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★★ 迷い箱 ★★の投書とお返事
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No.2010_1119
初めまして、少し電気に興味が有るおじさんです。
最近会社のビルの屋上に、社長が畳八畳ぐらいの倉庫を設置（プレハブ）しました。
横にはキューピクルが有り床は、鉄板で繋がっています。
倉庫自体は、便利なのですが、家の若し社員たちが物を出し入れするをイヤがります。
理由を聞いてみると、ドワを開閉する時に静電気でバチとくると言うので、私も倉庫のドワを開閉して見たところ、”バチバチ”来る出ありませんか！
パチンコ屋でフィバーして玉を掻き集めて"バチ”来るのは、笑えますがドワの開閉で”バチ”来るのは笑えません！
”帯電してるじぁないか　アースだ！D種設置工事だ"とぶちぶち言いながら、ふと思ったのですが、世の中に静電気を計測する装置は、在るのか？
在るには在ったのですが、異常に高い！
数万円〜数十万円します。
お暇な時で結構なので、簡易的な静電気チェッカーの製作方法をお教えください！
こちらの方はまったく知識がありません。
（例　人体に痛みを感じない程度なら黄色のLED点灯痛みを感じるなら赤色LED点灯とか）
よろしくお願いします！
　　　　　　　　　　大阪のおじさん！
大阪のおじさん 様
お返事 　静電気ですか・・・アレは痛いですね。

　静電気は自然界のどこにでもあるのですが、地面に近い所や地面にアースされているような電気抵抗が低い物や場所では、自然と地面に逃げてしまうので電圧も低くもし帯電していても触ってもビリっ！とはきません。

　地面と・・・と言うりは、地面に接している人間・または帯電していない人間との電位差で電流が流れてビリっ！と来るのですが。

　昔住んでいたマンションで、アマチュア無線のアンテナをマンションの屋上に上げていて、冬になると部屋の中に引き込んでいるアンテナケーブルの先端(のプラグの金属)から無線機等を並べているスチール製ラックに向かってバチバチと放電してしまうほどの静電気を集めている状況になった時がありました。
　多分放っておくと火花が近くのホコリか何かに引火して火事になるかもしれないほど、はっきりと青紫色の放電がプラグとラックの間で飛んでいたのです。
　もちろんアース電極に接続して静電気は逃がすようにしましたが、鉄筋コンクリートの建物で大地とは絶縁されたような場所で、屋上に金属のアンテナを上げていたらそれが集電子になって大気中の静電気を集めてしまう構造になっていたわけです。

　たぶんそちらのビルの屋上に設置したプレハブも、コンクリートの建物の上で電気的に静電気をアースに逃がす経路が無い(または経路の端で最も電圧が高い)状態で、大気中の静電気が溜まると逃げ場が無くてどんどん電圧が高くなる状態になっていたのでしょうね。
　アースの強化などで逃がせていればよいのですが。

　静電気はとても電圧が高く、数千ボルト〜数十万ボルトもあり、ふつうのテスター等ではとても計れる大きさではありません。
　そして普通の「動電気」とは違い静電気は電圧は高いですが大きな電流が取れるわけでは無いのでそのままメーターの針を動かしたり、トランジスタ等のベース電流とすることができないのです。

　電圧が大きいので電気が流れた時のショックは大きいですし、雷様のように大きな雲の中に蓄積されるほどの巨大な容量であれは、一気に放電されたら(これが雷の稲妻)そのエネルギーは莫大で、電流が流れたところはひとたまりもありません。

　では、静電気を測定するにはどうすればいいのでしょうか？

　静電気は自然界で何かの物に溜まっている高電圧の電気で、自然の「コンデンサ」に溜まっている高電圧を測定すればいいという事になります。
　しかし先に書きましたように、もしトランジスタのベースに「電流」として流してしまうと一瞬で放電してしまって無くなってしまいます。ビリっ！と一発来たらすぐもう一度触っても何も感じないのと同じです。
　それでは静電気の電圧・エネルギーを測定しても無くなってしまっては意味がありませんし、もし静電気エネルギーが少し残るくらいの短時間で測定できるような装置にしてもやっぱり元の静電気エネルギーは減って少なくなるので測定結果にはその影響が出て正確に静電気を測定したとは言えないでしょう。

　では、市販の静電気測定器ではどうやって静電気の量(電圧)を計っているのでしょうか？

　静電気を「電流」として流してしまうと一瞬で放電してしまうのに対して、「電流は流さない」で電圧だけ計れれば静電気の電圧は計れるわけです。

　電気を流さずに電圧を計れるような、そんな都合のいい物があるのでしょうか？

　いいえ、それがあるんです！
　それもとても一般的な電子部品で、それ自体は値段が高い部品ではありません。

　その部品の名前は日本語で「電界効果トランジスタ」と言います。

　電界効果？・・・なんじゃそれ？と思われるかもしれませんが、普通のトランジスタがベース−エミッタ間に電流を流すことでその電流量を数倍〜数百倍に増幅してコレクタ−エミッタ間に流せるようにする増幅機能を持っているのに対して、電界効果トランジスタはベース−エミッタ間に電流を流す必要はありません。(というか一瞬しか流れません)
　ベース−エミッタ間にかけた「電圧」に応じてコレクタ−エミッタ間に流せる電流値を制御できるトランジスタが電界効果トランジスタです。
　ベース電流が流れませんから、静電気のような電流が流れてしまうと放電してしまうような物でも、電流は流さずにその電圧を計ることができます。

　で、日本語で「電界効果トランジスタ」と言うと聞きなれない部品のように聞こえますが、英語で言うと「ＦＥＴ」です。
　なーんだ！ＦＥＴのことか！
　とシラけてしまうかもしれません。
　今までの製作記事・回路図でも沢山使っていますから、べつに特殊な部品では無いことはおわかりいただけるでしょう。
　端子は普通のトランジスタのようにベース・エミッタ・コレクタとは呼ばずにゲート・ソース・ドレインと呼ぶなど、トランジスタの仲間ですが性質が違うので呼び方や使い方が違う特殊なトランジスタです。

　そして、ＦＥＴを使えば静電気のようなこれまた「特殊な電気」を計る回路を作ることができます。

　もちろん、いくらＦＥＴでも数万ボルトの高電圧をそのまま加えたら一瞬でお亡くなりになってしまいます。それに直接電極を繋いだりしたらやはり静電気源から電流が流れてしまって静電気は放電してしまいます。
　ですから静電気を直接ＦＥＴに「つなぐ」のではなく、コンデンサを介して静電気側の高電圧の影響を測定回路側で検出するような「しくみ」を作ってやる必要があります。

　数万円〜数十万円する本格的な計測器は、そういう「しくみ」の部分がとても高価な物を使用しているのと、数万ボルト以上の静電気でも正しくメーターに数値として電圧を表示するために厳密に電圧を測るための設計や調節がなされている点と、計りたい静電気以外の周囲の何らかの電位に影響を受けないようなケースの構造などが特殊なため、普通のテスター等に比べるととても高い値段になっています。

　私たちが個人で静電気電圧計を作ったとしても、果たして目の前の静電気が何万ボルトなのかを正確に知らなければ、作った静電気電圧計の針に目盛りを書くことはできません。
　ですから静電気を「電圧計」として表示することができませんから、「弱い」「強い」などをおおまかに知る程度の計測器になってしまいます。
　「人がビリっと感じる」「あまり感じない」という表示もその程度の簡易な表示の１つになると思います。

　さて、ここまで静電気を測定する物の話を書いておいてナニですが、今の私にはそれを作る暇が全くありませんので、こたらでは製作はしないことにさせていただきます。

　ただそれだけでは残念ですので、「自作静電気メーター」の作り方を公開されているページをご紹介しておきます。
　電池の実験などでおなじみの居酒屋ガレージさんの

　　「OPアンプ1石でできる簡易型静電気検出器」

　　「簡易型静電気検出器の解説」
　　「簡易型静電気検出器 補足」

各ページをお読みになれば、少ない部品でカンタンに「静電気メーター」を製作することができます。

　高価な静電気測定器には付いている静電気を検出する「しくみ」の部分が無いため、このメーター自体を静電気源に近づけたり遠ざけたりする時にセンサー電極に発生する電圧をメーターに表示する構造です。
　もし私が設計しても「しくみ」の部分が安価には入手できませんから、普通のテスターのように測定器を相手(静電気を持っている物)に対して固定しての測定は無理で、やはり手に持って近づけたり遠ざけたりする事で発生する電位の変化量を見ることになるでしょう。
　という事は、その手の早さを早くするとメーターも大きく振れ、ゆっくり移動ざせるとメーターの振れも小さくなるので正確に電圧を表示するメーターというわけでは無くなります。とても曖昧な表示機でしかありません。
　このあたりが数万円〜数十万円する静電気を正しく検知する「しくみ」を使用している正規の測定器との大きな違いになります。

　居酒屋ガレージさんの回路はLED表示ではありませんが、メーター式のほうが「強い」「弱い」が直感的に見られて、測定器！という感じもしていいですよ（＾＾；
お返事 2010/11/19
投稿 お急がし中、早速のお返事有難うございます。
投稿して、その日の内にお返事をいただけるとは、思ってもいませんでした。
私どもと、仕事のスピードが違うなあ〜と感心するしだいです。
静電気計測器の件、たいへん参考に成りました。
暇を見て、製作したいと思います。
余談ですが、「課長！静電気計測器より、アース工事！」と言われるしまつ！
本日も休日の中、電気屋さんと打ち合わせです。
誠に、ご丁寧なお返事有難うございました。

　　　　　　　　大阪のおじさん！
大阪のおじさん 様
お返事 　いやまぁ、ビリビリ来るのですからアース工事を早くしてあげましょう（＾＾；

　直接今回のプレハブの静電気とは直接関係ありませんが、自然帯電などの情報で居酒屋ガレージさんの日記に面白い物が載っています。
　これ → アンテナ？？

　トゲトゲがいっぱいのこの装置、防雷装置の一部で「イオナイザ」(電荷放散器)というそうですが、正体を調べると面白いかもしれませんよ。
お返事 2010/11/21
投稿 横レス失礼します。

冬場(空気が乾燥している時)、自動車への乗り降りの時にドアノブ等の金属部に触れるとビリッと来る事がありますが、これは人体への帯電が原因です。
今回のビリビリの原因が、人体への帯電が原因だとすると倉庫を接地しても効果が現れないかも知れません。

もし、このような原因でしたら、車用の静電対策用品(ドアに触れる前に人体への帯電を徐々に放電させる、キーホルダ型の放電器とか)がそのまま使えるかも知れません。

ご参考まで。
jr7cwk 様
お返事 　ご本人や、社員さん達みんながビリビリきているようなので、人体帯電とはまた違うような気がするので上のような返答にしましたが、空気が乾燥する季節なので人の側も帯電しているかもしれませんね。

　それならドアの所に放電キーホルダー等をぶら下げておいて金属に触る前にそれで放電(建物と人体の電位を平滑)させればいいですね。
　単に高抵抗を通じて放電させるだけの物から、ネオン管が入っていて「ピカッ！」と光ったり、液晶パネルが入っていて放電中は稲妻マークが表示されたりと、見た目ではっきりわかるものまで売られています。

　電気工作のできる人なら、ネオン管と数百ＫΩ〜数ＭΩの抵抗を直列にするだけでよく、建物の金属に片側を、もう片側を人間が触る端子として表に出している箱のようなものを作って、ドアの脇の金属部に貼り付けておいて必ずそこに触って「ピカッ！」と光らせてからドアに触ると楽しいですね。

　そのうち、帯電していなくてネオン管がピカッと光らないと満足しないようになるかもしれません(笑)

　ただ、本当に大量の空電をプレハブ建物が溜めている場合はそれでもビリビリ来るかもしれません。アース工事はちゃんとしておいてほうがいいと思いますよ。
お返事 2010/11/21
 
No.2010_1109
大変多くの役立ちそうな電子回路の数々、興味深く見させていただいております。

多分、以前に出ていると思われますが、一応掲載されているものを注意深く探しましたが、見付かりませんでした。

よくある介護用として、ＴＶなどの電源オン/オフ（出来ればオン中オン信号）を検知して接点出力（１点）を出すためにはどうすればいいのでしょうか。外付け（後付け）でできるもので考えたいです。

お忙しいところ、よろしくお願いします。
エイト 様
お返事 　その用途でしたら「AC100V、5A〜10Aを外部で検出してリレーON/OFF」の回路(単判定型)がそのものズバリです。

　TVなどの消費電流を判別する場合は、感知する値を1A未満(100W未満)程度に調節してください。
お返事 2010/11/9
投稿
11/10		 お忙しいところ、早速のご回答ありがとうございます。

少し簡単に考えていたので、反省です。
理解と見通しに少し時間がかかりそうです。

試作などができましたら、改めて報告させていただきます。

でも、これでとっかかりができました。ありがとうございました。
エイト 様
投稿 お陰さまで、AC電源オンオフ検知部分（回路）うまく動作しました。感謝感激です。カレントセンサー使用、電気器具動作中、リレーオン信号が取り出せました。

ところで、次なる課題として、２４時間（程度）周期タイマー（設定可能なもの、正確性は問わない）があり、このタイマーインターバル中、一度も電気器具がオンオフしないときアラーム（リレー出力）を出すという仕組みを作りたいのですが、どうすればいいでしょうか。すでに紹介済みのものがあれば、それでも結構です。
IC555では無理そうだし、パソコン、PICマイコンでやればいいのでしょうけど、装置そのもののコストとランニングコスト（常時電源の消費電力）の観点から、できれば電子回路の組み合わせで作りたいと思っております。
エイト 様
お返事 　検知部は動きましたか。なによりです。

　で、そういうタイマーにあわせた反応回路は過去にはありませんので、新規にお作り頂くことになります。

　ここでは回路図を提示することはありませんので、ヒントになる設計の方針だけお伝えしますね。

　回路はフリップフロップを２個使用します。

　一個目はRS-FFで、タイマー開始時にリセットされ、途中で一度でもコンセントの反応があればセットします。
　これは監視対象が監視時間中にAC100V機器を一度でも動作させたらそのことを保持し、もし一度でも操作されていなければ操作が無かったと判定するFFです。

　あくまで「操作が無かったとき」を正論理だとすると、出力は反転出力側を「異常発生」という意味で使用したほうが理解しやすいですね。

　二個目はD-FFなどで、タイマー時間が来た時に一個目のRS-FFの出力を読み込んで保持するために使います。
　タイマー時間が来た時までに一度でもコンセントにつながれた機器が動作していればD-FFはRS-FFの「正常」出力を読み込んで、出力に保持さるれ信号は「正常」と判定すればいいのです。
　もしRS-FFがリセットされたままなら、タイマー時間が来たらD-FFも「異常」状態が読み込まれますからその状態を「異常」と判定して、出力リレーなどを働かせればいいですね。

　出力が異常の状態中にリセットボタンを押したり、AC100V機器が操作されたら、D-FFの「異常」状態を解除するような回路にもしておくとリセットが楽です。

　ICはD-FF２回路入りの74HC74等が使えますね。PR,CL端子つきですからRS-FFとしても使えるので一石二鳥です！

　その他、何かスイッチをつけたり、既にあると言われているタイマーとの組み合わせはそれが何かわからないのでこちらでは詳しく考えることはできませんが、お手持ちのタイマーや機器をうまく組み合わせて目的を実現できるといいですね。
　がんばってください！
お返事 2010/11/27
 
No.2010_1027
秋月のデスチャージ記事を拝見し次に単セル放電器の記事を拝見しました。早速回路図通りに作成、テスト行いました。VRの設定も記事の通りですし放電直後の数分で無負荷電圧は１．２V前後に回復しました。放電に長時間を掛ければ放電設定値を保持するのでしょうか？
okinaga 様
お返事 　なぜ設定電圧を維持させたいのですか？
　もしかして、せっかくの放電器を使ってデスチャージ機のように電池を壊したいとか？

　今まで何度も書いてますが、ニッケル水素充電池を放電させるには電圧を下げるのではなく充電されている容量を消費するのですよ。
　放電終止電圧(たとえば1.0V)はその放電電流による放電の場合の内部容量がほぼ正常に空になったことを検知できる電圧であり、開放で1.2V未満の電池になると中身が劣化していて充電池としての性能がかなり損なわれています。

　もちろん、ご希望のようにとても少ない電流値で使ってやれば使用中の電圧が1.0V程度になる頃には電池の中身はすっからかん(死語)で完全に放電していますが、当然そんな低電圧状態に長期間置いた電池は中身が通常の使用の際よりずっと劣化が進んだ状態になっていて、充電回数や容量などの充電池としての性能が著しく悪くなっているでしょうね。

　このように容量を使い果たして放電した電池で、開放電圧が回復しないような状態にしたら電池内部の充電できるしくみが劣化して使い物にならなくなってしまいますが、そういう電池壊し放電をしたいというご希望なら止めませんが・・・。

　やっぱり、デスチャージ機を作りたいのかな？
お返事 2010/10/27
 
日記的駄文 2010/10/21
日記的駄文 2010/10/21

　9/29の日記で「発送される気配が無い」と書いた中華USB給電器が少し前に届きました。
　「3200mAh Mobile External Battery Power Charger with Cell Phone Adapters (White)」で$14.60です。(今のレートで1200〜1300円くらい)

　忙しいさなかに届いたので放電能力などの測定はしませんが、一応中身がどんなものかくらいは確認しました。

　外観は単三電池×３本ぶんくらいの大きさで、このサイズでバッテリーと5V用昇圧回路以外にAC100〜240V用の充電回路も入っています。
　このサイズのLi-ionバッテリー内蔵USB給電器は多いのですが、AC充電器内蔵でAC接続時にはACからUSB給電可能(ACアダプターになる)という点も良さそうだったので注文しました。

　同サイズでも、「充電はUSBケーブルを繋いで他のUSB電源からして下さい」みたいなUSB給電器も多いでしょ。そういうのはちょっと・・・。

　似たような製品で、三洋のeneloop mobile booster KBC-L3AS がLi-ion 2500mAh内蔵で約3000円前後しますから、その半額でまぁ似たような感じで使えればよしということにしましょう。
　それにKBC-L3ASにはAC100Vからの充電回路は入っていません。それができるだけでもアドバンテージはあります。

　USB出力は１口で最大定格650mA。果たして本当に650mAまで5V近くを維持するのかは謎です。その点にはあまり期待はしていません。

　表面にはインジケーターらしいLEDが２つ付いています。○と●のマークがプリントされているだけで、プリントからは何のLEDなのかまったくわかりません。
　いつものように箱無し・説明書無し状態で送られて来たので実際に動かしてみて何かを考えるしかありません。

　ACプラグはスライド収納式で、端になった時のロックが多少甘いようです。しっかりロックしないとコンセントに刺した時にプラグが引っ込みます。
　これは国内で売られているシェーバーなどでも同じようなもので、ちゃんとロックできない製品は多いようです。ただそんなシェーバーもMade in Chinaですけど。

　USB端子から各種携帯電話などに充電するケーブルが付属してきます。
　なんともまぁ・・・、なんでもアリですか？（＾＾；

　中を開けると半分以上が電源部とDC 5Vへの昇圧回路の基板が占めていました。
　箱がこの大きさで四角かったので角型のリチウムポリマー充電池が入っているのかと思いきや、なんのことはない18650タイプのタブつきLi-ion充電池でした。

　え？
　18650ですか・・・・

　18650でプロテクト無しとはいえ、こういう用途で出回っているのは最大でも3000mAhゆかないのでは？
　メーカー表記の3200mAhっていう容量はやっぱり嘘っぱちですか！？

　実際には2200〜2600mAhくらいの18650のようです。
　そのうちに暇ができたら電池単体で容量測定してみるのも面白いかもしれません。その前にUSBでの実使用の放電テストですか。

　さて、表面についている意味不明のインジケーター。
　USBに機器を繋いでも何も光りません。
　・・・・いや、右側の●がオレンジ色に点灯して、更に１分もしないうちに消灯してUSBの5V出力も消えました。
　右側の●はUSB出力中のランプなのでしょうか？

　AC100Vコンセントに繋ぐと左側の○ランプがオレンジ色に点灯し、同時に右側●もオレンジ色に点灯、USB出力にも5.01Vが出ています。

　左側○はAC給電中の表示で、右側はUSB 5V給電中のようです。

　が、しかししばらく充電して、何も考えずにコンセントから抜いて使ってみると、右側●が点灯していないのにUSB 5Vには電圧が出ています。
　給電中表示なら今も点灯していなければならないはずなのに不思議です。

　という事はこれは給電中のパイロットランプではなくて何か別の表示？
　さっきはこれが点灯して１分程度でUSB出力が切れましたが、今は点灯せずにずっとUSB給電が続いています。
　という事は、●は「バッテリー切れ警告」ですか。
　残量がどれくらいになったら点灯するのか不明ですが、こちらが点灯するとじきにバッテリーが切れて給電できなくなる目印のようです。

　そして、分解してみて基板上のLEDを見ると左側は２色LEDが使用されています。左側のAC100Vを繋ぐと点灯する○側のLEDですが、「もしかしたら充電中と満充電で色が変わったり、消灯したりする？」と思い10〜15時間くらい放置してみると、わずかに色が変わっていました。
　写真ではかなりの赤色と黄色にはっきり違いが見られますが、デジカメで撮影するとそういう色になるだけで、実際にはオレンジ色と黄色というほとんど見分けがつかないくらいの色の違いにしかなりませんでした。
　充電完了すると緑色になるような回路に見えますが、完全に赤LED側の電流をカットしきれないようで・・・・。

　ちなみに、新商品で登録されてすぐに私が注文してから、数日たってパッケージつきの商品も登録されました。2200mAh Rechargeable External Battery with Cellphone Adapter Cable (White) $15.10
　ちゃんと箱に入っていますので、説明書も入っていればLEDインジケーターの意味も書いているのでしょうね。(箱の表面には書いていません)

　また、こちらの箱入りのほうはDXの商品名と説明では「2200mAh」と容量が変わっています。
　DXによくあるただの書き間違いなのか、実は中身の18650が2200mAh品だとバレたのか・・・。
　でも、箱にも本体にも3200mAhとプリントされたままなので商品自体は同じなのでしょうね。
 
No.2010_1013
いつも楽しく拝見させていただいております。
ここ1週間ほど、自宅のODNアカウントからは403（Forbidden)エラーで貴サイトにアクセスができなくなっています。（このメールは勤務先からアクセスして書いています。）アクセス可能なプロバイダを制限されたのでしょうか？いろいろ学習もさせていただいており引き続き閲覧させていただきたいので、もしそうであればプロバイダの変更など含め当方で対策を考えようかと思い、お尋ねしました。
(匿名希望) 様
お返事 　無意味投稿がODNをお使いの方から多数行われたため、スパム検出システムで自動的に規制がかけられています。
　ODN全体に対してだけではなく、その方のご利用のアクセスポイント一箇所だけですので匿名の方は同一地域にお住まいで規制対象になっているものと思います。

　しばらくすると自動的に解除されますので、あと少しお待ちください。

　ただ、規制解除後に同様の迷惑行為が行われた場合にはまた自動的に規制される場合があります。これは迷惑行為を検出するとプログラムが指定通りに動いて規制を行うものですのでご容赦ください。
お返事 2010/10/13
投稿
10/14		 早速ごご説明いただきありがとうございます。キャッシュを見ていたようで、ご回答に気づくのが遅くなりました。これからも楽しみにさせていただきます。末長くよろしくお願いいたします。
(匿名希望) 様
 
日記的駄文 2010/9/29
日記的駄文 2010/9/29

　100円ショップで売られているエコプラス/エービットの「USB充電用 電池ＢＯＸ」(写真の白いほう)は安定して供給できる電流が約250mA程度と、USBコネクタの形をしていながらUSB規格の半分ほどしか電流が取り出せない(それ以上流そうとすると能力不足で電圧が極端に下がる)ので「安いから仕方ない」と割り切って使う商品でした。

　最近USB型のコネクタケーブルが付属する機器も多くなり、家でもUSB型の供給口が付いたポータブル給電器を使う機会がやっと増えてきました。(以前はほぼ機会０でした)

　身の回りで使用する機器がUSB型のケーブルでも機器に充電する際には約500mA程度やそれ以上を要求する機器ばかりになり、せっかく持っている105円USB充電用電池ＢＯＸではちょっと能力不足でとてものんびりしか充電ができず、さらに機器の満充電には単三電池２本(ニッケル水素充電池使用)ではちょっと少な目のようなので、充電電圧の安定と容量アップを目指して100円商品をグレードアップしてみました。

　電子パーツショップで右の写真の単三電池×４本用スイッチつきケースを125円で購入。
　このケースはボックスの端にスイッチがついていて、外に出ているケーブルで何かの回路や機器につなぐ形になっています。

　このままケーブルの先に昇圧回路をつなぐのもいいですが、それでは回路部分用に別にケースが要りますので、今回は電池３本で使うことにして電池ボックス内の単三電池が一本入る部分に昇圧回路基板を入れてしまいます。

　いちばん端の電池ボックス部を基板への電源供給端子としますので、外部に出ているケーブルはケースの中に入れてしまってケーブル同士は繋いでおきます。(でないと電流が流れない)
　写真では赤と黒のケーブルをハンダづけした様子がわかるようにしていますが、実際にはスイッチなどか入っている部分にケーブルを完全に収納してしまいます。

　いちばん端の電池ボックスはマイナス側のバネを切り取り、側面にUSBコネクタ用の各穴を開け、正面側にはパイロットランプのLEDをとりつける3mmの丸穴を開けます。

　USB充電用電池ＢＯＸの昇圧回路基板は単三電池とちょうど同じくらいの幅(ほんの少しだけ大きい)なので、電池ボックスにぴったりと収まります。

　写真のような方向に入れると、電源のプラスとマイナスのケーブルもちょうど電池ボックス側の金具に近くなり配線もスッキリします。
　動作表示のLEDは今回は昇圧中表示ではなく、昇圧後の+5Vが出ているかどうかの表示にします。出力平滑用の電解コンデンサの足のところにLEDと抵抗をハンダづけすると追加もカンタンです。

　仮組みしてみてケースに開けた穴とUSBコネクタやLEDの位置が合っているか確認したら、基板は接着剤でケースに固定してしまいます。USBコネクタを刺したときにグラグラすると不具合が起きるかもしれません。

　異常に大きな電流を要求する機器を繋いだ時などには昇圧ICがかなり発熱しますので、銅板で放熱板を作って固まるシリコンで接着・固定しておきます。
　普通に使うなら特に必要は無いと思いますが、念のため。

　動作テストをしてショートや異常電圧でなければこれで改造加工は完成です。

　105円USB給電器、125円ケース、LEDや抵抗で25円ほど、合計250円程度(放熱板などは適当に手持ちで)で5V/500mAのUSB規格でそれなりに使える給電器ができました。

　昇圧基板などを全部電池ボックス内に入れてしまったために見た目はスッキリしていて、まるでこういうUSB給電器としてどこかのお店で売られているように見えますね（＾＾；


　さて肝心の供給能力ですが、まずは無改造と同じ単三電池×２本での測定グラフは右の通り。

　負荷は5V時で250mA流れるように20Ωのセメント抵抗です。
　電池はそれなりに使い込んだ(あの)バルク1900mAhニッケル水素充電池。

　平均で4.5V/225mA程度を約３時間供給できました。(合計約3W)

　負荷を10Ω(5V時500mA相当)まで下げたら、ほとんど昇圧できずに電圧が低すぎるので10Ωではテストは行いません。

　さてそれでは単三電池×３本化した本機の20Ω負荷グラフです。

　出力電圧はほぼ5V(ちょっと弱)を維持し、約5V/250mAを４時間供給することができました。(約5W)

　エネルギー比で言えば3Wと5Wで1.66倍、電池の本数が２本から３本に増えているので妥当な線ですが、重要なのは5Vを維持できるかどうかで、機器の充電用に使用した場合には機器側がより高い電圧でないとじゅうぶんに充電できないものが多いので、このように5Vに近い電圧を維持できる能力が実際の充電では求められる能力です。

　さて、上で行った測定では負荷20Ωで5V時に250mAと通常のUSB規格の定格500mAの半分です。
　今回の目的は「500mAかそれに近い電流を要求する機器が多いのでパワーアップする」ですから、5V/500mAを要求した場合にどうなるのかも測定しなければなりません。

　負荷を10Ωにして5V時には500mAを消費するようにして測定したグラフです。

　残念ながら5Vを維持することはできませんでしたが、平均で4.4V/440mAを２時間ほど供給できました。(約3.8W)

　この昇圧回路基板ではこの程度の負荷では変換効率が落ちるようなので(発熱も大きくエネルギーが逃げている)出力は約3.8Wと20Ω負荷の時より少なめです。
　それでも電池２本では電圧が上がらずにほとんど役に立たなかったわけですから、これだけ供給できればほぼUSB規格いっぱいの電流を要求するような機器にも給電できるので電池３本化した目的はじゅうぶんに達成していると言えるでしょう。

　各グラフは定抵抗放電での測定結果ですから、実際の機器では中に入っているバッテリー充電回路の特性などで時間経過による電圧・供給能力の変化などはこのグラフとは異なる事が考えられます。
　実際の機器では多少違う使用感になるとは思いますが、供給能力が電池２本状態より３本状態のほうが優れているのには間違いは無いので、ボディが大きくなったぶんくらいには働いてくれるでしょう。

　ケースさえいいのがあれば、単三型ニッケル水素充電池でなく3.7Vリチウムイオン充電池を使ったものを作ることもできます。

　昇圧基板を使わずに単に電池４本の出力をUSBコネクタ型にしてもいいのですが、それでは芸がありません。それなら秋月で売っているそういう電池ボックス(ダイオードが入っている)を買えばいいだけですし。
　マルツで売られていたニッケル水素充電池の充電回路まで入ったちょっと高機能なUSB給電用電池ボックスは今は店頭から消えてしまったようです。

　実は、先日中華通販でリチウムイオン充電池内蔵のUSB給電器を注文したのですが、ステータスが「梱包中」から突然「あれ？品不足でした！、嫌ならキャンセルできるので連絡してください。」に変わって全く発送される気配がありません。
　まぁこの「入荷しましたが品不足でした！」は中華ではよくある事なので別に驚きはしませんが、手元に有ればいいなと思って注文したものがいつ届くかわからないので、とりあえず手元にあるもので何か使えそうな物は無いかという事で100円USB給電器に白羽の矢が立ったわけです（＾＾；
投稿 はじめまして
いつも楽しく記事を読ませていただいてます。

ニッケル水素専用になりますが、USB充電用電池BOXを2個背中合わせに接着して電池4本直列・昇圧回路は並列に改造して使っています。
双方の昇圧回路をそのまま残してあるので携帯とMP3プレーヤーを同時に充電なんて芸当もできます。
お値段も、USB充電用電池BOX2個と電線が約15cm、両面テープ少々ですのでほとんど変わりませんし、元の筐体もすべて利用するエコ仕様です。
終止電圧でも1Vの昇圧で済むので10Ω負荷1本なら5Vを維持できましたが、終止電圧を割ってもまだまだ供給能力があるのである意味電池キラーです。
短命に終わってもショックが少ないよう、VOLCANO NZあたりを使用したほうが良さそうです(笑)
電池のことを考えるならUSB×2ではなく片側は過放電防止回路を組み込むのも有りですね。
斑鳩 様
お返事 　斑鳩様はじめまして。

　実は・・・電池４本という所で４本タイプは数種類実験と製作していますが公開を躊躇して載せていません。
　斑鳩様も「ニッケル水素専用になりますが」とご理解されている通り、電池４本用にすると間違ってアルカリ乾電池を４本入れてしまった人が過電圧で機器を損壊してしまう恐れがあるので、安易に公開すべきではないと考えているからです。
　秋月の電池４本用ケースも一応はシリコンダイオード一本が入っていますが、果たして新品のアルカリ乾電池の中でも特に電圧の高いもの(約1.7V)を入れた場合にUSB端子につないだ機器が壊れないという保証もありませんし。

　USB充電用電池ＢＯＸの基板は複数を並列につなぐのはアリだと思います。
　その上で電源側もそれ相応の供給能力にしてやれば、かなり安定してUSB規格ちょうどくらいまでの出力ができますね。

　今回使った単三電池×４本用ケースも中を少し削れば基板が２枚並んで入るので、並列使用も考えましたが削るのが面倒(汗)だったので基板は１つにしました。
　それに、基板を２枚使うなら斑鳩様の製作のようにUSB充電用電池ＢＯＸを２つくっつけたほうが製作が楽です。
　安全を見てこの４本用ケースで「電池は３本」という思惑でしたから、暇があれば基板２枚入りタイプを作るのも面白いかもしれません。

　100円商品のまま２つ接着剤でくっつけてしまうのはケースが別に要らずに加工の手間も省けますね。
　ケースの中の電池一本ぶんをジャンパーしてしまうか、ダミー電池を入れれば単三×３本の運用も可能なので、間違えてアルカリ電池を４本入れてしまわないように１本ぶんはジャンパーして潰してしまったほうが安全かもしれません。
　昇圧基板は２枚で２口にしておいて、空いた一本ぶんの所に過放電防止回路を入れるなど、広さ的には色々と使い道がありそうです。
お返事 2010/10/1
投稿 こんにちは。日記的駄文 2010/9/29「USB充電用電池ＢＯＸ」を読ませていただき投稿させてもらいました。教えてください。
　職場で「使い終わった携帯電池充電器を捨てるんだったらください。」と声をかけておいたところ、1ヶ月もしない内に4つ（全てTOPLAND製乾電池2本FORMA用)も集まりました（こんなペースでいけば幾つたまるやら…もったいないな〜）。
　そこで、この記事でUSB充電器を充電池3本に改造されてますが、TOPLAND製の充電器をアルカリ電池3本にすれば、充電完了時間がちょっと短くなるとか、電池がちょっと長持ちするとか、ちょっといいことがあるのでしょうか。（職場の方によると携帯への充電は1回半位かなと言っておりますので2回になるとか…）ちょっといいことがあるのなら改造したいと思いました。
　気の迷い様の 「携帯電話充電器をDC-DCコンバーターにしよう」 も読ませていただいたのですがわかりませんでした。先日の地震等も考えると、充電池より乾電池で使える方がいいかなとも思いました。素直に電池2本を新しく入れ替えて使うのがいいのでしょうか。よろしくおねがいします。
大仏 様
お返事 　基本的には、昇圧回路では元の電圧が目的の電圧より低ければ低いほど「昇圧するのに力が必要」とお考えください。

　つまり、携帯電話を充電したりLEDを光らせたりという目的以外に昇圧回路を電気が通るだけで、電池の電気を消費してしまうので、そのムダな消費を少なくすれば電池のエネルギーをムダにせずにより沢山を本来の目的に使用できます。

　昇圧回路のメーカー・製品を問わず、多かれ少なかれ昇圧回路でムダに電気を捨てているので、電池の本数を多くして(目的電圧よりは低い)昇圧で捨てられる電力を少なくするのは有効な手段です。
　ただ、「TOPLANDの」と言われましてもそれがどんな回路なのか、どのICを使用しているのか、どんなコイルを使っているのかで個別に性能は変わりますから、「携帯電話充電器をDC-DCコンバーターにしよう」に載せているもう何年も前の製品と同じだとは考えないほうがいいと思います。個別に検証してください。

　それらを総合して「ちょっといいことがある」とお考えになられるのは間違ってはいないと思います。
お返事 2011/3/24
投稿 返事ありがとうございました。昇圧ということが少しわかりました。新しい乾電池を3本にすると出力の4.6V（4.6V 400mAと書いてありました。）を越えてしまうのでだめですね。
すみません。もう一つ教えてください。
「DC/DCコンバータIC HT7750で遊ぶ」や「100円シガーライターソケット用〜」の記事を読んでいて思ったのですが、昇圧するのに使っているICの駆動電圧が低いので電池がかなり減っても昇圧し続けると理解しました。（まちがって理解していますか？）とすると、例えば白色のLEDを光らせるとすると3Vちょっと必要ですね。乾電池を3本直列につなげば元気に点灯しますが、乾電池の電圧が3V位に下がれば、点灯するのがしんどくなってきますね。しかし、昇圧していれば乾電池の電圧が3V位になっても（例えばHT7750では）昇圧しているので元気に点灯する。（とことんまちがってますか？）
同じ数のLEDをどちらのやり方も乾電池3本で連続して点灯させるとすれば、どちらのやりかたの方が長い時間点灯（元気よく〜そこそこ元気よく位まで）するのでしょうか。
大仏 様
お返事 　電池３本で大丈夫かどうかは、DC/DCコンバータに使用されている制御用ICの機能・定格で変わりますから、一概に良いとも悪いとも言えません。
　ご利用になられるTOPLANDの充電器がどんなICを使用しているのか私にはわかりませんから、電池３本にしたら壊れるのか、そのまま全く問題なく使えるのかはIC次第という事で、詳しくは使用ICを突き止めてそのデータシートが入手できるならそれで調べてください、としか言えません。

　電池の電圧が下がっても「元気に点灯する」かどうかは、その昇圧回路の性能次第です。
　どの程度の電源から、どの程度の電流迄なら・どの程度の電圧で供給が出来るのかは、DC/DCコンバータに使用されている部品によって異なります。

　DC/DCコンバータの各記事でグラフを載せているのはそのためです。

　もし「電池の電圧がとてもとても下がっても、LED(どんややつ？)を明るく点灯させられる」ようなDC/DCコンバータ回路を使用されるのでしたら、LEDは明るく点灯するでしょう。

　但し、多分あなたの考えに入れられていないのは「電池は弱ったら電圧が下がるだけではなく、可能な電流供給量も極端に下がって使い物にならなくなる」という性質の物だという事です。

　それと、DC/DCコンバータを使って昇圧している以上、「電池の電圧が高い時には必要な電流は少ない」「電池の電圧が下がると昇圧する必要性が大きくなって大量の電流が必要なになる」というエネルギー保存の法則が働きます。
　電池の性質として電気を消耗してくると電圧も電流供給能力も下がるのに、それに対して電圧が下がると大電流を要求するという乾電池の性質に反した利用条件を要求するのがDC/DCコンバータです。
　そういう無理な要求に対して、乾電池は大電流を供給できませんから自ずと昇圧させるだけのエネルギーを供給できず、電池が減るとあっというまに昇圧機能が低下して必要な電圧を出力できなくなってしまいます。

　LEDを点灯させるなら、明るさがある程度の期間は一定ですが、電池の電圧が下がっても一定を保つだけにどんどん乾電池にとっては過酷な条件になり、短い時間で電池を消耗し尽くしてしまうのがDC/DCコンバータです。

　また、アルカリ乾電池などは大電流で使用すると、電池の寿命(容量)は短くなるという性質ですから、より短い時間で使い果たしてしまうという事になります。

　LEDに必要な電圧以上を電池複数本で供給し、定電流回路や抵抗で電流制限した場合、定電流回路や抵抗が消費する電力ぶんのロスが発生しますが、そのロスぶんはDC/DCコンバータを使って電池の供給電力からLEDの点灯電力を引いたロスぶんを計算すると、昇圧回路のほうが効率が良いのか、抵抗などでロスを出したほうが効率が良いのか、それも「使用されている回路によって様々」となり、抵抗が良いとかDC/DCコンバータ昇圧が良いとか、どっちとも言えません。

　定電流回路ではなく、抵抗で電流制限しただけなら電池電圧が下がればLEDは暗くなりますが、電池から取り出す電流量は減るのでそれだけ長時間電池からは電流を供給し続けるので、暗くてもいいなら長時間点灯する抵抗制限方式のほうが好まれます。

　ただ１つだけ言えるのは、少ない本数の電池からDC/DCコンバータで昇圧するより、LEDが必要とする電圧より高い電圧を電池複数本で供給して、それをDC/DCコンバータ型の降圧回路で降圧したほうがおおむね効率は良く、長時間安定して点灯できます。
　効率は非常に良いですが、電池の本数が多くなるという見た目(印象)が悪いのと、わざわざ降圧型のDC/DCコンバータ回路を入れるという事で価格が上がる点から、高価で大型の懐中電灯以外ではあまりこの方式は使用されていません。ましてや100均商品などでは皆無です。
お返事 2011/3/28
投稿
3/30		 返事ありがとうございました。なかなか難しいんですね。電池をたくさん使って降圧するという方法もあるんですね。それも一度やってみたいと思います。色々とありがとうございました。また、質問させていただいたときにはよろしくお願いいたします。
大仏 様
投稿
5/5		 今更ですいません。
「USB充電BOX」2個使いの斑鳩 様のアイディアを元に、PSP用の充電器としてみました。
結果は大丈夫そうでした。2個使いのアイディアに感謝します。
http://samidare.jp/jr7cwk/lavo.php?p=log&lid=234387

あっ・・・LED付けなきゃ。
jr7cwk 様
 
日記的駄文 2010/9/27
日記的駄文 2010/9/27

　昨日の日曜に日本橋に行った時に「あの店」がどうなっているか見てきました。

　マクドナルドの２軒隣(旧シリコンハウスの隣)の店舗はシャッターが固く閉ざされ、ガレージスペース店も白い台だけ残してほかは何も無くなっていました。この屋台店には中国語を話す中年の店員が居たので結構目立っていました。

　まだ営業している頃に近くの店では…

　「ネットタダ乗りでは今の法律じゃ取り締まれないね。」
　「逮捕するなら電波法くらいだね。」

という世間話をしていたのですが、まさか本当に電波法違反で踏み込まれるとは、当の店主は思っていなかったのでしょうかね？

　ガレージスペースのほかの店では今でも「マジコン」が堂々と売られていますが、これもじきに・・・。
 
No.2010_0921
久しぶりにページを拝見したら、「タイマー・カウンター系小物」のページが出来ていますね。

ちょうど、キッチンタイマーを買った後に、音量が小さくて（なぜにSPが背面についているんだ・・・）後悔していたときに、このページを見てしまいました。
もっと早くに気付いていればと悔やまれてなりません。

万歩計も100円はろくなものがないとあきらめかけていたところなので、この万歩計はよさそうですね！
試してみます！！
みささ 様
お返事 　今の更新頻度だと、お越しいただくのは半年に一度くらいでいいですね。
お返事 2010/9/21
 
日記的駄文 2010/9/2
日記的駄文 2010/9/2

　天六交差点の近くのローソン100ストアで充電池VOLCANO(単三・単四)と充電器の取り扱いが始まったようです。

　電池コーナーにたくさん吊られていました。

　近所ではMIK薬局とローソン100ストアで買えるので、遠くのセリアに行かなくても良くなったのはうれしいですね。
　でも、もう手元に十分な数があるので、そう頻繁に買い足すものでは無いですが（＾＾；
投稿
9/29		 おっしゃるとおり、VOLCANOブランドのメタハイがローソン100で見かけるようになりました。

僕も最初に買った4本のうちの1本が死にかけているのでまた4本セットで買い換えても良いな・・・と思いつつ、健全な3本の使いみちに悩んでいます。

1本100円なら潔く捨てれば？という声が聞こえてきそうですが。
みささ 様
 
No.2010_0826
はじめまして

いきなりですがわけあって電子工作をすることになりました。
出来るだけ簡単で面白い作品をとこのサイトで探していたら「遮光カウンター」に興味を持ちました。
しかし、初心者なもので何をしていいか全くわかりません；；

是非、初心者でも分かる説明と回路をお願いします。

誠に勝手ながらあまり時間がありません。
（あと、3日程しかありません）
できれば、迅速に対応して頂きたいです。
よろしくお願いします。
金坂 様
お返事 　金坂様はじめまして。

　「遮光カウンター」は『ちょっと奥さん！ 〜小情報〜／100円 ユニバーサルデジタルカウンタ』の中で紹介したものだと思います。
　そこに必要な回路図はすべて掲載しています。

　「ちょっと奥さん！」は、お店でこんな商品をみつけましたというご紹介と応用例を提示するコーナーです。それに対してのコメントやご意見・ご要望は受け付けないことにしているページです。(ですのでコメント欄はありません)
　そこに掲載している応用例で製作される方は、ご自分でご自由に設計・変更・拡張して製作してください。というスタンスです。

　部品がたった数個の回路図なので、部品を買ってその図の通りに組み立てればいい・・・と言ってしまえばそれまでなのですが。いままで電子工作をされたことのない初心者の方ならどんな部品をどこで買ったらいいのかさえわからないでしょう。

　まだ本当に何もしたことの無い初心者の方なら、こういうホームページで回路図を載せているようなところで情報収集はせず、素直に電子パーツショップに行って棚に数多く吊られている「電子工作キット」の中から興味を持たれたものを買って組み立てられるのが良いと思います。
　とても魅力的なキットがたくさん売られていますよ！
　キットなら必要な部品は全部入っていますし(一部別に買わなければならない物はそう書いてあります)、組み立て方法も説明書に書かれています。

　そういうキット工作をいくつかこなして電子部品種類やつなぎ方を学習し、回路図を読める力も習得してからでないと一から部品を買って組み立てる工作はほぼ無理ですよ。

　投稿が23日で、ハードディスクのクラッシュで今日まで掲載できませんでしたのですでに「３日」は過ぎているのでお役には立てないと思いますが、たとえ23日にお返事できていたとしても同じ返答になっています。

　「回路図の読み方がわからない」「部品の選び方がわからない」「組み立て方がわからない」という方は『回路・デンキ・改造』のほうで、必ずこちらをお読みくださいとお願いしています。

● お願い・・・というか、電子回路の初歩的な質問をされる方へ

　時々「トランジスタってどう使うんですか？」「回路図の記号の種類は？」「回路図の読み方を教えて下さい」「電池の繋ぎ方を教えて下さい」「ICのVccやVdd端子って何Vを繋ぐのですか」などの初歩的な質問を頂きます。また「入門に適した本を紹介して下さい」というご質問も複数回頂きました。

　そういう質問をされようとしている方はまず[こちら]をお読みください。

お返事 2010/8/26
 
No.2010_0820
昨日、このサイトに辿り着きました。
とっても面白くて、何時間も釘付けに・・・。
（仕事が、溜まってしまいました。）

電気の質問なのですが、少々ジャンルが異なりまので、正確なお返事ではなく、アドバイス程度でもいただければありがたいです。

「ph測定器」を作ってみよう思っています。
秋月等でも、１万円弱でキットが販売されていますが、どこの製品も、センサー部品が消耗品の上、高価です。
（センサーは、専用の保存液に保管が必要なようです）
たまにしか使わない者としては、何回使えるやら・・・。

そこで、「ボルタの電池」の原理で起電力をＤＭＭで測定すれば、ある程度のｐｈは測定できるような気がします。
もちろん、溶液の比較程度の情報しか得られないかもしれませんが。
　　例１．食酢とレモンでは、どちらが酸性度が強いとか・・・。
　　例２．誰の汗が、もっとも酸性かとか・・・。

簡単な実験をしてみて、気付いたことを書いてみます。
測定する酸性の液体に、銅と鉛の電極を漬けて、電圧をＤＭＭで測定。
　　１．電極の面積には、電圧は影響されない。
　　２．酸性度（溶液の種類）によって、電圧が変わる。
　　３．電極の材質によって、電圧が変わる。
　　４．電極間の距離には、電圧は影響されない。
　　５．測定時間とともに、電圧が下がる。

５番の問題の解決案は
　　・電極を大きくする。
　　・Ｈｉインピーダンスのアダプタを自作する。
しか、今のところ思い浮かびません。

現在、ｐｈ測定には、ｐｈ試験紙を使っていますが、光線の加減とか、見る人の感覚とかで、同じ溶液でも結果が異なってしまいます。

１００均（ダイソー）感覚？で、ｐｈ測定をデジタルで・・・。
やっぱ、無知というか、無謀というか、・・・。

何かいいアイデアはありませんか？

だれか一緒に、製作（実験）しませんか？

「まったく、的外れだから、そんな製作止めなさい！」とか・・・。
parakoba 様
お返事 　面白そうな実験テーマですね。

　ph値と電圧(?)が直接的に関係するのか、私は測ってみたことが無いのでなんとも言えないのが残念ですが、液体に電極を浸して電圧が発生するのを調べる方法はある程度の「指標」にはなると思います。
　おっしゃられるように絶対的なph値を知るのではなく、「その測定器で測ってＡとＢの試材のphはどちらが高いか」などの調査には使えるのではないでしょうか。

　５番の懸念については、お考えになられているように「極力電気を取り出さない」方法をとる必要がありますね。
　ボルタ電池の原理で電気を作ると、電流が流れるとマイナス極の電極板は消耗しますし、液中の水素もガス化して無くなってゆきます。
　時間が経つと電圧が下がるのはそうして「電気の材料」を消耗してしまうためで、単純に電池として使うなら「ああ減ったなぁ」ですみますが、測定器として使うならマイナス電極の消耗は致命的ですね。測るたびに性能(起電力？)が落ちてしまっては正しい比較を行うことはできません。

　そのあたりを実用レベルまで持ってこれれば、「一日のうちに」とかその程度の範囲で測定値にブレが無ければちょっとしたph比較器としては手軽に使えて材料費も安価で済むのではないでしょうか。

　ふだんph試験紙をお使いとのことで、試験回路を作ってその電圧と実際のph値を比較できる環境なのは心強いですね。

　もし可能なら、今まで実験されたいくつかの環境によっての起電圧の一覧やグラフなどをご自分でHPを開設するか、ブログなど簡単にコメントをつけられる場所で公開されれば、この話題で興味を持たれたり、ネット検索などで同じような内容に興味を持たれた方が訪れて実験に参加してくれるかもしれませんよ。

　実際にph値と発電電圧に関して何か資料や化学的な情報をお持ちの方がいらっしゃるかもしれません。
　内容が内容だけに、実データを提示して研究発表されたほうがより他者の理解が深くなると思います。
お返事 2010/8/20
投稿 お返事ありがとうございます。
お陰様で、製作（実験）を進める元気が出てきました。

漠然とした内容の書き込みに対して、丁寧なご対応で、びっくりしました。感謝！

非公開の問い合わせも含めると沢山の件数になると思うのですが、それらに迅速にお返事を書かれていることを考えると、信じられない知識の豊富さとエネルギーですね。もしかしたら、１０人ぐらいのスタッフが揃っているとか・・・。

お勧めいただいたwebですが、ＨＰ等の作成はできますが、実験のデータを整理し、人様に見ていただけるようにアップする作業は、とても続けられそうにありません。

ｐＨ測定器が、完成したら、結果を報告させていただきます。
parakoba 様
投稿 園芸用には、土壌酸度計というのがあります。
目盛はｐｈ３〜８ですが、測定できるのはｐｈ４〜７です。
精度は園芸用と考えた方がよいでしょうね。
２種類の金属の電極があり、測定に電池は必要ありません。
電極を土壌にしっかり挿して約１分で針が安定したところを読み取ります。
測定前にバケツ１杯の水をまき約２０〜３０分おき、十分な湿り気と肥料分の洗い流しが必要です。
測定対象は土壌だけで、電極はそれに合わせて設計されているということでしょうね。
加藤 様
お返事 >parakoba 様

　実験を続けて、ぜひ面白いph計を完成させてください。
　楽しみにしています。

>加藤 様

　とても有益な情報、ありがとうございます。

　ネット通販されている「土壌酸度計」を見てみると、そのものズバリ！ボルタ電池と電圧計(ラジケーター)ですね。

　形状をよく見ると先端の金属電極は小さく、軸をとり巻いている電極はかなり大きな金属板を使っていますから、この大きなほうが(消耗する)負極電極なのでしょう。

　この程度(と言うと開発元に失礼ですが・・・)でphが測れるのでしたら、parakoba様のお考えになられている簡易ph測定器もかなり実用的なものができそうですね。

　で、実は電池不要の土壌酸度計の中には超高性能マイコンが仕込まれていて、ボルタ電池で発電した電力でコンピュータが動作して物凄いph計算をしていたりして・・・（＾＾；
お返事 2010/8/20
投稿
8/26		 加藤　様

　有益な情報、ありがとうございます。
「土壌酸度計」なるものがあること知りませんでした。
早速、検索して調べているうちに、回路のアイデアが沸いてきました。感謝！

ついでに、2,980円の製品を、注文してしまいました。
分解してみようと思います。
parakoba 様
 
日記的駄文 2010/8/17
日記的駄文 2010/8/17

　帰省が終わって家に帰ってきて、「さてメール確認でもするか」とPCを立ち上げたら・・・

ネットワークに接続できません

　あれ？

　いつものようにADSLモデムの回線が落ちているのかと思って確認したらモデムは正常っぽいLED点灯動態でした。

　ではまさかハブが・・・。
　見ると、ものの見事に全部のLEDが消灯していました。電源ケーブルを繋ぎ直しても電源が入りません。

　もう何年使っているのかも不明なくらい長期間電源を入れっぱなしだったので、電源が逝ってしまったのでしょう。
　フタを開けて中を見たら、やはり電源の電解コンデンサが１つパンクしていました。
　ハブ基板とのコネクタを外して電圧を測ると一応は3.3V出ていましたが、ちょっとでも負荷をかけるとだめなようです。

　早速手元の1000μ/10Vの電解コンデンサと交換してやると無事起動。
　まだまだ現役で働いてくれそうです（＾＾；
 
No.2010_0817
Moonse MS E7001 Apad iRobotについて

お世話になります。
USBから充電しようと思い、ケーブルを自作しましたが間違えて+、-を逆に付けてE7001に通電しました。

結果：充電できなくなりました。
E7001は電源が入り普通に動き、電源アダプターを挿すと画面が少し明るくなり通電している様です。しかしその状態で充電LEDが点灯せず、充電マークも出ません。（バッテリー残量は50％位）

ヒューズが切れたと思いテステーを当ててみましたが、特定できませんでした。
どこをどうしたら良いでしょうか、アドバイス頂けたら幸いです。
よろしくお願いいたします。
くろの 様
お返事 　ちょっと状態がわかりませんが、次の２つのうちどちらかのミスをされたのだと思います。

● (２つある)USBコネクタに間違って接続した

　どうしてUSBから充電しようとお考えになられたかはよくわかりませんが・・・・。

　Moonse MS E7001 Apad iRobot はUSB端子から充電できませんよ！

　PCとUSBケーブルで接続しても充電中LEDは点灯しませんし、電源OFFやスリープ中でもUSBスレーブとして動作するために電源が入って起動してしまいます。

　USB端子は２つありますが、片側(電源端子に近いほう)はPC接続用のスレーブ端子でUSBコネクタの電源ピンは常に内部の+5Vと接続されています。
　もう片側(SDカードに近い側)はホスト端子で、USBコネクタの電源ピンは内部でトランジスタでスイッチングして+5Vを出力する場合と、OFFにして電源供給しない場合をソフト側で選択できます。

　ここに電源(+5V)を外部から与えても、どこにも充電されませんけど・・・。

　正常に市販のUSBケーブル等でPC等とつないで+5Vを外部から与えても、壊れることはありません。

　そこに誤って「＋と−を逆に繋いで与えてしまった」場合、内部の5V系がショートに近い状態になり、バッテリーの3.7Vから5Vに昇圧しているDC/DCコンバータ部の破損や、5V系に繋がっているUSBコントローラなどの破損も考えられます。
　他に5V系に繋がっているLSIがどれかは確認していませんが、CPUやメモリーなどは3V系ですので直接の被害は免れているのでしょう。

　この場合、逆電圧を与えてしまった5V系から内部のバッテリー直接系に影響を与え、充電制御ICを破損した可能性が高いです。
　ヒューズのようなものはありませんので、充電制御ICを交換するしか手はありません。
　部品は入手できないと思いますので、あきらめてください。

● 充電コネクタに間違って接続した

　USB→電圧区分１(EIAJ #1)プラグの変換ケーブルを製作され、E7001の充電端子に＋と−を逆にして接続した場合。

　E7001の基板には「ヒューズ」のような部品は確認していません。
　充電端子から充電回路までは直接配線されていますから、もし電源端子に逆電圧をかけると充電制御ICが破損して二度と充電できなくなります。

※ ただの充電器のように充電制御IC単体で制御しているのか、CPU側とデータ交換して制御しているのかまでは調べていません。

　充電制御回路からバッテリーに行く経路はトランジスタでON/OFFされる構成なので逆電圧が直接バッテリーにかかることはなく、バッテリーは破損していないでしょう。
　また外部電源から基板上に電源を供給する経路にはショットキーバリアダイオードが入っているので、やはり逆電圧がそのまま回路に入ってCPUやメモリーなどを破損することは無いと思われます。

　ですから、充電はできなくなったものの、バッテリーに電圧が残っている間は使い続けられますが、バッテリーが切れるとそれまでです。

　基板上から壊れた充電制御ICやその周辺で同時に壊れているかもしれないトランジスタを特定し、同じICを秋葉原あたりで買えればいいのですが・・・多分普通には売っていないようなICが使われている可能性が高いです。
　またもしICが入手できてもフラットパッケージですから、そういう部品の交換も大変で、交換時に他の部分を壊してしまうような危険性もあります。

　以前書きましたが、多層基板なので表に見えているパターン以外の配線を追うのは困難で、私の手元のE7001でも充電部分を完全に解析しているわけではありません。

　くろの様がテスターを当てて調べる以上に踏み込んで壊れた状態を調査され、どの部品が壊れているのかわかってそれを交換できればいいのですが・・・・。そうでなければもうその本体では二度と充電できないでしょう。

　もし私がそういう故障を起こしてしまったとしたら、バッテリーの配線を「使われていないスピーカー穴」のところにもってきて、切替ができるコネクタで外部充電端子を作って外部から充電(その間は内部から切り離される)できるように改造します。
　もちろん使用する充電器は中華通販で買っているようなLi-ion充電器で、充電ケーブルを多少は延ばしてもいいようなタイプを外付けで使用します。

※ 自作の回路ではありませんし、全ての部品をチェックして回路図を完全に書いているわけではありません。もしどこかに私の見落としているヒューズなどがあるのでしたら、どなたか教えてあげてくださいね。
お返事 2010/8/17
 
日記的駄文 2010/8/7
日記的駄文 2010/8/7

　Moonse MS E7001 Apad iRobot の電源まわりの安定化できたことで、一切突然に電源が切れることなく使い続けることができているわけですが、そうなると「電池のもち」が気になったので消費電流を測ってみました。

　尚、自分の今後の使用メモ程度ですから、かなりアバウトです。
　電流値はCPU処理の重さにより常に約50〜100mA程度の範囲で変動しています。値は平均値で書いています。

状　態 無操作・待機 計算・処理中
バックライト 最　暗 最　明 最　暗 最　明
Wi-Fi ON 約 600 mA 約 800 mA 約 700 mA 約 1000 mA
Wi-Fi OFF 約 400 mA 約 700 mA 約 500 mA 約 750 mA

　バックライトの明るさを室内で使用できる25〜30%程度の明るさにしてWi-Fi ONの場合待機中で平均550mA程度の消費電流なので、本当に3000mAhのバッテリーが入っているとして最大６時間程度は連続で使用できそうです。
　確かに、100%充電で放置しておくと約５時間以上経ってもまだバッテリー残量表示は10〜20%程度ありました。
　ただし、６時間はほとんど画面操作しないで放っておいた場合で、Webブラウジングをしたりムービー再生をすると約650mA前後は消費するのでだいたい４時間半くらいでしょうか。

　画面をつけたまま何も触らずに放置するという事はあまり無いと思います。
　普通は触らなくなったらサスペンド状態にして、いつでも□ボタンをワンプッシュするだけで復帰するようにしておきます。

　では、サスペンドさせておくとどれくらいの時間はバッテリーがもつのでしょう？

　システムをサスペンド状態にしたとき、画面が消えますが内部ではCPUは完全に休止するのではなく、動作させているアプリによってはそのまま動作を続けているようです。
　サスペンドさせる直前に使用していたアプリや、使用中のアプリなど、時と場合によって状況が違うようですが、いくつかのパターンには分かれますがだいたいは次の通りでした。

状　態 アプリ動作なし アプリ動作継続
Wi-Fi OFF 約 50 mA 未満 約 120 mA
Wi-Fi ON 約 300 mA 約 350 mA
↓
約４分後に自動的にWi-Fi OFF (※)
↓
Wi-Fi OFF 約 50 mA 未満 約 120 mA
　だいたい100mA以下なら、サスペンド中はバッテリー消費をほとんど気にせずに１日くらいはサスペンドしたり使ったりを繰り返しても大丈夫のようです。

　ただ、自動Wi-Fi OFF機能は働くときと働かないときがあるようで、特にWi-Fiを使って通信するようなアプリを立ち上げてなくても、４分経っても…何分経ってもWi-FiがOFFにならない時も多くあります。
　それと、４分でWi-Fi OFFになっていたのに、いつのまにかWi-Fi ONに戻っている時もありました。

　Wi-Fi回路で約200mA程度は消費するようですから、サスペンド中はそれが占める大きさはバカにできません。
　サスペンド中には通信関係は使わないので、サスペンドさせる前には手動でWi-Fi OFFにしておいたほうがよさそうです。Wi-FiをワンタッチでON/OFFできるウイジットはホーム画面に置いています。

　もちろん、通常の使用中でも、ムービーを見るなど通信をしない時にはWi-Fiを切っておいたほうが、ずっとバッテリーのもちはよくなります。

　さて話は変わってこんどは充電電流とか。

　測定してみるとACアダプターを繋いで充電する時の電流は最大約500mAでした。
　挙動からほぼ完全なCC/CV制御である事が判明。

　本体を起動して使用中でも、バッテリーへの充電電流は減ることもなく最大約500mAで充電されます。
　というか、ACアダプターからの入力からショットキーバリアダイオードを一個通して本体電源にACアダプターから電源が供給され、バッテリーと充電回路はそれより電圧が低いのでトランジスタによるスイッチ回路の所でそこから先のACアダプター電圧のほうが高いので電流が流れないしくみです。

　画面で見れる「バッテリー残量(0〜100%)」は、本当のバッテリー残量ではなく、バッテリー電圧のある範囲を100で割って数字として出しているだけという事もわかりました。
　ノートパソコンやムービーカム等にあるような「残量管理チップ」は載っていないようです。(確かに基板にはそういうICは見当たりませんでした)
　で、この残量表示の0％(3.0V未満のようです…だいたい2.7Vとか)はちょっとリチウムポリマー(リチウムイオン？)充電池の通常使用中での放電終止電圧としては低すぎるんじゃないかな〜、という感じなので、できれば残量が20〜30％程度以下にはならない前に充電したほうがいいと思います。
　本当に0％くらいまで放電してしまった場合、過放電でバッテリーを痛めて寿命を極端に縮めるか、最悪は突然充電ができなくなって全く使えなくなるかもしれません。

　充電中のバッテリー残量表示は電圧値を示すものなので、とても％という意味合いで見てはいけません。
　CC/CV充電をしているので、4.2Vが100%表示です。
　完全に0％になるまで放電させて表示を確かめる勇気は無かったので、表示の減り方と％表示から逆算すると0％では約2.7V。多少の誤差はあると思いますが0％ではとても危険です（＾＾；

　充電中は定電流充電(CC)領域ではバッテリー電圧が徐々に上がるので、残量表示の数字がそれにあわせて徐々に上がります。(ACアダプターを抜くと当然ガクンと％表示が下がります)
　表示が100%になるとそこからは定電圧充電(CV)に切り替わるので、電圧は4.2Vのままで表示はずっと100%のまま、でも充電が終わるわけではなくて充電中LEDは点灯した状態で徐々に電流値を減らしながらまだ約１時間半かけて満充電近くまで充電します。(充電電流が50mA前後まで下がるまで)
　充電中の残量％表示が100％になった時点での実際の充電容量は約80〜90％、そこから充電中LEDが消灯するまでの間で残りの10〜20％を充電します。
　表示が100％になった時点でACアダプターを抜いても約80%くらいは充電できているので実用上は問題は無い量だと思います。ACアダプターを抜くと残量表示が100％から急に80〜90％程度の数値に下がるのでなんだか気分が悪いという感は否めませんが、その場合はあと１時間半かけて100％にすればいいのです。

　完全に満充電まで充電ができれば電池の端子電圧は開放で4.2V程度を示すため、ACアダプターを抜いても残量表示は100％〜98％程度までの数値を示します。

　使用中の残量表示はもちろん正確な残量ではなく「電圧を％に置き換えた値」ですからリチウム充電池の放電電圧グラフ([参考ページ])のとおり、比較的高い電圧を長期間維持して、最後のほうは急激に電圧が下がります。
　バッテリーの劣化度によっても変わりますが、新品に近い状態であれば約90〜70％程度の表示期間は比較的長く、70％より下になると数字が減るスピードが速くなる感じです。
　正確に％で表していないとはいえ、携帯電話などの３段階くらいのバッテリー表示と比べるとまだ情報としてはありがたいので、特性さえ知っておけば便利に使えますね。

　本体に添付されていたACアダプターはDC 5V/2Aの物でしたが、1A程度の消費電流で4.6〜4.8Vくらいまで電圧が下がるのでそれほど性能が良いものとは思えませんが、この本体で充電と本体機能の同時使用(1.数A以上消費)をしてもなんとか必要電圧は保っているようです。
 
日記的駄文 2010/8/6
日記的駄文 2010/8/6

　先日からのオモチャ Moonse MS E7001 Apad iRobot ですが、やたらと電源が突然切れてまともに使っていられなくなりました。

　Androidも正規の手順でシャットダウンしないと、何かOSに不具合が起きる可能性があります。
　使用中に突然電源が切れたら作業が中断するだけではなく、このPCがちゃんと動かなくなる危険性があるのでとても困ります。

　症状はこんな感じ。

アプリ使用中に(時々)電源が切れる！
　特にどのアプリ(ソフト)というわけではなく、アプリ使用中に突然電源が切れます。
　何も操作していないのに突然画面が真っ黒になって消えてしまうこともありますし、あくまで感じとして顕著なのは何か画面メニューやボタンを操作してソフトが次の動作をしようとした時。

　CPUが処理を開始してタスクが重くなった時に、あくまで必ずではなく時々そういうタイミングで、電源が切れるような事態が何度も起きています。

　ソフト的な原因か、それともCPUの動作が重いので電力を多く消費し、それが急激に変化するので電源に何か負荷がかかって不安定になるのか、そういう感じに見えます。

　もう、「このタッチで電源が切れるんじゃないか？」とビクビクしながら画面にタッチする毎日です。
　ストレス溜りまくりです。

ホーム画面に居るだけでも(時々)電源が切れる！
　Windowsでいう「デスクトップ」(基本画面)に相当するAndroidの画面で、全く何も操作していなくても時々電源が切れます。

　ホーム画面に居るだけ、とは言っても実際にはバックグラウンドでOSの各機能や起動しているサービスなどが動作していますから、「Androidは何もしていない」のではなく裏でしっかり動作てしいます。

　そういう常に動作している「何か」が悪さをしているのでしょうか？
　アプリ使用中に電源が切れるのも、どのアプリを使っている時でも平等な確率で起きるような感じなので、アプリ側のせいではなくAndroid OS自身に何か問題がある可能性も考えなければなりません。(うーん、OS側だとやっかい…)

Wi-Fi ＯＮだと頻度が高い？
　Wi-FiをONにしておくと、電源が突然切れる頻度が高いような気がします。

　これはWi-Fi関係のドライバ／サービスが常に裏で動作していて、そこで起きる割り込み(イベント)処理などが起きるタイミングで異常が起きて電源が切れるようにも見えます。

　また、Wi-Fi回路は意外と電力消費が大きいので、(通信していないような間でも)APとの間で交信をする際に電力を消費するので電源電圧が下がって、これが何かの悪因になっている可能性も考えられます。

単に起動しただけでも(時々)電源が切れる！
　電源を入れて、Androidを起動して最初のログイン画面(?)が出たとき、そこから2〜3秒すると突然電源が切れることがあります。

　これはWi-Fi ONの場合に多いので、起動してWi-Fiが電波を掴みに行った時になにかソフト的な要因または電力的な要因の異常で電源が切れるような感じでしょうか。

　ただ、稀にWi-FiをOFFにしておいてもログイン画面が出てすぐに電源が切れたり、メニューボタンを押してログインしたとたんに電源が切れたりする症状も出ているので、ログインする／しないに関係なく何かOSの機能か初期に読み込まれるサービス／常駐ソフトの関係で、ふだんのソフトを操作した時に電源が切れるのと実は同じ原因なのかもしれません。

Android起動中に(時々)電源が切れる！
　電源OFFから、□マークのボタンを長押し(約4〜5秒)することで電源が入り、Androidが起動します。

　以前書きましたように、電源が入ると画面左上にLinuxのペンギンの絵が出ます。
　そこからブートローダがOSを起動すると「A N D R O I D _」とDOS/V画面風の白い文字が出て最後のカーソルマーク(_←これ)が点滅するという念の入りよう。
　その後に、グラフィックで「ANDROID」の綺麗なロゴが出て、光りが動くアニメーションをします。

　ただ、このDOS/V風の「A N D R O I D _」表示の時に突然電源が落ちたり、最初のペンギンの絵が出たときに本来は□マークのボタンから手を離してもいいのですが、手を離すとその瞬間に電源が切れる(自己保持されていない？)ことがあります。

　この手のハードウェアは主電源スイッチとは別にトランジスタやFETなどで電源をON/OFFする回路を持っていて、そこのON/OFFはソフトウェア(とI/Oなどハードウェア)で電源を管理していますから、そのあたりの制御がうまくいっていない可能性もあります。

USBを刺したら(時々)電源が切れる！
　USBコネクタにケーブルを刺したら、その瞬間に電源が切れることが何度かありました。
　もちろん、刺しても何も起きずに普通に使えている事のほうが多いのですが・・・。

　USBコネクターにPCとの接続ケーブルを刺すと、信号が来ていればUSB接続用の処理がはじまります。
　やはりこれも何かCPU処理が始まる際に電源が切れる症状の一環でしょうか。

ヘッドフォンを刺したら(時々)電源が切れる！
　USBなら何か中でUSB関係の処理が開始され、その関係でOSのどこかにトラブルが発生するという可能性も考えられますが、イヤホンジャックにヘッドフォンプラグを刺すだけで電源が切れるのはおかしいでしょう？
　これはソフト的な何かではなく、ハード的な何かを疑ったほうがいいようです。

本体を叩くと(時々)電源が切れる！(笑)
　本体に衝撃を与えると電源が切れるときがあります。
　つまり、USBコネクタを刺したりヘッドフォンプラグを刺したりした時に電源が切れるのはこのせいのような嫌な予感がします。

　そして、何か画面操作をした時に電源が切れるのも、ソフト的な要因ではなく画面にタッチした振動が原因で電源が落ちている？

● 原因を考える

　これら様々な症状を見ていると、次の推察にたどりつきます。

(1) 何か電源容量が足りず、COU等に負荷がかかった時に異常が発生する？

　何も触っていない時でも突然電源が落ちるので、単に振動で接触不良が起きて電源が途切れるだけではなさそうです。

　こういう症状が出る原因としては

・バッテリーが不良で、内部抵抗が高く高負荷になると電圧が下がる

・電源回路・配線・スイッチなどに不良があり、供給能力が足りない

などが考えられ、別の症状(？)

(2) 振動などでも電源が切れることがあるようだ

　という昭和初期の家電製品のような症状から考えても、どこかに「接触不良などで抵抗値が高くなっている箇所がある、そしてそこは振動で完全に切れる場合もある」という事が原因の確率が非常に高いです。
　更に突き詰めると「USBやヘッドフォンプラグを刺すと動くところ」という風に考えられ、それは・・・・コネクタ等がずらっと並ぶサブ基板です。

　そしてそこには、「主電源スイッチ」である小型のスライドスイッチが付いています。
　もしこのスライドスイッチかその付近のパターンなどが不良の場合、振動で電源が切れるという症状には納得がゆきます。
　「電撃蚊取りラケット」の記事でも書きましたが、中華製品にはスイッチ等にとても貧弱な規格外の部品が使われていて、そのスイッチが劣化して電流が流れなくなる不良が多く見られます。
　また、中国製品に多い品質の悪いハンダを使用していてイモハンダになっていて導通が悪く抵抗値が高くなっているという可能性もとても高くなってきました。

　もし今起きている「電源が突然切れる」という症状がAndroid OSのソフトウェア的な不具合なら修正するのはかなり困難ですが、ハード的な原因なら少し修理する程度でなんとかなりそうです。
　そのあたりをあくまで「推測」するに、次の条件があります。

(3) プログラムが暴走しているのではなく、リセットされているようだ。

　AndroidでもWindowsでも、一部のプログラムまたはOS自身が暴走したり停止したりした場合、「画面が固まってしまう」や「画面がぐちゃぐちゃの表示になる」パターンがほとんどです。
　ソフトウェア的には異常動作をしても、画面関係などのハードウェアは独立して動作していて、見た目にはまだ画面表示などは残っているのがソフトウェアのみの暴走の特徴です。

　もちろんOSが暴走していきなりPCにリセットがかかり、ピ！とか鳴ってPC自体が再起するような落ち方も稀にありますが、最近のOSではそのような過激な落ち方をするのは稀ですね。

　今回の iRobot の突然電源が切れる症状を見ていると、そういうソフトウェア的な暴走ではなく、「何かの原因でリセットがかかっている」ように見えます。
　iRobot だと、主電源を入れる、またはシステムにリセットがかかった場合には「電源を入れる待機状態」に入り、即座にはOSは起動しません。「画面が真っ暗」になって電源ボタンの長押しを待っている状態になり、電源が突然落ちる症状の後にもこの状態で電源ONを待っていてその操作は正常に受け付けられます。
　システムが完全に暴走して何も受け付けなくなっているような停止状態ではなく、リセットがかかって最初の待機状態になっているのは明らかです。

● ハードウェアと関連づけをする

　CPUを使っているコンピュータシステムや、それに近いデジタル回路を使用している場合「リセットIC」が使われていることがほとんどでしょう。
　CPU等のLSIの内部に同じ機能の回路が入っている場合もあります。
　リセットICまたはLSIの中のリセット回路は、電源が一定の電圧以下になったことを検知するとデジタル回路が正常なデータ・数値・働きなどを維持できなくなって、システムが暴走したり異常な動作をしないために回路にリセットをかけて動作を止めてしまいます。
　電源電圧が回復すると、システムをリセット状態から開放して、また最初が動作をはじめます。

　今起きている症状は、先にも書いたように「システムに負荷がかかり、電源消費がパン！と跳ね上がる瞬間に電源が切れる(リセットがかかる)ようだ」という、電源不良でこのリセット動作がかかっているのに見た目は等しい症状です。
　そしてその原因は電源回路の能力不足、または抵抗値増大による負荷時の電圧低下。

　そして「振動を与えたら電源が切れる」ような症状も、電源の瞬断が起きてリセット回路が働いているようです。

　こうして各症状と電子回路上の原理・しくみを組み立てて考えると、やはりどこかにハードウェア的な不具合が隠れていそうです。

　iRobot を分解すると右のような感じになっています。

　中身の約半分を占めるリチウムポリマー(イオン？)バッテリー。(本当は液晶パネルが最も大きなパーツですが・・・)

　CPUやメモリー等が載っているメイン基板は結構コンパクトです。

　そしてスイッチ、USBやイヤフォンコネクタ、充電用電源コネクタなどのI/O系が並んだサブ基板があります。

　リチウムポリマー(イオン？)バッテリーからの配線はメイン基板に入り、充電回路を経由して主電源スイッチとソフトウェアでON/OFFする電子スイッチ回路を経由して各部に供給されています。

　で、メイン基板上の電源回路まわりには見たところ不審な所もなく、ハンダ不良もなさそうです。

　やはり怪しいのはこの「主電源スイッチ」。

　足が３本ありますが、基板面にだけハンダが載っていて、どうもハンダが薄くちゃんとスイッチの足とバンダづけされていないような？
　ルーペで拡大して見ると、足とハンダの間にほんの少し隙間が見え、とてもしっかりとハンダづけされているようには見えません。

　スイッチ自体の定格が小さくて、「電撃蚊取りラケット」のように接点が劣化しているのならスイッチ自体を交換しなければなりませんが、このスイッチであればメイン基板の消費電流くらいなら耐えられそうです。

　とりあえず一番怪しそうなこのスイッチの足をハンダづけしなおし、ついでに裏のフィルムケーブルのうち電源に関係していそうな部分もハンダを強化。ここは見た目には異常はなそさうでしたが念のため。

　修理後、電源を入れると特に問題なく「電源をONにする」操作で無事Andrid OSも立ち上がりました。

　・・・・それから数日。

　あの突然電源が切れる症状がまるで嘘のように、一度たりとも勝手に電源が切れることはありません！

　電源は正しい処理でOFFにするまで入りっぱなし、サスペンド(休止)状態にしてもちゃんと戻ってきます。サスペンドしたら次にはもう戻って来なかった・・・・なんて事も全くありません。もちろん、叩いても電源は切れません！（＾＾；

　やはりスイッチのハンダ不良で接触が悪くなっていて、負荷が高くなった時にシステムに供給している電圧が下がってリセット回路が働いていたようです。

　工場出荷状態ではかろうじて接触していて、ファームウェアの入れ替えなどのために何度か主電源スイッチをON/OFFしたことで力が加わり、正しくくっついていないハンダにスイッチの足を押さえつけている力が弱まることで接触不良の症状が進行するようです。
　買ったときには正常で、使っているうちに(主電源スイッチを操作する回数が増える)に突然電源が切れる症状が出るようになるのも、こうして機械的な不具合・劣化が蓄積された結果だと見れば納得がゆきます。
　劣化と言っても、わずか数回の操作で起きているので製造ミスの初期不良なのは明らかですが・・・。
　そこは中華！、工場では一度電源を入れて立ち上がれば「QC PASS」シールを貼って出荷されます。

　もちろん、スイッチの足がちゃんとハンダで基板とつながっている「正常品」ならこんな事は起こらないはずです。
　私が買った一台は「大当たり！」だったのでしょう。

　でも、主電源スイッチまわりの様子を見た限りでは、これと同じ製造工程で作られているすべてのMoonse MS E7001 Apad iRobotには全く同じ欠陥が潜んでいそうです。
　使っているうちに、足とハンダが外れてある日突然に電源が入らなくなるとか、スイッチをガチャガチャすると電源が入るようになるとか、使用中にやっぱり突然に電源が切れるようになるとか・・・、そういう症状が出たときにはこのスイッチまわりをまず疑ってみましょう。

　「突然電源が切れる」症状がいっさい出なくなって、普通のタブレットPCとして使用できるようになったので、色々な用途で使うこと、使用しない時にはサスペンドにして必要な時だけ呼び戻すこと(これも以前は戻ってこない事が多かった…)など、本当に普通にできることが普通にできる、でもそれを「なんとすばらしいことか！」と感じてしまう、とても中華がジェットの奥深い楽しみが満喫できています(笑)
 
日記的駄文 2010/7/26
日記的駄文 2010/7/26

　DXから見慣れないタイトルのメールが来ました。

　メールの内容は、「あなたの注文した商品はもう生産されていない。少し違う商品が入荷するので、注文を切り替えるか、キャンセルするか下のリンクを押して返事しろ。」だそうです。

　えーと、6月初旬に新規入荷商品でDXの新商品ページに載った瞬間に注文した物なのですが・・・。
　しかもこの商品、掲載後からフォーラムに「注文したけど届かない！」という苦情がいくつも書き込まれる始末。
　DXに問い合わせた人からは「今は在庫が足りません。嫌ならキャンセルしますか？」という旨の返事しか無く、入荷時期や今どっなっているかはDXからは全く返答されないという、いつもの中華クォリティの反応です。

　注文ステータスでは確かに「在庫切れ」となっているのですが、商品ページでは「数営業日以内発送可能」のまま表示が変わらないのもDXクォリティ！
　在庫切れ、入荷未定でも「数営業日以内発送可能」に騙されて、次々と注文する人が居るのでしょう。

　私も掲載日のうちに注文したのに、１ヶ月以上経っても発送される気配がありません。
　そのうちにフォーラムでは、私より後の日に注文した人には届いているとの書き込みもあり、やはりDXでは「後注文・先出し」の発送処理が今でも行われているようです。
　そして、入荷数が注文数を下回った場合、後から注文した人には発送し、最初の頃に注文した人は商品が手に入らないというとても良いサービスです。

　「２ヶ月は待って、それでもだめなら連絡するべ〜」とDXの遅れっぷりを満喫していたわけですが、２ヶ月になる前に連絡が来ました。

　一応、「新入荷した商品に切り替え」希望を出しておきましたが、こんどはいつ届くのか？
 
日記的駄文 2010/7/25
日記的駄文 2010/7/25

　さて、昨日からちょこちょこといじっているMoonse MS E7001 Apad iRobotですが、早速標準ブラウザが動かなくなりました。

　ブックマークの中の１つに米国Yahoo!が登録されていたので、日本Yahoo!に書き換えて画面を表示させたところ「予期せぬエラー」が発生して落ちました。
　それ以降、ブラウザは起動してホーム設定しているGoogleは表示できますが、そこからメニューを呼び出して何かしようとしたり、どこかのページを表示させようとすると必ず「予期せぬエラー」が起きて落ちます。つまり何も操作できません！

　これはAndroidはGoogleのOSでGoogleがホームに設定されているのに、Yahoo!のような敵対ページを表示したからGoogle神の逆鱗に触れた！？

　ブラウザでの異常動作といえばまずほとんどがキャッシュを消せば直りますのでやってみようにも、ブラウザを開いてから「設定」でキャッシュを消去するところまで進む前に落ちます。

　それではブラウザをアンインストールしてからインストールし直したら？、と思いましたが「アプリケーションの管理」からブラウザがアンインストールできません。どうやらプリインストール状態のアプリは全部アンインストールできない仕様らしい・・・。
　不要な中国語のアプリも消したいのですが、どれもアンインストールできず不便です。

　それなら、システムが使用しているブラウザ関連のデータファイルを消すか、中身を見て怪しそうな設定を書き換えてやろうと/から下を探してみると、/system/app/にプリインストールされている各アプリのapkファイル(インストールパッケージ)がずらっと並んでいるではありませんか！
　そこからブラウザのapkファイルを実行するとインストール画面が立ち上がり「上書きします」の確認が出るのでそのまま実行して実行ファイルなどを再構築してやりました。

　しかし、書き換えて初期化したプログラムでブラウザを起動してもやはり落ちます・・・。
　これはもうどこかにあるブラウザ関連のデータファイルに異常なデータが残っていて、それを読み込んだ時点で落ちているに間違いないのでやっぱりそれを探して対処するしか！
　確認のために「アプリケーションの管理」で再度ブラウザの項目を見ると、なんと「アンインストール」ボタンが表示されるではありませんか！
　一度手動でインストール処理をしたので、プリインストールアプリではなくユーザーインストールアプリに属性が変わったみたいです。これでアンインストールできます。

　早速アンインストール・・・・、完了。(でもメモリー内部には残っているようで、容量は食ってます)
　そして、また確認するとこんどは「データを消去」ボタンが現れるので、これがきっと目的のブツだ！とばかりにデータを消去！

　それからまた/system/app/Browser.apkをインストール。「このアプリはインストールされていないのでアップデートできません」という恐怖のメッセージが出ましたが、そのまま進行終了させ、一旦システムをシャットダウンして再起動させると無事にブラウザが復活しました。

　復旧後、いまのところは無事に動いていますが、また何かの拍子に動かなくなる可能性はありますね。
　Google神のお怒りが怖いので、復旧後一切Yahoo!関係のページは開いていません。

　もし万が一、プリインストールされているアプリで異常が発生した場合、一般的には「FWを入れなおしてリカバリ」という手法が薦められていますが、もしAndroidの構造や操作、またはLinux等のUNIX系OSの知識がある方ならもう少しスマートに個別のアプリや機能だけ復旧させられるかもしれません。
　今回はブラウザのインストールパッケージを発見したのでそれを使う方法を試してみましたが、もう少しちゃんと調べてブラウザのデータファイルにだけアクセスして、それを消すか書き換えることで対処できたかもしれません。次におかしくなったらやってみたいと思います。

　多分自分でマーケットあたりからインストールしたアプリなら、アンインストールして新規にインストールしなおすだけで大丈夫だと思うのでそれほど難しくは無いはずですが、今回のようなプリインストールされたアプリでアンインストールがメニューから選べず、入れ替えるとシステムにも何か影響が出そうな部分だとちょっと危険なチャレンジが必要なのは・・・素人向けOSでは無いですよね（＾＾；

　購入時のFWでは色々と不具合が多いというのもうなづけます。
　やっぱり、何かCFWに入れ替えたほうがいいのでしょうか。良さそうなCFWを探して、暇なときに入れ替えてみましょうか。
　でも、既にインストールしたアプリや、書き換えた設定をまた一から入れなおさなければならないのは面倒で・・・。
 
日記的駄文 2010/7/24
日記的駄文 2010/7/24

　通販で注文していたAndroid TABLET PC「Moonse MS E7001 Apad iRobot」(散熱シェル版)が届きました。

　少し前から世間では「Apple iPadのニセモノが中国で！」とAndoroid TABLET PCの話題でもちきりでしたが、これは別にAppleのOSをコピーしたニセモノではなく、Googleが公開している無料OS Androidを使用したタブレット型PCです。
　既に各社から何種類も発売されていますが、中華製品好きにはぜひ手に入れておきたい中華ガジェットなので１つ買ってみることにしました。

　もう世間では有名ですが、中華TABLET PCの箱はほとんどが写真のようなApple iPadの箱をまねたデザインのようです。

　最初に出た製品は、全くApple iPadの箱の写真をコピーして、アイコン一個だけ「iPed」に書き換えてあっただけという、まさに中華コピー製品万歳！な極悪商品だったわけですが、この製品はさすがにそこまで惨くはなく、写真は中身の製品と同じで商品名(ブランド名？)もApad/iRobotになっています。
(既にこの製品を元にした、見た目は同じで中身の違うコピー製品が出回っているようです・・・)

[後日追記]
　充電中のLEDが青く光る製品は、Moonse製では無く外見が全く同じで中身の違うコピー商品だそうです。
　そういえば、全く同じ形でi○sys店頭で見て買おうかどうか迷ったi○Padは確か青色LEDだったような・・・。
[追記終]

　あ、でもこの製品、箱の写真のホーム画面のような縦表示にはなりませんでした。
　Androidは縦・横の両方に対応しているはずですが、なぜかホーム画面は横方向でしか表示されませんでした。(もちろんＧセンサー内蔵で、本体を回すと他のアプリの画面は縦表示に回転します)
　ファームウェアをアップデートすると直るそうですが・・・。

　本体パネルの裏側中央に、Google Androidのマスコットマークのロボットの絵とiRobotのロゴが入っています。
　本体表面にはメーカー名も製品名も型番もどこにも書かれていません。

　箱の中にはバッテリー充電用のACアダプター(5V/2A)、USBケーブル×２、ヘッドフォン(100均商品と同じ物)が入っていました。

　もちろん説明書やCD・メーカー保証書といった類は一切入っていません！

　中華ガジェットとしては、まだ立派な箱に入っていただけよしとしましょう。

　故障品が多いらしく、ショップのほうで一旦開封して電源が入るかやWiFiがつながるかのテストは行ってから発送されているそうで、到着後に電源を入れたら一応は電源が入り動作はしました。

　ただ、ネットで調べてみると「１日で動かなくなった」とか「２日で通信できなくなった」とか・・・。とても故障率の高い製品のような評価が多数みつかります。
　うちの固体もそういうすぐ壊れる固体でなければいいのですが。

　電源を入れるとLinuxのマスコットキャラクターのペンギンが表示されます。
　AndroidはLinuxベースのOSですから、カーネルの基礎部分はLinuxそのものなのでしょうか。(ディレクトリ構造などを見るとLinuxを継承していますね)
　続いてコマンドライン風のフォントで A N D R O I D _ と表示され、その後にグラフィックでキラキラ光るロゴマークに変わってOSの立ち上げは終了。

　起動確認画面をみると、言語設定は中国語のままでした。

　言語設定を日本語に変えたり、日本語変換FEP(simeji classic)をインストールしたり、WiFi設定をしたりとちょこちょこいじって基本的な運用はできるようになりました。
　WiFiは家の中ならどこに居てもつながるようです。
　でも、ノートPCと比べると少し弱いような？

　さすがに１万円台という安い機体ですから、タッチパネルは感圧式で少しブニョブニョした感じで反応もそこそこという感じです。(これでも、これより前の機種よりはよっぽど良いのですが)
　指で押したりなぞるより、PCに繋いでいる静電誘導タブレットのスタイラスペンで操作したほうが確実なような感じですね。(DS等のペンでもいいです)
　外出先ではペンをなくしそうなので、指での操作でもじゅうぶん思った通りの操作ができるように徐々に馴れてゆきましょう。

　とりあえず今日のところは届いて、空けて、初期状態からセットアップして、ちょっと動かしてみたところで終了。
　ブラウザなどの動作もそれなりに速くてあまりストレスはありませんでした。
　もちろんパソコンの動作と比べるとずっと遅いですが、Parmデバイスとか、もっと遅い過去のパソコンとか、そういう物と見比べると今の技術でじゅうぶん使える速さだとは思います。
 
日記的駄文 2010/7/21
日記的駄文 2010/7/21

　海外(中国)通販で写真のような「ＳＯＮＹ製品」のような18650リチウムイオン充電池が出回り始めたので買ってみました（＾＾；

　SONYも18650サイズのリチウムイオン充電池は製造していますが、このような「プロテクト回路つき」で単体使用するような形で流通には流しているはずもなく・・・綺麗なデザインの割には製造元を示す会社表示なども全く無く紛れも無く中華パチモン電池です。

　UltraFireなどの3000mAhのリチウムイオン充電池は0.1C放電しても実際には3000mAhも無かった容量も表記と違うかなり悪質な電池がほとんどでしたが、はたしてこの「ＳＯＮＹと書かれた電池」はどうなのでしょうね？
 
No.2010_0708(2)
大手電機メーカーがLED電球を販売してからしばらく経ち、色々なメーカーから色々な商品が出ております。これらの中から性能の比較をしてもらうことはできますか？
世は情け 様
お返事 　どう性能の比較をするのでしょうか？
　何年使うと切れるのかなんて、生きているうちに可能かどうかわかりませんし・・・。

　第一、うちにはLED電球なんて一個もありませんよ。
　「気の迷い」は何度も書いているとおり、自分で使う物や便利と思った物に対して私が興味を持った物の中身を調べた事を載せるサイトです。
　何か新商品が出たからといって、それをいちいち購入して調査する「家電××」みたいなレビューサイトではありません。

　家で使わない物でも、市販の大手メーカー製のLED電球が一個300円くらいなら各社の商品を買って比べてみる気にもなるかもしれませんが・・・。
お返事 2010/7/8
 
No.2010_0708(1)
単３電池２本入り携帯充電器と１００円３ＬＥＤライトを一体化させてみました。抵抗用に、手持ちの赤色ＬＥＤを採用しました。この赤色ＬＥＤは約３Ｖ時０．１Ａ程度であったので、いけると思いました。赤白共に良く光ってるので、自転車等で活かせそうです。「気の迷い」万歳！
自転車がんばる 様
お返事 　いけると思った理由は？

　そんな過電流で赤色LEDを使う用途は「気の迷い」では絶対にお勧めしていませんし、「気の迷い」を読んでそういう風な使い方をされたとしたら、とても心外です。
お返事 2010/7/8
投稿
7/14		 お返事有難う御座います。まず規格不明赤色ＬＥＤの為、付いているリード線の診立てで、３Ｖボタン電池で単品テストしました。実際の回路ではもっと低い電流になると思いました。よく出回っている、キーホルダーライト流用なら焼き切れたかも知れませんし、何かあっても自己責任ですよね。
自転車がんばる 様
 
日記的駄文 2010/7/5
日記的駄文 2010/7/5

　共立電子のシリコンハウス共立／テクノベース共立が元ジョーシン・キッズランドだったビルに移転しました。
　もちろん７月２日の開店初日に行ってみたわけですが、さすがに広い！
　今までは部品棚の前で誰かが部品を選んでいると、その後ろを「すり抜ける」ように体をずらさないと別の人が通れなかった狭い通路が、多分横綱が通っても大丈夫なくらいの広さに！(笑)

　店舗が広くなるぶん品揃えも増やすとは聞いていましたが、今の段階ではまだ引越ししただけで精一杯という感じで、引越し前は棚に並んでいたはずの部品がまだ新店舗には出されていないような物もあり(それを買いに行ったわけですが…)、ちょっと不便です。
　棚の配置も新しくなったおかげで、何がどこに有るのか新規に覚えなければならず、店に入ってサクサクと目的の物を買って出てくるという事がしばらくはできないのも難点ですね。

　そしてなにより、「共立なのにエスカレーターがある！」というのが最大の違和感です（＾＾；

　まるでドラえもんの「のび太のくせに生意気だぞ！」というジャイアンのセリフみたいな、ただの言いがかりですが、やはり共立といえばあの狭い店内ととても狭い階段でないと・・・。

　さて日本橋情報でもう１つ。

　ソフマップ１号店の一階に小技の効くケーブルやガジェットが何種類も「工具・部品入れ」の水色プラケースに入れられて「衝撃プライス！」と書かれて売られています。

　USB携帯電話充電ケーブルにマイクロSDリーダーや、シガーライター用USB給電器に、単三２本からUSBに給電するアダプター・・・・あれ！？

　どれもこれも100円ショップで105円で売られている商品ですよ！

　100円ショップで105円で買える商品が、ソフマップで買うとなんと200円！
　確かに各商品には「定価」はどれもプリントされていないので、何円で売るかはお店の判断次第ですが…。
　これは間違いなく衝撃プライス！です！

　これら商品は通りを挟んで少し先のPC ONE'sではちゃんと105円で売っていますし・・・。
 

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