアセトンを使いたいのですが、ちょっと危険なので私は持ってません。

◆まとめ
壊してしまうと元も子もなくなるので緊張して作業を進めたのですが、ほぼ問題無く進めることが出来て良かったです。

顕微鏡のネジにはネジロックが使われているようで、簡単にはネジが緩まないようになっていました。正しい工具を使い、特にプラスのネジは強く押し付けながら回さないと、ネジの頭をナメてしまいます。
そういう注意をしながら作業を行ったのですが、ネジの（Ｇ）は堅く締まっていたのでプラスのドライバーでは緩みそうにありませんでした。そこで、バイスプライヤーでネジの頭を咥えて緩めるような手を使いました。

懸案の一つだったレンズの曇りは、原因がバルサム切れだったことまで判ったのですが、残念ながら修理出来ませんでした。接着剤などを準備しておけばなんとかなりそうな気がするので、機会があればまた挑戦してみたいと思います。

ちなみに、写真を撮った時にコントラストが悪いのが一番目立った問題なのですが、これは画像処理ソフトで補正すれば済むので、とりあえずは大丈夫です。

Aliexpress に安い赤外線放射温度計があったので買ってみました。

▼赤外線放射温度計

手のひらにすっぽり収まるくらい小さな温度計です。表面はゴム系の感触ですが、あの加水分解でベタベタになるプロテイン塗装とは違った感じで、すべすべしていて清潔感があります。

▼Aliexpress の商品のページ （図をクリックで別窓で商品のページ）

DT8220という型番がプリントされていますが、商品説明の詳細を見ると、モデル番号：C0970-01、メーカー：Inperlanyu です。

ガンタイプの赤外線温度計だと、レーザーマーカーで測定の中心位置が判りますが、そういう機能はありません。温度の測定範囲は、-50～220℃と書いてありますが本当はどうなんだか判りません。ちなみに値段は送料込みで $5.5 でした。
なお、Amazonにもそっくりな形の物が出ていましたが、URLはここには書かないでおきます。

▼温度測定部

テーパー状の金属パイプの奥に受光窓があります。パイプの内壁で赤外線を反射させて受光窓に送り込むことで、感度を稼ぎながら指向性を出しているのだと思います。広い波長範囲の赤外線を集める光学系をローコストに作るため、こいう金属表面の反射を利用した光学系になっているのでしょう。マイクロ波のホーンアンテナみたいなものと考えれば良さそうです。

Aliexpress の商品説明には検出距離は1～8cm と表示されているだけで、スポットサイズの表記がありません。でもAmazon の同等品？と思える商品の説明には測定距離とスポット径との比率は 1：1 との記載がありました。つまり、例えば距離が1cmならスポット径は1cmと考えれば良さそうです。実際に使ったみてもそんな感じでした。

さて、ここまでが外観のレポですが、こういう面白そうな物が来たら、中まで見るのがうちのしきたりです。

▼内部

電源はボタン電池の LR44 が2個使われていました。COBの横の8ピンのICは、マーキングが24C02となっているので EEPROM でしょう。ここにはセンサーのキャリブレーションの値が入ってそうです。

基板のどこかに温度測定結果がシリアルの信号で流れている場所が無いか探したのですが、残念ながら発見出来ませんでした。信号が引き出せればPCに接続していろいろ面白いことが出来るのですが、とりあえず断念。

▼内部

液晶と受光光学系の金属テーパー管を外した状態です。

▼センサー

センサーは4ピンのハーメチックシールのパッケージに入っていました。この窓の材質は何でしょうね。

▼消費電流測定

電源の線を引き出して消費電流を測ってみました。

▼消費電流

この写真は待機時（液晶表示無し状態）で、消費電流は0.8μＡでした。LR44の容量が120mAhあるとすると、10年以上電池が持つ計算になります。でも、たぶん電池の寿命、あるいはお漏らしの方が先に起きそうです。

動作時の消費電流は約1mAだったので、連続動作時間は120時間という計算になります。なお、測定後15秒で自動的に待機状態に移行して消費電流 0.8μAの状態になるので、電池の消耗は考えなくても良いのではないかと思います。

ここまでは回路や電気特性の話でした。以下は一番重要な温度の測定結果です。なお、温度測定はボタンを押してる間は繰り返し行われ、ボタンを離して15秒間は測定結果がホールドされ、その後はOFFとなります。

▼50℃のアルミ板の温度を測定

ペルチェ素子を使った一定温度発生装置があるので、その熱板の温度を測ってみました。

結果は、50℃の熱板の温度を測ると、24.5℃と出ました。それじゃダメじゃんと言われそうですが、この結果は予想通りです。熱板の材質はアルミで、放射率が低いためこういう測定結果になります。ちなみに放射率が低いということは反射率が高いということで、反対側に手のひらをかざすと、体温が検出されて測定値が上昇します。

こういう時は対象物にマスキングテープなどを貼ることで正しい温度が測定出来るようになります。

▼10℃の熱板

アルミ板の温度は10℃なのですが、上の測定結果と同じ理屈で、温度計の表示は22.2℃と出ました。部屋の壁や天井から出ている赤外線が、アルミ板で反射されて検出されているのだと思います。

そんなことで、電子工作で放熱に良く使うアルミの温度測定には注意が必要という結果になりました。

もう一つ、今度は実用的な温度測定の事例を紹介します。

▼水草水槽

リビング小物として小さな水草水槽を置いています。この水槽は太陽時計算に基づく照明の明るさと色調制御に、チューブポンプを使った化学反応式CO2供給装置が付いていて、無駄に凝った仕掛けが付いています。

この水槽にはレッドビーシュリンプを何匹か入れているのですが、温調をしていないので冬は水温が下がるため、エビ君の動きが少なくなっていました。ヒーターで加温してやれば良いのですが、こんな小さな水槽（水量2.4リットル）には仕掛けが大げさすぎます。

そんな問題の対策として、今年の冬は水槽の下に、WiFiのアクセスポイントを置いて、その発熱で水槽の温度の低下を防ぐようにしています。水槽の下にわずかにLEDが光っているのが見えますが、これがWiFiのアクセスポイントです。これならどうせ無駄に捨てていた熱を利用することになるので、追加のランニングコストはゼロの対策になります。

▼加温の効果の測定

水槽と下の布製の敷物の境界付近の温度を測定しているのが上の写真で、30.4℃あります。ここから外れた場所の温度は25℃程度なので、差分が加温の効果ということになります。こういう温度測定を接触式のセンサーでやるのは面倒、というか布製品の表面温度なんて接触式ではうまく測れません。しかし、放射温度計を使えば簡単に測定することが出来ます。

◆まとめ
安いので面白半分で買った放射温度計ですが、結構正確な温度が判るので十分役に立っています。何しろ非接触で測定出来るし、手でスキャンすれば温度分布もおよそ判るのでとても便利です。

ただこの記事の事例のように、金属の表面は放射率が低いために大きな誤差が発生するので注意が必要です。