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デジタル温湿度計の修理 (ヤザワ DO01WH)

 家族からデジタル温湿度計の修理を頼まれました。こんな温湿度計です。

▼デジタル温湿度計 (ヤザワ製)
ヤザワのデジタル温湿度計
 たぶんこれ→デジタル温湿度計 ホワイト DO01WH

 この写真見ると普通に動いてるじゃん、と言われそうです。そう、一応動くのですが、電池が2日しか持たないとのこと。

 修理のためにケースを開けようとしたのですが、簡単に分解出来ません。単に爪で引っかかっているのではなく、ネジで強固に固定されているようです。こういう時は、

▼表のベゼルを剥がすと組立て用のネジが出現
分解のために表の透明板を剥がす
 ベゼルは両面テープで貼り付けられていたので、傷付けないように丁寧に剥がすと、その下に止めネジが6本出てきます。

▼内部構造
デジタル温湿度計の内部
 基板の左に温度測定用のサーミスタと湿度センサがあります。下側の3本の小ネジを使って、ゼブラゴムを通して液晶と基板が接続されています。

 安定化電源から3Vを供給して動かし、消費電流を測定すると、何と2.3mAも流れます。電源はコイン電池のCR2025なので、こんな大きな電流が流れたのでは、2日しか動かないのは納得できます。

 まずは、基板や部品の外観を見て異常が無いか見ましたが、おかしなところは発見できませんでした。 

 電源間の抵抗を測定すると、約1.5kΩ程度で不安定。どこかでリークしている感じです。LSIの内部でリークしていると修理不能なので、LSIの電源入力と思われるパターンをカットしてみましたが、リークは直りません。念のためにLSIの電源間の抵抗を測るとおよそ300kΩだったので、たぶんこれは正常値と思われます。

 となると疑わしい範囲は絞られてきて、まずは電源のデカップリングコンデンサが一番怪しくなります。回路を追うと、デカップリングコンデンサは二つあったので、容量の大きそうな方のチップコンをはんだゴテで外してやると、ピンポーン! リークが直りました。

 このやろう、お前の素性を見てやるぞ! ということで、

▼外したチップコンにリード線をはんだ付け
測定用にリード線をはんだ付け

▼LCRメーターで測定
不良コンデンサの容量とD
 静電容量は 4.102μFで、まあ普通。でもD(損失係数)が 0.116 と、とんでもない値になっています。まあDを測らないでも、テスターで抵抗測ると 2kΩくらいだったので、コンデンサとしては終わっています。でも、犯人の取調べはきっちりとやらないといけません。

▼修理
リード付きコンデンサに交換
 チップコンの手持ちが無いので、10μFのリード付き積層セラコンをハンダ付けしておきました。また、診断のために赤矢印で示す場所でLSIの電源パターンを切断したので、再接続します。

 これで修理完了ですが、念のために消費電流を測定します。

▼消費電流測定
消費電流は11μA
 消費電流は11.02μAです。CR2025の容量が165mAh あるとすると、165 / 0.01102 = 14882Hr = 620 日 = 1.7 年は動くはずです。

 ということで修理完了。最初に外した部品が故障原因だったのでラッキーでした。

 たぶん、全く同じ故障に遭遇する人はいないと思います。でも、この記事が後でどなたかの参考になれば幸いです。
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ハンダ付け

あけましておめでとう御座います.
ものすごく目が良いですね。私には到底出来ない技です。
羨ましい限りです.

re:ハンダ付け

try2breakさん、今年もよろしくお願い致します。

私の細かい作業は、実体顕微鏡か拡大ルーペを使ってやっているので、目が良いわけではありません。

あと、そちらのブログ拝見してますが、写真見ると5.5桁くらいのマルチメーターを手に入れたんですね。羨ましい限りです。

re:ハンダ付け

こちらこそよろしくお願い致します.

私も大きなルーペを使ってますが2.54ピッチがやっと
です。若いころは両目2.0だったので老眼になるのも
早くなってしまったようです.

マルチメータの方はラジオペンチ様にアドバイス頂いた
ようにヤフオクで探しました.むちゃくちゃ安いですね.
最初7351Eを買いましたが、その後秋葉原の中古測定器屋
を知っている友人経由でヤフオクほどではありませんが
安いのを2つも買ってしまいました.7461Aと7352E
です。外れリスクがないぶん高く買いましたが
それでも十分安く買いました.
前に、INA226PRCを使って自分で作った電流電圧計の
出番がなくなりました。7352Eは直流電流測定
最高分解能10pAで十分過ぎます.7461Aは、
測定速度(回/秒)20,000maxで私には性能を発揮
させることも出来ません。

それと、会社に行っていたときは社内にアドバンテスト
の製品が多数あった関係で何かあってもいろいろ
聞けるのでこのメーカなら安心です.まあ、会社で
使っていた機械は桁違いに高い製品で、
マルチメータとは直接関係ないですが。

テストリードは金メッキの針先のような極細タイプを買いました.
これはヤフーショッピングで390円(税込)です。大量に
買い込み、デジタルマルチメータの差し込み部分の
埃よけにさしたままにしています。

私は、計測器も工具も異常なほど大事に気を使って
いるので、完全にボケるまでもつと思います.
すでにボケているかも知れませんが。。。

すいません、長くなってしまいました.
では、失礼致します.

re:ハンダ付け

try2breakさん

ずいぶん良いDMMを揃えられたんですね、うらやましいです。
私も5.5桁クラスで抵抗の4端子測定が出来るやつが欲しいので、ヤフオクを時々巡回してます。

損失係数

すいません、ちょっと教えてください.
損失係数が0.116ととんでもない値とありますが、
いくつ程度なら良いのでしょうか?単位は%??それとも
なしでしょうか?
なんとなくタンデルのような感じがしてますが。。。
もれと、交換したコンデンサのDはいくつだったのでしょうか?
テスターで抵抗測るとき直流なら無限大
(またはとてつもなく大きな値)と思いますが2kΩと
なっているということは交流で計ったという
ことでしょうか?

DMMに引き続きLCRテスタも欲しくなりました.
おすすめ機種御座いましたら教えてください.

いつも聞いてばかりで申し訳ありません!
よろしくお願い致します.

re:損失係数

try2breakさん、おはようございます。

Dはtanδのことで、単位は無次元なので0.116は11.6%と表現しても同じです。
Dの値の目安は、使い方や容量によって変わると思います。測定周波数によっても違ってくるし、直列分か並列分かで影響が違ってきますが、たぶん数%くらいがボーダーラインのような気がします。
ちなみに交換した物と同じ物を測ったら、3.5%でした。

私のLCRメーターは秋月で売っているDE-5000で、安いのでこれ持っている人は多いです。
http://radiopench.blog96.fc2.com/blog-entry-400.html
http://radiopench.blog96.fc2.com/blog-entry-401.html
オプションも買っておくといいです。

こういうハンディ型では無く据え置き型なら、HP(アジレント)がいいと思います。

re:損失係数

いつもありがとうございます。

やはりタンデルでしたか。と、言っても私にとっては
デンケンの勉強の時に知った程度で、
普段馴染みのない数値です.

アジレントというのはちょっと使いこなせそうもないので
とりあえず、秋月のDE-5000を購入しようと思います.オプションはしばらく使ってみてどうしても必要に
なったら購入予定にします.
うちに、短めのバナナークリップケーブルもあるので
簡単な計測なら出来るような気がします.

ありがとうございました!
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