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基準電圧発生回路で電圧計の精度を確認

 二ヶ月くらい前、オークションで中古のデジタルマルチメータを入手しました。それまでは、ホームセンターの1300円くらいのデジタルテスターを使っていたのですが、やはり性能不足。ということで、ちゃんとした物を手に入れました。

▼アドバンテストのDMM TR6846
アドバンテスト TR6846
 販売時は10万円くらいした測定器で、4.5ケタ(34999)表示、分解能は10μV、10nA、1mΩで、アマチュアが使うには充分な性能です。たぶん20年くらい前に作られたものですが、今でも充分使えました。落札価格は4000円弱。パワーオン後に表示されるファームのバージョンは U 901でした。

 使ってみるとすばらしい性能です。ただ、いつ校正されたか判らないので絶対精度に不安があります。

 ということで、基準電圧発生回路を作り、校正された電圧計と比較することで、精度の確認をやってみました。作った回路は、TL431に5mAの定電流ダイオードから電流を流し込むだけ、という簡単なものなので、回路図は省略します。
 TL431のデーターシートを読むと、電圧の標準値である、2.495Vから離れるほど、温度特性が悪くなる(下図)ようです。そうなら、ということでできるだけ2.495Vに近い物を選別しました。まあそう言っても、この時点では、合っているかどうかわからない電圧計で測っているので、気休めくらいにしかならないのですが。

▼TL431の温度電圧特性(TIのデータシートから抜粋)
TL431の温度特性

▼基準電圧発生回路の電圧測定
電圧測定中
 回路は持ち運べるよう、006Pの9Vで駆動。選別した石の発生電圧は2494.9mVと出ました。

 この回路を某所に持って行って、6桁の校正された電圧計で測ってみると、2494.48mV。もう一台別の電圧計で測ると、2494.46mV。ということで、平均をとってこの回路の発生電圧は、2494.47mVと値付けすることができました。

 つまり、我が家のTR4846のDC3Vレンジの誤差は+0.43mV(+0.017%)で、全く問題無しという嬉しい結果です。さすがアドバンテストです。

 実は精度が悪かったら校正しようと、エーディーシーのWebから取り扱い説明書を入手していたのですが、校正などする必要が無くて良かったです。あと、精度確認はDC3Vレンジだけで行っており、他のレンジやモードまでは見ていません。しかし、このDMMの基準はDC3Vレンジなので、たぶん他のレンジやモードもそこそこの精度が出ていると思います。

 おっと、書くのを忘れるとこでした。DMMのゼロ調整は説明書に従って、全レンジ/全モードで事前に行っています。ゼロ調といっても、ほとんどはファームにオフセット値を再登録する作業なので簡単でした。

 あと、1999表示の測定器の場合、この電圧だと、たぶん2.45Vと表示されて分解能不足になると思います。その場合、同じ抵抗2本で分圧して、1.225Vあたりを作ればよいと思います。
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