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著作

  • 共著:「次世代センサハンドブック」培風館(2008)、「マイクロセンサ工学」技術評論社(2009.8)
  • 連絡先
    私への講演、セミナー、技術指導などのご依頼はこちらまで↓ okayamaproあっとまーくyahoo.co.jp  あっとまーくは半角の@にしてください
  • 単独著
    アナログ電子回路設計入門 (1994.12)、コロナ社: 実践アナログ回路設計・解析入門 (2005.1)、日刊工業: オペアンプ基礎回路再入門 (2005.7)、日刊工業: ダイオード・トランジスタ回路入門 (2005.12)、日刊工業: スイッチングコンバータ回路入門 (2006.9)、日刊工業: これならわかるアナログ電子回路基礎技術 (2007.6)

専門とする事項

  • 電源を含む精密アナログ電子回路の設計・開発、およびその教育、技術指導。センサ・アクチュエータシステムの構築。電子機器の不良解析指導および再発防止指導。解析主導型設計の推進と回路シミュレータの実践的活用指導。技術的側面からのプロジェクト管理指導。

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2009年7月11日 (土)

金曜日のお仕事

008 ←南庭に咲いたピンクのグラジオラス。球根が2-3個埋まっているらしい。逆光撮影。補正は写真ソフトで花が本来の色になるように決めた。

写真をクリックすると拡大画像が出ます。

朝一番でレンタルCDを返却に。車がハードディスクナビに変わったので、若い人を同乗させたときのバックミュージック用に「アンジェラアキ」と「こぶくろ」のアルバムを保存。この辺でよいのかな。

その足で、市役所のパスポートセンターに。このブログが縁になり某国の技術指導の話が出ている。それでなくとも、家内が仕事辞めたら1-2度は海外旅行に行きたい。まだ、半年残っているパスポートがあったので、返却しないと手続きが続行できないという。自宅に戻り、パスポートを返却、手続き完了。

帰り道、コーヒー店「サザ」に寄り道。ここのコーヒーは大変おいしいけど普通の2倍くらいする。行って、豆を買うと、サービスコーヒーが無料で飲めるので実質はさほど高くない。品質は抜群。

店内をいつもどうり一巡すると、笠間焼の実用的なマグカップが妥当な値段であったので購入。桑原典子作。こう書くと非常に高価な感じだが、お手頃な価格で、笠間焼では珍しく薄手のもの。この色調を絵具で再現してみたい。

さらに、大型日曜大工店に立ち寄り。絵筆とシリコンゴムシートと小花の苗を買う。

昼食はそこそこにして、原稿書き。動いても危険な回路例や、動きそうで動かないアナログ回路事例集を作成しようとしているのだ。アナログエンジニアといえども、一見動きそうで、明らかな弱点を持つ回路の作成は思いついた時にしか書けない。現実味を帯びていて、しかも問題をはらんでいる回路の作成は設計するより難度が高い。

夕刻、油絵の道具のチェック。10年前に購入した新品で、発色のよい金属顔料のものも多く追加している。油脂類Ok。絵具は3本が硬くて開かない。台所のガスレンジで蓋のふきんを加熱強引に開封。乾性油が固着していた。

夕食後、マグカップ、スプーン、砂糖つぼ、紫の小花で、静物のレイアウト。デッサン。

猫対策。2階の元子供部屋を当面のアトリエにするつもり。フックの位置が悪く、猫に鍵を開けられてしまう。「我が家の茶トラ」は2つのフックに掛けられたリングを外せば、自分が中に入れることは十分承知している。階段上の小窓の敷居から開けられる位置にフックがある。猫は、小窓の敷居に上る→自分でフックのリングを外せる→床に降りて引き戸を開ける→中に入れる 程度の論理思考はできるのだ。チャロメ!

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2009年7月10日 (金)

再びの油絵

B006 ←1972.7作F4号。題材は久慈浜港の廃船。

キャンバスを重ねてしまっておくと、画面に傷がつきやすい。

そこで、傷の付いた画面の補修。久しぶりの絵筆を握る。補修だから、パレットは使わない。昔の色が出るかどうかが大切。

背景の雲は単純な白ではない。ベースの白は、剥離したので付着力の強い酸化鉛ではなく、消去法でチタニウムホワイトを使用。少し黄色を帯びている。土系の黄土色を混色。

鮮度が高すぎる。グレーを作るには単純にカーボン黒を混色するが、過去の私は補色でグレーを出している筈。コバルトブルーを混色。さらに、茶色をごく少量混ぜる。混色法の記憶が蘇る。

写真の絵は、最近、知人に贈るために補修したもの。私は、過去3枚の絵しか人に渡していない。最後に描いたのは、下の息子が生まれた時、29年前のことだ。

ひさしぶりで握った絵筆、今描いたらどんな絵ができるのだろう。

幸い、10年前に買った油絵道具は健在。今、まとまった時間が取れないので、花の絵は無理だろう。しかし、無性に油絵も復活させてみたい。

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2009年7月 9日 (木)

整理の格言8

011 ←庭に咲いたクチナシ(と思う)の花。いつの間にか咲いていた。花期はもう終わり

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本日の格言「ファイルの整理は頭の整理」

ここのところ、アナログエンジニアはファイルの整理に毎日一定の時間を投入している。

紙ベースのファイルの整理とPCのフォルダの整理はほぼ終えて、今度は電子データの中身の整理の段階に入った。

作業用のフォルダをいくつか作り、関連情報を1か所にまとめる。

ついで、ファイルのその中身を点検・結合して整理を行っている。時間がかかるのは、過去の講演・セミナーや解析データを現在の自分の力量で改良・更新しているからである。

投入した時間に応じて頭の中が整理されていく。次第に不鮮明であった記憶もくっきりとしてくる。分散していた情報が多次元的に結合されてくる。

昨日のエントリーは、その一環。

2石式無安定マルチバイブレータの発振の機序に関する電子メモ、紙ベースメモと記憶を結合し、仮説のままであった遅い電源立ち上げ時の発振機構を検証した。

これらを纏めてみると、発振回路の普遍的な起動メカニズムが鮮明に浮かび上がってくる。時間を気にせず一気に発表できる論文形式で清書し、電子データとして保存した。

独立エンジニアだからこそできる作業だ。

今は不景気で底が見えない時代である。そして、教育や技術指導の費用は一般的には、真っ先に削られるので、私の仕事の上での負荷変動も大きい。当然レスポンスの速さ・正確さも求められる。

時間があるときにこそ、自分の頭の中を整理し有効で正確な視点だけを残そうと思う。

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2009年7月 8日 (水)

無安定マルチの起動

004 ←コリウスの派手な葉っぱ。実家で撮影。

写真をダブルクリックすると拡大像が出ます。

2石無安定マルチバイブレータは、2つのトランジスタがオンの状態が直流的には安定である。実際には、このような両トランジスタがオンとなって発振しない場合は特殊なケース以外は生じない。

しかし、回路シミュレータSPICEでは簡単に生じる。

この原因は、DC電源を用いてモデル化すると、SPICEは最初にコンデンサを省略してバイアス計算するので、両トランジスタがオンになってしまうからである。これを回避するには電源を0から立ち上げる必要がある。同時に完全対称回路とすると、均衡が破れる機会がないので、これもまた起動に失敗する。プロ用のSPICEの分厚い説明書をよく読めば、SPICEが行う解析の手順がきちんと記載されている。

実回路はよほど回路定数がまずくなければ確実に発振する。それで、SPICEの使用開始に際して試してみたい代表的回路の一つとなっている。多くは、DC電源を使いある回路部品に初期値を与えて強制的に不均衡状態から出発する。

アナログエンジニアはこの手の回路の解析では、パルス電源を使用し0Vから常用電圧まで高速で立ち上げる方法を使う。

もうひとつのポイントは、回路のどこかに回路設計にもよるが、部品の一部に0.1%内外の偏差を持たせることである。

この方法によれば、無安定マルチバイブレータは2サイクルで定常発振に至る。しかも、現実世界での起動のメカニズムにも合致している。

定常発振周期に比べ遅い立ち上がりの場合にはどうなるか?

このほど、発振開始の瞬間をSPICEで解析できた。結果は予測した発振過程と同じである。計算時間はさほど長くはかからない。

Simulation Program with Integrated Circuit emphasis=SPICEはうまく使えば、まず見ることのできない回路の挙動まで可視化してくれる。しかし、そのためには、回路動作の正確な把握が必要である。

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2009年7月 7日 (火)

対猫勝利宣言

001 ←菊の花によく似ているが葉の形が違う。我が家の藪の中に咲いていた。我が家の「さち」は、あちこちに少しずつ違った花を植えている。

対猫勝利宣言!

死守しなければならない実験室兼書斎。その引き戸を開けられたが、うまい案が見つかった。

一時は電気柵や超音波式の猫撃退器を使うことも視野に入れた。電子科学戦に持ち込もうという作戦である。電気柵は人間も不便になる。超音波は猫の学習能力らして抜本的な解決にならない。

実験室兼書斎には猫にとって、楽しい場所で隠れるところや程よい噛み心地のケーブル類がたくさん置いてある。

そこでアナログエンジニアは考えた。我が家の猫(茶トラ)の最大ジャンプ力は120cm、柱を抱え込めばもっと高くまで登れる。

実験室兼書斎は、抱え込む柱は表面に出ていない。猫は前足の骨格上、ノブを回したり、片方の前足で物を掴むことができない。指も短い。

実戦では、小型Lフックを2個使い、猫の前足の太さより狭い2個のLフックの間に金属リングを掛けた。これで、不在時に入り込まれて被害を受けることはない。

戦費はフック代と金属リングで100¥程度であるが、累計被害は、光ケーブルの切断1回、PCマウス3個、USB接続ケーブル、携帯充電器2個、AC100Vケーブル数本、破られた障子数か所、甚大である。

最近では、暇な時に猫と遊ぼうと言って模擬戦をやっている。人間様も両手、片足を使って、フェイントとストレート、足蹴りを混ぜて応戦。猫はこの戦法に対応できていない。困った猫は声を上げながら後退。しかし、猫の方も本気で傷をつけるようなまねはしない。もうおしまいの一言で模擬戦は終わる。

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2009年7月 6日 (月)

回路屋の育ち方9

_2856_2 ←庭に咲いた雌しべの長い花。密集した花が咲く。様々な品種の物を植えたが、数年たつとその植物に適した環境のところに植えた植物だけが生き延びて、残りは自然に消えていく。

アナログエンジニアが最初に取得した大きな資格は「技術士」。当時は科学技術庁所管。あまり知名度はないが、エンジニアとしてのトップの資格である。

元上司の勧めで、準備に入ったのは申込3週間前。申込書が届いたのは、2週間前。過去の技術経歴を記載する欄がある。手元に残っていたメモや永久貸与の報告書類から、苦労して過去の履歴を復元した。H2年3月末のことである。

当時の試験方法は、1日で約13000字を手書きする字数制限付き論述問題群である。試しに過去問をいくつかやってみると、5分で問題に対応する文の起承転結を考え、20分、アウトラインイメージに沿ってひたすら書き、5分で「てにをは」や「接続詞」の修正をスr時間しかない。書き直しの時間はない。これが一日続く。

4月から準備に入った。会社での生活をまず変えた。出張報告や、技術報告などは、下書きなし、書きなおしなしでA4 1ページか2ページに起承転結を付けて1発で書く。誤字脱字の修正以外はやらない。高速手書きの練習である。このスピードで文章を作成すると自分の思考過程、論理能力、技術力などそのまま出る。

次に行ったのは、過去問の傾向調査。約2/3が過去3年間の類似問題であった。たぶん出題委員が3年任期で、毎年入れ替わっているからであろう。

いちばん困った問題は、自分の専門とする事項以外の関連分野について○○字以内でXXについて記載せよ、の問題である。技術分野レパートリが足らない。

日立評論や横河技評、東芝XXなど、アクセスできる企業の技術報告冊子をこれも過去3年分をメモを取りながら読んだ。

ごく最近の技術テーマに関する出題もある。工業新聞や経済紙を8月の筆記試験まで購読、気になる新技術について、そして、当時の最近の話題を手書きメモにまとめる自己訓練をした。

技術士なので、技術の光と影を把握するように心がけた。筆記試験を合格、12月の口頭試験は、筆記試験の自分の記述内容の概要をもとに描き切れていない部分の再調査程度しかできない。翌H3年、合格通知、即技術士登録。当時の科学技術庁長官は山東明子氏。

アナログエンジニアの人生の転機となった試験である。実に公平な試験である。字数を定めて長時間の記述、論述を行うことは、技術者としての能力がそのままでる。口述試験はコンサルティングの一場面に重なっている。

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2009年7月 5日 (日)

My砥石

006 ←名前を知らない淡い赤紫の花。穂のように小さい花が密集して咲いている。

昨日は高速道路を利用して車で千葉県の実家へ。

瞬間燃費計を表示させて走る。加速時と上り坂での負荷が大きい。到着後、平均燃費を表示させると11.9km/L。2500cc、V6エンジンだから妥当なところか。

姉と現地で合流。午前中、義兄の墓参り。

My砥石(金剛砥、中砥)を持参。昼食前に母の1本目の洋包丁を研ぐ。刃の状態から、中砥から始め15分で完了。

2本目は良質の中出刃庖丁(片刃)。光にかざすと刃は鋭いが、切れないと言う。なるほど、刃の角度が丸みを帯びている。永年の研ぎが悪く、刃先の角度は少なく刃元では、角度が大き過ぎで全体的に刃が丸みを帯びている。

金剛砥でちょっと研いでみると、刃より少し離れた場所が光る。大幅な修正を覚悟。20分研いだが、光る幅は少ししか広がらない。

昼食後、再び金剛砥。1h研いでやっと返りが出る状態になる。まな板とふきん、荒砥を洗って中砥に切り替え研磨完了。結構、腹筋を使っている。

3本目は姉の硬い材質のステンレス洋包丁。表と裏の角度が異なり、研ぎやすい面が減っている。研ぎにくい面を中砥で研ぐ。姉のところの包丁は材質が硬く、その割に砥石の品質が悪いので、自宅からMy砥石を持参したという訳。20分で完了。

4本目は、細身片刃の和包丁。中央部両面に腐食の跡がある。角度の付いていない面はあまり研がない方針。荒砥から始める。次いで中砥。

途中、試し切りをして貰うが、中央部の切れ味がいまいち。金剛砥に戻って、角度の付いていない面をやむを得ず少し研磨。両面とも中砥で仕上げる。今度は全体的に良く切れる。

切れない包丁は、余分な力が入るので鋭利な物より危ない。

回路シミュレータSPICEも、中途半端な知識で使うと危険な結論に至る。強力なCAEツールと包丁研ぎに共通点を感じるアナログエンジニアである。

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2009年7月 3日 (金)

整理の格言7

002 ←ねむの花。大きな木で、小路を挟んで我が家の方に張り出してきている。

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今日の整理の格言「頭の整理も整理」

整理整頓すれば、家の中の物のあり場所が簡単に把握できる。物のあり場所を覚える労力もすくない。

頭の中も整理整頓して覚える労力を低減しておくことは重要である。

今回、PCの更新の更新を機にフォルダの内容の整理を行った。重複ファイルが多数あるとともに、忘れていた過去の仕事のメモも多数見つかった。

外部記憶を整理すると、頭の中も思考方法も効率化できる。

重要なことは、未整理ファイルフォルダも作成しておくことである。はっきりしない、確定していない事項のキーワードを残すこと。この作業なしに、新しい仕事は生まれないと思う。

いざという時に使えないものは無いのと同じ、頭の中でもすぐに使える状態の整理された記憶でなければ、知恵に繋がらない。

アナログエンジニアはここ1ヶ月、メモ的な記録をきちんとしたデーターに変換しながら整理を続けている。過去のパワーポイントも整理、充実させてすぐにでも講演できる形に整理している。

整理することは、物であろうと、外部記録であろうと頭のなかでも重要な作業である。

整理なくして、仕事、思考の効率化は望めないだろう。

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2009年7月 2日 (木)

猫は考えた

_2853← 園芸品種のバラの台木から育った野生のバラ。花の中央にミツバチがやってきている。写真をクリックすると拡大像がでて、確認できます。

猫は考えた。上を向いて数10秒考えた。机の隅からカーテンレールへの斜めジャンプを決行するかどうするか迷っているのだ。

踏切場所は、デスクのキーボードとモニタの隙間。我が家の茶トラは、キーボードの上に足をかけることはしない。着地点は120cm上のカーテンレール直径2cm1本。 茶トラ君、最近爪を切った。体重も増えている模様。上を向いて真剣な表情。大きく変化したジャンプ条件を猫なりに総合判断しているのだ。

そして、いきなりジャンプ敢行。成功。しかし、その後、普段ミスしないカーテンレールを移動中に後足を滑らせて、レールにしがみつく。緊張の決断の後の気の緩みか?

アナログエンジニアも考えた。3度目の左官作業によるセメント剥離部の補修。まず、破損部分周辺を工具で、弱い部分を除去。セメントの必要量は約1kg。速乾性セメントが使える。前作業として、接着部を水で湿らせる。

時間をおいて、セメントに水を加える。固まり始めまでの時間(ポットライフ)は約20分。接合部へセメントを手で強く押しつけ引き延ばす。次いで、必要量を充填、へらで表面をならす。少し、水の量が多かったのか、立ち上がり部分の下側が膨らんでくる。

粘度が増すのを待って、成形。へらならし。工具の仮水洗。最終表面ならし。周辺のセメントをふき取る。

破損部の界面には異物、塗り厚さが若干薄い。新築の時の左官工事の不手際だ。

30年で部分的に破損するなら、それなりの理由があるのだ。

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2009年7月 1日 (水)

永久磁石界磁DCモータ

7004 ←私の知らない薄紫の花。許可を得て知人の庭で撮影。

永久磁石界磁型モータによるM-G(電動機-発電機)セットにおいて、双極性定電流電子負荷を発電機側に付けると様々なモータ特性を測定できる。

永久磁石型と断った理由は、特性が比較的単純な計算で予測できるからである。

小型のDCサーボモータ用の電子負荷なら、比較的容易に定電流負荷を電子回路的に実現できる。

電機子抵抗を無視すれば、DCモータは定電圧駆動すれば回転数一定、定電流駆動すればトルク一定の運転状態になる。実際には、電機子抵抗により、一定電圧駆動でも回転数一定にならない。起動時には、電機子抵抗で決まる電流が流れ、トルクは最大の状態になる。

M-Gセットを使用すれば、以下のような特性を測定できる。

電機子抵抗(Ω)、トルク-回転数特性(T-N曲線)、摩擦トルク、回転定数(rpm/V)、トルク定数(g・cm/A)、トルク対出力、効率、など。

実測結果とカタログ仕様は測定精度の範囲内でよく一致しているので、アナログエンジニアはメーカーも同様な手法で測定していると考えている。また、一部のカタログ仕様は、他の仕様項目群から計算できる項目も複数存在する。

模型用のモータは、摩擦トルクが大きく、最小起動電圧が相対的に大きい。

DCサーボモータは最大効率点よりも軽負荷で定常運転することが多い。また、負荷のロック時の保安措置を考慮しておく必要がある。

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昨日の午後、ブログサーバーの不調で「アナログエンジニア」にアクセスできない時間帯が数時間ありました。今後ともよろしくご訪問ください。

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