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2007年11月14日 (水)

温度試験

電子回路の大敵は温度変化。いや,他の分野でも最大の環境要素は第1に温度。

温度試験というと,恒温槽を使った試験を連想する方も多いと思う。この試験は,設備と時間が掛かるので,開発の最終段階で確認のため少数サンプルで行われることが多い筈である。

しかし,温度試験が必要かどうかは,注意深く観察しているなら大抵の場合,実験過程で判る。電子回路なら電源ON直後からの着目する特性の時間変化を観察する。回路の電気的時定数は大抵コンマ数秒以下で,温度変化や自己発熱の時定数はもっと長い。初期ドリフトの傾向を見るとおよその時定数と,振幅が観測される。これを元に,必要なら回路構成や部品などの設計変更を行う。

着目する量の温度変化が安定するまでの時間が判れば,それに対応する熱時定数をもつ部分を調べる。

電子回路の多くの部分は絶対安全電圧以下でかつ絶縁されているので,指でその部品を掴めば冬場なら20℃程度の温度変化を与えることができる。

アナログエンジニアは自宅でも温度試験を行うことがある。

冬場で,筐体に入っているなら,朝一,暖房無しで計測する。ついでストーブを持ち込んで暖房。これでも20℃程度の温度変化を与えることができる。

対象部分が数cm角程度のエリアであれば,家庭用ドライヤーで加熱する。この方法で60-80℃まで昇温できる。

低温試験はあまりやらないが,家庭用冷蔵庫の冷蔵室と冷凍庫を用いる。これで室温,数度,-25℃程度の試験ができる。

高級な機材を使用して定量化するのは最終段階。アナログエンジニアはそれ以前の段階で,試験すべきか否かを判断している。もちろん,各部品の温度特性の仕様を元に,最終結果がどうなるか,測定器の温度特性もチェックしておくのであるが・・・。

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