◆特性インピーダンスを測定してみました!

 

店では、同軸ケーブルは、50Ωや75Ωと表記されています。

この50Ωとか75Ωは、特性インピーダンスと言われるもので、抵抗のようなものです。

世の中では、「インピーダンス」と言う言葉がありますが、業種業態、使う場所、使う人により、色々な意味合いをもちます。

インピーダンスを細かく見てみると、 入力インピーダンス、出力インピーダンス、ハイインピーダンス、特性インピーダンス、ただのインピーダンス(リアクタンス〔コイル〕+リアクタンス〔コンデンサー〕+抵抗)と、色々あります。

色々な意味合いがあるので、なんとか生徒さんに分かってもらおうと、ホームページをうろうろしていたら、おられました!

特性インピーダンスを、分かりやすく測定している方が ( こちらのページです)。

以下、同じように、特性インピーダンスを測定してみました。

【本記事は、著者の方のご了承をうけ、掲載しております。著者の方、どうもありがとうございました。】


備 するものは、@50Ωの同軸ケーブル ALCRメーター Bリード です。

50Ωの同軸ケーブル
LCRメーター(DE-5000)
リード(TL-21)


定する前に、50Ωの同軸ケーブルを、次のように加工しました。

もったいないですが、BNCコネクタは使わないので、青いコードの部分だけ使います。

BNCコネクタは使いません。
両端をこのように、カッターで加工します。
片側をこのように半田付けします。
もう片側は、半田でショートします。
加工が終わった同軸ケーブル



初はコイルの成分を測定しました。

写真のようにつなぎ測定すると、100kHz で 0.117μH でした。



はコンデンサの成分を測定します。

測定する前に、写真のように、半田でショートした部分をニッパーで切断し、オープン状態にしました。



写真のようにつなぎ測定すると、100kHz で 35.14pF でした。



性インピーダンスは、次の式で表せるので、カシオの関数電卓で計算すると、

 Z = √(L÷C) 

 Z : 特性インピーダンス 〔Ω〕

 L : コイルのリアクタンス 〔Ω〕

 C : コンデンサーのリアクタンス 〔Ω〕


  Z = √(0.117μH)÷(35.14pF)

   = √(0.117×10−6)÷(35.14×10−12) ← 10のマイナス6乗 と 10のマイナス12乗 の意味です。

   = 57.70 〔Ω〕

 50Ωの同軸ケーブルでしたが、 57.7Ω でした。


上、簡単に測定できたように見えますが、実は再現性がなくて苦労しています。

上のような手順で行うと、同軸ケーブルの理論値に近い値(50Ω)がでることが分かりました。

特性インピーダンスを測定するには、次の3つがポイントのようです。


@測定周波数は、100kHzのように、高い測定機器で測定する。

写真の測定器(LCR−9063)は、250Hzなので、コイルやコンデンサーの小さなリアクタンスの値が、測定できませんでした。

大雑把には表示されます。

また、測定器から出ている、リードの特性インピーダンスも不明です。

こちらの測定器のほうが、値段は高いのですが・・・・・ 上手く測定できませんでした。

 ← NGの、LCR−9063


Aコイルのリアクタンスを測定する際、同軸ケーブルの先端をショートさせますが、半田でショートさせる。

半田でショートさせるのが、めんどくさかったので、最初は写真のような、みの虫クリップでショートさせていました。

しかし、みの虫クリップ自身のインピーダンスがあるようで、値が理論値(50Ω)とかけ離れた値になりました。

 ← NGの、みの虫クリップ


B測定機器のリードによっても、大きく理論値と異なりました。

バナナプラグ付コードは、コード自身の特性インピーダンスが50Ωでないためと思います。

リード(TL-22)は、つかむのではなく、触れて測定するので、しっかり測定面に接触していないことなどの原因と思います。

でも2つとも、はっきりした事は分かりません。

 ← このようにして売っていたのですが、NGでした。

リード(バナナプラグ付コード)
NGでした。
リード(TL-22)
NGでした。



平成28年11月18日 (2001年 同月同日 JR東日本が、スイカのサービスを開始しました。)


 

 
 

 
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