周波数カウンターの精度を向上しよう（TR5821_その２）

部品取り用に手に入れたTR5281Aだが、動作することが判明したので、精度向上を実験する事にした。上手く行ったら、現用のTR5281Aに施すこととしよう。

カウンターは測定精度・安定度が命なので、10MHｚクロックをTXOに変更する。このTXOはオークションで手に入れた。この他にOCXOと言うオーブン式の物も手に入れたが別に使うこととした。

クロック基板の回路が判らないと改造方法がわからないので、実基板から回路図をトレースし改造ポイントを検討した。

この基板は実測+11.2V（多分基準は12V）を加え、内部で3端子レギュレータ78L05で+5Vとして動作している。両面基板の表面側をグランドとして裏側に回路を構成していたので、+5Vラインは裏側だった。TXOの動作電圧は+5Vなので、基板に実装するの当たり電源ラインとアース間で丁度良い場所を探る。なお、復元を考えて改造は最小限とした。

実装ポイントは基板裏面の+5V電源ラインと水晶の固定用ワイヤーをアースとしてハンダ付けした。

TXOの出力は、水晶発振回路トランジスタのコレクタ出力がクロック切替スイッチを経由してバッファー回路へと接続されるので、切替スイッチのプリントパターンをカットして接続した。
基板の改造ポイントはこの一箇所のみなので、復元は簡単にできる（半田付けするだけ）

改造基板を調整を行うため、本体からのコネクタを接続し、念のため基板のグランドをクリップで本体のアースへ接続した。

電源投入でアッサリ動作開始。正常である。

TXOのトリマーで周波数を微調整できる。トリマーの溝が狭く小さいためコア調整用のドライバーが使えないため、竹串を削って調整ドライバーを作った。
TXOを調整し0.5Hzまで追い込んだが、本体に実装するとアース面や周囲の部品状況で調整がずれると思われる。仮調整であります。

TXOのドリフト状況を確認して最終調整をします。
改造基板の実装状況です。此のままでTXOの微調整はむりですね。

周波数カウンターには10MHｚの外部クロックでも動作しますので、10MHｚのOCXOは単独で動作し外部クロック供給装置にしようと考えています。

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【その後】

　完成したTR5280Aをエージングし発振周波数をモニターしたところ、室温２０度で６時間ほどして9.999987MHｚと13Hｚもドリフトしてしまった。

　調整をしようとしてケースを触ったらとても暖かい。いや熱い。　放射型温度計で測定したところケース内が46度まで上昇していた。
　温度差が23度なので1Hz／℃　（1×10＾-7／℃）として順当なところなのでしょうか。

　特に熱いのが、トランス、裏蓋アルミ板、更にMPUや集合抵抗器が発熱している。

　いくら温度補償が有ってもこれでは安定化は無理である。なんか、カウンター内全体が恒温槽になっているような感じである。

　さて、元に戻して、安定化は外部OCXOとしよう。
　

ADVANTEST R6452Aのバッテリーを安価で交換

【本内容を参考にする場合は、自己責任で行ってください。不具合が発生しても責任は取りません】

前にR6452Aがバックアップ電池の不良（液漏れ）が原因で電源が入らないことが有った。

その時は、電池交換と清掃で修理できたが、一番良いのは定期的に電池を交換し液漏れを防ぐことだ。

でも、バックアップ用の電池は非常に高価でER-3タイプで1,300円位の様だ。

　もう一台R6452Aを持っていて、こちらも電池交換した方が良いと思い交換することにした。　

　でも、手持ちに東芝製の単三型は有るのだが1/2AAタイプは持っていない。そこで、ER-3タイプのバックアップ電池を安価で交換する方法を考えた。

　ネットでER-3と同等の電池を検索するとER14250H(塩化チオニルリチウム電池)という電池が使えそうである。MACのバックアップ電池のようだ。でも、リード線が無いので電池フォルダーが必要となる。【電池に直接半田付けは厳禁である。爆発の可能性あり】

　

　電池フォルダーを検索すると1/2AA用の物が秋月電子、マルツで販売していた。秋月電子の物の方がリード線の間隔が実装している電池のリード線と一緒なのと電池のフォールドが良さそうなので採用することに。

　電池も秋月電子が安かったので同時に購入した。電池250円、ケース80円でなんと330円で交換できそうである。

　現物が届いてからR6452Aへの実装を行う事に。まずは現状の確認。なんと電池フォルダーの端子（リード線）間隔がER-3と同じだったのは確認していたが、現状ではフォルダーが他の部品と干渉し取付できない。特にマイナス側はコネクタと間隔がギリギリである。

　電池フォルダーを加工し他の部品と干渉しないよう細工した。

①マイナス側

　　現状、電池のマイナス側（底）から直ぐに端子が出ているので、電池フォルダーの端子を３ｍｍ程度折り曲げケース端の直下となるようにする。同様にプラス側も折り曲げ端子の間隔を保つ。

②プラス側

　　電池のプラスリードの直ぐ脇にチップ部品があるので電池フォルダーを固定できない。電池フォルダーの底部にスペーサを貼り付け基板から浮かせ固定するようにした。

これで部品の準備が完了したので交換することにした。

○既設のバックアップバッテリー取り外し

　　電池が生きているので、下手にショートさせると基板が壊れてしまう。基板はマイナス接地らしいので、マイナス側から外した。（リード線を切ってしまう事も有効だが元の電池を綺麗に回収したかったので）

　半田吸取り器で作業しました。写真は半田吸取り後です。

マイナス側を外したところ

電池は２０００年製で既に１３年経過

○電池フォルダー取付

　　電池フォルダーの端子間隔を調整していたので楽々取付

半田付けを行い完了ですが、電池プラス側のパターンが小さく、周囲のマイナスと非常に近いので半田付け後にブリッジが無いことをよく確認しました。

プラスマイナスを間違わないように電池をフォルダーに実装。

コネクターを元に戻す

　意外と電池フォルダーとピッタリ。と言うかギリギリ

　電池交換後、最初に電源を入れた際は、滅茶苦茶な表示が出ますが、各測定チャンネル毎に再設定すると復帰するようです。最初あせりましたが色々とレンジを変えたら異常表示が復帰してくれました。

取り外した電池の電圧を測定しました。

　測定結果は3.697Vと正常な電圧でした。交換する必要が無かったかな　とも思いましたが、液漏れを起こすとダメージが大きいので自己満足です。

　これからの電池交換は半田付け不要で交換できるので利便性が上がったと思いますが、交換時期は後１０年後です・・・

　測定器の期待寿命は１０年位なので設計では電池を交換する事は考えていないんでしょうね。実際、手に入れたのは不用品で出たジャンクですから。

　今回、1，３００円位必要なバックアップ電池を３３０円と１／4の金額で実施することができたので今後はこの方式で交換することにします。

R6452AとPC接続（PC計測）

ADVANTESTのマルチメータ　R6452AとパソコンはRS232Cで接続し測定データをパソコンに転送できるのだが、専用のソフトウエアは非常に高価なようだ。

R6441用のプログラムはネットで発見していたのだが、R6452Aには使用できるか不明であった。
それは、R6452Aは２CH測定することができるため、データの出力フォーマットやコントロールコマンドが違うと推測されるからである。

そこで、自分でプログラムを作る事に決めた。R6452Aのマニュアルをネットで探しあてコマンドやデータフォーマットを確認した。

マニュアルにはサンプルプログラムが載っていたので参考にした。サンプルプログラムは懐かしのN88BASICであった。

データフォーマットやコマンドが判明したのでプログラム言語に何を使うかである。色々と悩んだがHSPで作る事に。HSPがバージョン３となってCOM関係も簡単に使えるようだ。

基本構想は出来上がったのだが、R6452Aと一つ一つコマンドを確認しつつプログラムを組んだので時間がかかってしまった。
【PCとのリンクが確立すると「RMT」が点灯する」

また、R6452A側の設定は簡単なのだがパソコンとの通信手順やタイミングを取るのに一苦労した。
特にハマッタのがエコーの設定とRS232Cのバッファー時間であった。R6452A側からデータ垂れ流しとすれば問題は無いのだが、測定タイミングをコントロールすると大変である。

さらに、BCH側の設定が面倒であった。コマンドがマニュアルで見つからないのである。結局判明したのは「コマンドはGPIBのコマンドと同一」であること。
【２CHで測定するようコマンドで設定した】

なんだかんだで、できあがったのがこの画面。いたってシンプルである。

一応、測定回数と測定間隔を任意設定できるようにした。
間違って測定回数を膨大な数とした場合でも途中で中止できることもできる。当然、それまでのデータもセーブできる。

測定したデータはｔｘｔファイルとしExcelでも開ける物にしてある。
これで自動測定は完璧だ～。早速バッテリー放電特性測定に使ってみよう。

オークションでR6441やR6452Aが数多く出品されているが、これだけパソコンと簡単に接続できる機種は他に無い。通常、測定器のコントロールにはGPIB（IEE488)を使用するのだが、インターフェースがベラボウに高価なのである。ADVANTEST製でもこのシリーズしかRS232Cインターフェースを実装していないようである。

のでロガーや自動計測をお考えの人はお勧めです。
質問がある人はメールください。

advantest R6452修理(バックアップ電池交換）

advantest R6452修理

この記事の参考は自己責任でお願いします。私は一切の責任を取りません。

　バッテリーの放電特性測定でADVANTESTのR6441を電圧、電流測定用に２台使っていたのだが
その後、色々と調べてたらR6452は測定chが2つがあり１台で済むため良いな～と思っていた。
　測定器２台だとPC接続にシリアルポートが２つ必要で１台で済めばPCからのコントロールもだいぶ楽になる。
　オークションでも安いものが時々出ているので手に入れる事ができた。
　早速、PCでコントロールしてみると測定データがAch、Bchと同時に出ている事が判明。
　PCコントロール用のプログラムを作成することにした。

　そして本日もコントロールプログラムの検証にPCとR6452を接続し電源を入れるが動作しない。
画面表示が出ないので完璧に故障したようだ。
では修理をしてみよう。

R6452の裏蓋を外すとケースを外す事ができる。
１．以下調査結果。
　・AC電源入力を測定する
　　AC100Vで問題なし。
　・電源部トランス出力を測定する。
　　AC12Vで問題なし？（定格電圧が分からないので？マーク）
　・機器内部外観確認
　　異常あり。メイン基板のバックアップ電池から液漏れしている

どうやらメイン基板のバックアップ電池から液漏が発生し、電池不良もしくは漏れた液により基板のショートもしくは部品破損となったようだ。

２．修理
（１）不良部品の取外し
　　　バックアップ電池は基板に直付けのため、ハンダ吸取機を使って取り外す。
　　　　電池を外した後。茶色の物質が液漏れしたもの。

（２）漏れた液の除去
　　　液漏れの物質は大抵強アルカリや酸の可能性があるため慎重に除去する。
　　　綿棒でプリントパターンに沿って拭う。固着している物が有るため根気良く綿棒で除去する。
　　　取れない固着は精密ドライバーの先で基板に傷をつけないよう丁寧に除去した。
　　　最後にアルコール成分の清掃剤で更に清掃を行う。
　　　幸い、プリントパターンまで腐食していない様なので一安心。

（３）試験通電
　　　不良部品がバックアップ用の電池であり装置自体の動作に影響がある部品では無いと思わ
      れる。バックアップ用の電池は測定条件（レンジ、モード）の保存用と思われた。
　　　電源は入るだろうと考え、試験通電を行う。もし、部品まで壊れていればこの時点で修理不可
      能となるが、上手く立ち上がってくれた。
　　　ただし、電源を切ると測定条件がクリアされ変なモードで立ち上がる。モードやレンジを合わせ
   　　れば使えるのだが、再度電源を切り入りすると変なモードになってしまう。

（４）バックアップ電池交換
　　　（３）の現象を回避するにはバックアップ電池を取り付ければよいのだが使用している電池は
       ER-3と言うリチュウム電池で新品で買うと高い。（１，３００円位）
　　　手持ちに東芝のリチューム電池が有ったので取り付ける。形状が合わないので装置内の適
       当な場所に固定した。
　　　電源を切り入りしても前の測定条件を保持してくれるようになった。

　以上で修理完了となったが、バックアップ電池以外に必須な手順があることが判明した。
　このR6452はBchの測定に設定が必要なのだが、変なモードで立ち上がった場合Bchの設定がキーを受け付けなくなってしまった。
　色々と悩んだが、PCからコントロールし測定モードを設定すると正常になった。もしPCからコントロールする方法を知っていなければ2chで測定は不可能となっていただろう。（マニュアルに対応方法の記載があるかもしれないが）

　とりあえず、正常に動作する事が判り一安心である。
　この測定器はバックアップ電池が使われているので古いものは液漏れが心配である。