図解 テスター(回路計)の選び方、使い方

テスター イラスト
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テスター(回路計)とは?|英語:Circuit Tester

テスタは、回路や電線に流れている電流や電圧を測定する計測機器です。メータの付いた本体と測定用の赤と黒の2本の端子で構成されており、デジタル式とアナログ式の2種類があります。

物体に長さや重さなどの量があるように、電気にも電圧や電流、抵抗値などの量がある。こうした物理学上の現象や状態を一定の単位で表わせる量を物理量という。

電気とは、そもそも目に見えない。テスターは、こうした目に見えない電気のさまざまな物理量を調べる計測器(計測機器ともいう)です、そもそもはサーキットテスターを略した呼称で、日本語では回路計という。また、複数の事象の物理量を測定できるメーターであるため、現在ではマルチメーターということもある。測定に使用する棒状の部分をテストリードという。
 

下記が標準的なデジタル式テスターとアナログ式テスターの外観と主な機能です。

アナログテスター 例2

画像出典先:テスターの職人技   市川清道 著

デジタルテスターの例

画像出典先:テスターの職人技   市川清道 著

テスター機種によっては抵抗測定や導通検査、ダイオード測定などに利用できるものもあります。

テスター(回路計)の歴史

 「テスター」の語源はCircuit Tester(回路試験器)のようですが、海外ではほかにMulti Meter またはAVO Meter「(アボメーター)などの名称が使われているようです。アボメーターはAmperes Volts Ohms の頭文字で、テスターの機能をよく表しています。
 ところで、電流計の前身は、未知の抵抗値を測定するためのホイーストンブリッジ回路の考案に伴い、電流で指針が動くガルバノメーターが1820年代に実用化されたことにあるようです。
やがて、1900年頃、ゼンマイバネを使い、電流の強さに比例して指針が動くD’Arsonval/Westonのガルバノメーターが作られるに至って、現在のムービングコイル式メーターの原型が完成したとされています。

ガルバノメーター

ガルバノメーター

 1923年、イギリスの郵便局技師Donald Macadie (ドナルド・マッカディ)は、作業現場で使う数々の電圧計、電流計、電池、抵抗器などをひとつにまとめ、これをAVOMeterとして発表したのが最初のテスターとされています。以後、この便利な計測器は電気が絡む現場には欠かせないものとしての地位を築いてきました。

 アナログテスターの原理、仕組み

アナログテスターは、可動コイル型の電流計を使っています。英語のAmpere meterを略してアンメーター(Ammeter)ともいいます。

下図は内部の構造を示しています。下図(a)は主要な部品ですが、N、Sで示す永久磁石、磁極片、円柱形の軟鉄心、長方形の枠に巻かれた可動コイル、制御バネ、可動コイルに付いた指針などです。下図(b)は可動コイルの取付け方を示したものです。

下図は可動コイル型アンメーターとも呼ばれています。永久磁石の中にある可動コイルに測ろうとする電流を流します。

可動コイルは永久磁石よって発生する磁界の中にありフレミングの左手の法則による力で、可動コイルに回転力が生じて、指針を回転させます。

可動コイルが回転するにしたがって、制御バネが巻き込まれ、可動コイルに生じる回転力と制御バネによる力がつりあった位置で静止しますが、この位置は可動コイルに流れる電流に比例します。

このため等分目盛にできるので、精度の高い標準値を測ってから等分することで、精度の高いメーターが作れます。

アンメーター

アンメーターの構造 画像出典先:テスターが良くわかる本 小暮 裕明 著

アナログテスター 直流電流計のしくみ

下図に示す回路の電流を測定するときには、電流の流れをアンメーターの中に引き込む必要があります。このため、図のように回路を切り開いて、アンメーターを回路に直列に接続します。

可動コイル型の電流計は、高精度で安定した測定できるので、標準計器とされています。また、カルバンメータ(検流計)も同じ構造をしています。

回路に流れる電流

回路に流れる電流 画像出典先:テスターが良くわかる本 小暮 裕明 著

アンメーターの可動コイルは微細な銅線でできているので、流せる電流量には限りがあります。テスターで使っているアンメーター単独で測定できるのは、数百μA程度までなので、これだけでは測定範囲に限りがあります。

 そこで大電流を測るためには下図のような分流器(シャントともいう)を用いています。

 電流Iはa点で分かれて、内部抵抗Raを持つ電流計へIaが流れ、また分流器の抵抗RsへIsとなって流れます。

 そこで、この分流器の抵抗値を調整することによってRsとRaで決まる倍率で大きな電流が測定できることになります。

          倍率 m=(Rs+Ra)/Rs

電流計の指針の値Iaのm倍の電流Iを測定できるとき、mを分流器の倍率といいます。倍率mは、上の式で求められるので、テスター内に用意されているいくつかの分流器に切り替えることで複数の測定レンジが得られます。

分流器の倍率2

分流器の倍率

アナログテスター 直流電圧計のしくみ

直流電圧計のしくみについて説明します。電圧計は、アンメーターと、それに直列につないだ抵抗で構成されています。
 下図(a)に示すように、抵抗Rに電圧Eを加えると、電流Iはオームの法則から、つぎの式で求められます。

   I=E/R

 また、抵抗に電流Iが流れていれば、抵抗Rの両端の電圧Eはつぎの式で求められます。
   E=I×R
 図(a)に示した具体的な数値を使って説明すれば、

I=1mA,R=1kΩから、電圧Eは1Vとなります。
 このように、抵抗Rの値を決めておけば、アンメーターで電流を測定することで圧を求めることができますから、図(b)のように目盛を付けておきます、この抵抗Rを、倍率器ともいいます。
 このように、電流目盛を抵抗のR倍にした目盛で電圧が読めることになるので、電流用のアンメーターを電圧用にも兼用できるというわけです。

直流電圧計のしくみ

直流電圧計のしくみ 画像出典先:テスターが良くわかる本 小暮 裕明 著

アナログテスター 交流をはかる仕組み

交流の電流を測るために、直流用の可動コイル型アンメーターをそのまま使うと指針はほとんど振れません
 直流用アンメーターの可動コイルは、永久磁石によって発生する磁力の中にあり、フレミングの左手の法則による力で、可動コイルに回転力が生じて指針が回転します。メーターの目盛りは左端が電流ゼロで、指針が右に振れるほど強い電流値です。このため指針が右に振れるように、直流のプラス極とマイナス極を接続するわけです。
 一方交流は、時間が経過するとともにプラス極とマイナス極が変化します。交流の電圧または電流の変化を表しグラフを見ると、プラスのときに指針が右に振れれば、マイナスのときには左に振れそうです。

しかし指針が付いている可動部は、制御バネがもどる力でゆっくり動きますから、指針を動かそうとする力の方向が半周期ごとにすばやく変わると、指針の動きはこの変化の速度に追いついていけずに、指針はほとんど振れないのです。

交流電圧、電流の時間変化

交流電圧、電流の時間変化

 アナログテスター 可動鉄片型アンメーターのしくみ

下図(a)は、交流用に使われている可動鉄片型アンメーターの構造を示しています。固定コイル内に固定鉄片と可動鉄片があって、コイルに電流が流れると、コイルは電流の大きさに比例した磁界が発生します。
 下図(b)は、磁場ができている場所にある鉄片が磁化される原理を説明しています、コイルに電流が流れると、鉄の棒にコイルを巻いた電磁石と同じように、それぞれの鉄片は図に示すような極に磁化されます。

固定鉄片と可動鉄片は極性が同じなので、互いに反発し合います。固定鉄片は動かないので、この反発力によって可動鉄片が付いている軸を回転させ、軸に付いている指針も反発力の強さに応じて動くことになります。


電流の向きが変わって図8-3-2(b)とは逆向きの磁力線ができても、両方の鉄片の極性は、上がS極、下がN極となります。このように鉄片は常に反発し合いますから、同じ方向に回転力が発生することになります。このように、可動鉄片型アンメー
ターは、交流専用として使われています。

可動鉄片型アンメーターのしくみ

可動鉄片型アンメーターのしくみ 画像出典先:テスターが良くわかる本 小暮 裕明 著

アナログテスター 整流器型電圧計

アナログテスターはアンメーターを使っているので、交流を測定するためには流器を使っています。
 これを整流器型電圧計といいますが、前項で述べた直流電圧計に整流器を付けた構造です。整流器はダイオードが使われますが、下図(a)のようにメーターには電流の平均値Iが流れて、指針が触れるようになります。そしてIは交流電圧Eに比例するので、目盛から電圧が読み取れるようになります。
 テスターは、実際には1個のダイオードではなく、下図(b)のように2個の半波整流や4個使った全波整流が用いられます。
 交流は時間とともに大きさと向きが変化するので、テスターの交流電流や交流電圧の表示は、交流の実効値です。

交流の整流回路と平均値

交流の整流回路と平均値

アナログテスター 抵抗をはかる仕組み

下図の回路でスイッチをONして、ボリュームを調整してメーターをフルスケールにすると、電流IはE/Rです。Rはメーターの内部抵抗とボリュームの和です。
 つぎにスイッチをOFFにすると、電流はRxが加わりIxに減少します。

抵抗計のしくみ

抵抗計のしくみ

IxはIx=E/R+Rxで求められるので、これらの式からつぎの関係が得られます。

 Rx=R(I/Ix-1)

 ここで、測りたい抵抗Rを接続したときの電流計の指針が、フルスケールIの半分になったとすると、Ix=(1/2)×Iを上式に代入して、Rx=Rとなります。
 このとき、Rxの値は既知の抵抗Rになるので、目盛の中央の値をRにすればよいことになります。右端はRxが0Ω、また左端はRxが無限大です、このようにして途中も同様に目盛ったメーターがあれば抵抗計になります。

アナログテスター 零オーム調整ツマミ

測定レンジを抵抗にセットしてからテストピン同士をショートして、零オーム調整ツマミをゆっくり回して、指針が0Ωを指すようにセットします。
 電池が消耗していると電圧が低下しているので、メーターの指針がフルスケールの位置からずれてしまいます。そこで、零オーム調整ツマミをゆっくり回して、指針が0Ωを指すようにセットします。

テスター ゼロオーム調整

テスター ゼロオーム調整

デジタルテスターの原理、仕組み

デジタルテスターの基本になっているのは直流電圧測定部です、電流、抵抗も最終的にはこの直流電圧測定部で計測している。

テスター内部の決められた抵抗値の抵抗にかかっている電圧を測定すれば、電流がわかるし、一定の電流を流して電圧を測定すれば、抵抗値がわかる。交流の電圧や電流の場合はもちろん整流したうえで測定している。

この直流電圧測足部を中心に分圧器、電流/電圧変換器、抵抗/電圧変換器、整流器などでデジタルテスターで構成されている。直流電圧測定部以外の部分を総称し入力変換部ともいう。これらの回路はそのほとんどの部分かLSIに集約されている。

デジタルテスター 回路構成

デジタルテスター 回路構成

デジタルテスターの直流電圧測定部は、A/D変換器とカウンター、演算回路で構成されるが、実際に表示を行う液晶などのデジタル表示器とそれを作動させる表示器駆動回路も直流電圧測定部に含めることが多い。

また、カウンターと演算回路を含めてA/D変換器ということも多い。
 A/D変換器とは、電圧というアナログの情報をデジタル信号(パルス波)に変換する装置で変換された信号の数をカウンターで数え、演算回路が電圧の情報にし、表示部駆動回路を介してデジタル表示器に電圧を数値で表示する。

非常に簡単にいってしまえば、テストリードにかけられた電圧によってコンデンサを充電、その放電にかかる時間をカウンターで数えることで電圧を測定している。カウンターで数えることができる最大の数がデジタルテスターのカウント数、数える際の最小単位が電圧測定のもっとも低いレンジの分解能といえる。

分圧器と直流電流測定ファンクション

A/D変換器で測定できる電圧の範囲には限りがある。そのため、直流電圧測定ファンクション[DCV]では、直列に接続した複数の抵抗器とスイッチで構成された分圧器で、A/D変換
器で測定できる電圧に変換している。

分圧器は倍率器や減衰器(アッテネーター)ともいう。
たとえば、直流電圧測定部の測定範囲が0~400mVで、図のように4個の抵抗器で構成された分圧器を使用する場合400mVレンジでは分圧器の両端、つまりテストリ-ドに入力
された電圧をそのまま直流電圧測定部で測定することになる。

スイッチが4Vレンジの場合、電圧測定部は1MΩにかかっている電圧を測定することになる。合成抵抗10MΩのうち1 MΩにかかっている電圧なので、分圧によって入力電圧の1/10になる、入力が3Vであれば、電圧測定部は300mVという測定結果になる。

この結果とスイッテの位置から演算回路が小数点の位置や単位を決定し表示器は3.000Vと表示される。同じく40Vレンジでは入力の1/100、400Vレンジでは1/1000の電圧を測定できる。なお.A/D変換器の内部抵抗は非常に大きいので、分圧器の抵抗と並列になっても分流による影響は非常に小さい。

分圧器と直流電流測定ファンクション

分圧器と直流電流測定ファンクション

テスター(回路計)の種類、サイズ

テスターをサイズで大別すると、デスクや作業台に置いて使用するベンチタイプと、携帯して使うことができるハンディタイプになる。

ベンチタイプはベンチトップタイプともいい、一定の場所で使用するのが前提である。コンセントから供給される商用電源を利用する。ハンディタイプに比べると高機能で精度も高い。それだけに価格も高く、安いものでも数万円、高いものでは10万円を超える。

 ハンディタイプは携帯を前提としているため、電源には電池を使用する。製品のバリエーションは非常に幅広く、一部には5万円を超えるものもあるが、1000円以下のものもある。価格が高いほど測定できる事象(ファンクション)の数が多くなるのが一般的な傾向だが、測定できる範囲(レンジ)を広くすることにコストをかけている製品もあれば、安全性向上や小型化にコストをかけている製品もある。

ハンディタイプは大きさでさらに分類されることがある、小さいものをポケットタイプやカードタイプというが、サイズに明確な決まりはない。ポケットタイプやカードタイプを区別した場合、これら以外の大きめのものがハンディタイプだ。
 本体が小さくなるほど、ファンクションが少なくレンジが狭くなるのが一般的です。

また、目盛を読む必要があるアナログテスターでは、表示部が小さく見にくくなる。指針を動かす機械的な構造も必要であるため、薄くするにも限界がある。そのため、アナログ式にはポケットタイプやカードタイプは少ない。通常より少し小さなさなものはアナログミニテスター、薄めのものは薄型アナログテスターと呼ばれることがある。
 このほか、特殊な形状のテスターには、ペンシルタイプのテスターやSMDテスターがある。

ベンチタイプ テスター

ベンチタイプは据え置きでの使用が前提とされている。ハンディタイプにも高機能なものや多機能なものはあるが、ベンチタイプは誤差が小さく、より精細な測定ができるものが多い。形状ははば同じだが、持って移動できるようにハンドルが備えられたタイプもある、ポータブルタイプと呼ばれている。

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ハンディタイプ テスター

ハンディタイプはハンドヘルドタイプともいう。ハンディテスター(ハンドヘルドテスター)は片手に持⊃て使うのが前提だが、手の小さな人では持ちにくいほどのものもある。機能が
シンプルなものは小型化される傾向かおるため、多機能なものや高機能なものが多い。

三和電気計器 デジタルマルチメータ CD-771   楽天

 ポケットタイプのテスター&カードタイプテスター

ポケットタイプのテスターは、その名の通りシャツなどの胸ポケットに収まるサイズです。

電子部品の進化によって現在ではポケットタイプでも測定できる事象(ファンクション)が数多いものや高機能なものがある。ただし、小さなボディでは大電流や高電圧への安全対策が難しいため、測定できる範囲(レンジ)には限界がある。
 いっぽう、機能はシンプルだが、安価な機種も数多い。

シンプルとはいっでも、直流電圧測定、抵抗測定、導通チェックといった機能は備えられていることがほとんどです。

三和 PM3  楽天

ペンシルタイプテスター

ハンディテスターでは、本体をどこかに置き、両手で2本のテストリ-ドを扱うことが多いしかし、状況によってはテスターを置く場所がないことがある、そうした際に便利なのが、ペンシルタイプのテスター(プローブテスター)です。

 ペンシルタイプでは、本体の先端にテストピンが備えられていて、本体の後端付近からもう1本のテストリードが伸ばされている.そのため、本体と1本のテストリードを持って測定できる。ただし、表示部は小さく、本体のテストピンの測定対象への当て方によっては意外に見にくい位置になることがある。

カイセ SK-6597  楽天

SMDテスター

SMDテスターは、日本語では表面実装部品向けテスターや表面実装部品用テスターという。基板上に装着された小さなチップ部品を測定するためのテスターです、ペンシルタイプのテスターのような細身の本体から、2本の弾力があるテストリードが伸ばされていて、その先端にテストピンが備えられている。このテストコードをピンセットのように操作することで測
定を行う。

MASTECH社の表面実装部品向けテスター  楽天

日本工業規格  回路計  JIS C 1202:2000

回路計 英訳標題 Circuit testers  解説概要

この規格は,直流電圧,直流電流,交流電圧,交流電流及び抵抗のうち,3 種以上を測定するアナログ式及びディジタル式回路計と標準付属のテストリードについて規定する。ただし,これらの諸量を測定するために外部電源を使用するもの,1 200V を超える電圧を測定するもの,高電圧測定用プローブ及びアナログ式回路計では増幅器を内蔵するものを除く。備考 回路計には,電圧,電流又は抵抗測定機能等を利用した低周波出力,温度,乾電池閉路電圧,負荷電圧,負荷電流,トランジスタ直流増幅率等の付加目盛(又は機能)を設けてもよい。

その他の詳細は下記のサイトを参考にして下さい。

JISC日本工業標準調査会サイト

回路計の日本工業規格はJIS C 1202:2000 です。JISC日本工業標準調査会サイト内のJIS検索から内容が閲覧可能です。(但し印刷不可)

*現在はIEインターネット エクスプローラーのみ閲覧可。

kikakurui.com |JIS規格票をHTML化したサイト

回路計の日本工業規格はJIS C 1202:2000 が全文、閲覧、印刷可能です。(但し図、イラスト含まず)

回路計 JIS C 1202:2000 

 テスター(回路計)の選び方|価格、精度

 テスターを選び時に必要最低限の能力があるものを選べば目的を果たすことができる。

悩むとすれば、デジタルかアナログだが、変動の観察といった特別な事情がなければ、使い勝手のよいデジタルを選ぶのが選択するが目的によっては、一般的な機種にはない特別な仕様のテスターが必要になることもあります、必要な測定項目、精度を良く検討して選んで下さい。

弱電テスター

 テスターのなかにに1000Vレンジを備えるものもあります。高電圧測定プローブというオプションを使えば、30kVの測定が可能な機種もあります。しかし、一般的なテスターは弱電用テスターと考えるべきで、たとえ1000Vのレンジがあったとしても、測定カテゴリーが表示されているものや強電用テスターと明示されているもの以外では、屋内配線や工場の電気設備などを扱うべきではありません。

ハイエンド機&安価なデジタルテスター 使用

 ハイエンド機を選択するというのは簡単な方法だ。安全対策にコストをかけている機種もあるが、価格の高いハイエンド機は、ファンクションが数多くレンジも幅広いのが一般的です

将来的にさまざまな種類の測定を行うようになっても、その1台で対処できる可能性が高い。しかし、実際に使用てみると、いつも使うファンクションは限られていることが多い。また、大きく、重量も大きく、価格も高いです。
初心者用としては安価なデジタルテスターでも問題ないです、基本ファンクションだけでも、十分に電気の測定が可能です。
予算余裕があるのなら、最初から2台という選択肢もある。テスターが2台あると測定の幅が広がる。
又、2台を購入するのなら、デジタルとアナログにしておくのがベストです。

1台のテスターに頼っていると、万が一、テスターに異常が起きても、そのこと自体がわからないという深刻な状況になってしまいます。
 テスターが完全に破損してしまえば別ですが、たとえば誤った計測値が表示されるような障害の場合は、それが間違った値であることが判断できなくなり、解析自体が無駄になります。

特に、デジタルテスターに問題が発生した場合は深刻で、電圧は正常に測定できても、抵抗値だけが正常に測定できないというような、理解できない障害が発生する場合があります。こ
れは各種測定機能が互いに独立したモジュールにより機能している等の理由によります。

その点アナログテスターが不調になる場合は、一般的に症状は単純で、針の動きが異常になるなど、わかりやすい故障となることが多いようです。

テスターリードが断線しても、1台だけでは、断線の位置さえ判断できなくなってしまいますが、2台あれば、互いのテスターの精度確認ができるメリットがあります。

おすすめ テスター

OHM(オーム電機) デジタルマルチテスター TDB-401 (04-1891)

アマゾン人気NO1商品(2017年2月 現在)

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SANWA デジタルマルチメーター PM-3

おすすめのポケットテスタです,直ぐに取り出せすぐに測定できる。

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三和電気計器 アナログマルチテスタ 多機能型 SH-88TR SH-88TR

スタンダードなアナログテスター

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日置電機 ハイテスタ 3030-10 (20kΩ/V) アナログテスター 電流 電圧 抵抗

メーターの動きで把握しやすい,根強い人気のアナログテスター 

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テスター(回路計)基本の使い方|目盛 読み方

電圧を測定する場合は、測定対象に対して並列にテスターを接続します。直流電圧の測定では、測定用端子の赤い方を回路の十側に、黒い方を一側に接続して測定を行います。

交流電圧の場合は十とーを区別する必はなく、2本のピンを回路に接続することで測定が可能です。

電流を測定する場合は、測定対象に対して直列にテスターを接続します。直流電流の測定時は、端子の赤い方を回路の十側に、黒い方を一側に接続して測定を行います。

テスターで電圧、電流測定

テスターで電圧、電流測定

 デジタルテスター使い方 ブザー導通試験、断線チェック

 2点間の導通は、抵抗値を測ることでも確認できますが、デジタルテスターには導通チェック専用のレンジが備わっています。それがブザー音による導通チェックです。
 sanwa PM3のデジタルテスターの取扱説明書には、抵抗値が約10~120 Ω以下でブザーが鳴ると記載させています。

配線の導通をチェックする場合は、線がつながっていれば抵抗はほとんどなく00に近いのでブザーが鳴ります。また、線が断線していれば抵抗値は無限大と考えられるので、ブザーは鳴りません。
 
 ここではハーネスの導通チェックをしてみます。ハーネスはコネクタが付いる電線の束のことです。

手順 デジタルテスター ブザー導通試験、断線確認

デジタルテスター 導通チェツク

デジタルテスター 導通チェツク 画像出典先:テスターの職人技 市川 清道 著

①スター端子に黒と赤のテストリードを接続してロータリースイッチのレンジを導通チェックレンジに切り替えます。導通チェックレンジがないテスターではΩなどのレンジからファンクションセレクトボタンを押して導通チェックの記号を表示させます。

テスト棒の両端を接触させてブザー音がすることを確認します、しばらく導通状態が持続しないとブザーが鳴らない機種もありますので注意してください。
③測定したい両端のコネクタ端子にテスター棒の先端を接触したとき、ブザーが鳴れば導通は『あり』です。

導通、断線チェック判定:

ぼかの端子との間に短絡(ショートがないことを確認するには、少なくとも隣接する端子間には導通がないことを確認することも大切です。

アナログテスター使い方 ブザー導通試験、断線チェック

 2点間に電気が通じるか通じないか調べるのが導通チェックです。アナログテスターで導通を調べる手順は、基本的には抵抗値を調べる手順と同じですが、抵抗の詳しい値を調べることが目的ではありません。例としてハーネスの導通チェックをしてみます。

手順 アナログテスター ブザー導通試験、断線チェック

アナログテスター 導通チェック

アナログテスター 導通チェック

①テスター端子に黒と赤のテストリードを接続してロータリースイッチのレンジをΩレンジの一番低いところに合わせます。例では×1を使っています。

②測定したい両端のコネクタ端子にテスター棒の先端を接触したとき,指針が振れれば導通は[あり]です。

③他の端子との開に短絡(ショート)がないことを確認するには,少なくとも隣接する端子間には導通がないことを確認することも大切です。

デジタルテスターの導通チェックでは、少なくとも0.2秒以上導通状態が続かないと、はっきりとしたブザー音が聞き取れませんが、アナログテスターなら指針の動きが瞬間的に確認できるため、素早い導通チェック作業が可能です。

目盛 読み方

アナログテスター 導通確認

アナログテスター 導通確認

テスター 断線をチェックする方法

長すぎる電源コードをムリに束ねて使うと、電力量によってはケーブルが熱を持発火に至ることもあります。電源コードは細い電線を何本も撚っているので、鋭く折り曲げて撚り線の一部が断線すると、残った線に電流が集中して抵抗が増し発熱
の原因になります。また最悪の場合は、断線して電流が流れなくなります。
 電源コードはビニールで被覆されているので、外からは断線がわかりません。また、一部が壁の中を通る電線の場合も、引き出して調べるわけにはいきません。そこで、図のように電源コードの一端をショートして、他端で導通を見れば途中で断線
しているかチェックできます。

導通があれば電源コードは問題ありませんが、抵抗がゼロではなくある値になっている場合は、もしかしたら撚り線の多くが断線しかかっているかもしれません。疑わしいときには、念のために電源コードを交換した方がよいでしょう。

AC電源コードを導通チェツク

AC電源コードを導通チェツク

デジタルテスターの導通チェックファンクションはコードが断線していないかを確認するような場合に使われることが多い。チェックは対象に電流が流れていない状態で行うこと。コードの両端にテストピッを当ててみて、ブザーが鳴れば導通がある。

導通チェックファンクション

導通チェックファンクション  画像出典先:テスターの使い方  監修 高橋 和之

導通に不安があるコードの場合は、プラグやコネクターとの接続部付近や強く曲がりグセがついた付近のコードを動かしてみるといい。断線しかけているようなら、ブザー音が途切れたりする。抵抗値の表示も変化する。
 導通チェックはロータリ一スイッチに専用のポジションが用意されていることも多いが、デジタルテスターでは導通チェックを含むポジションにロータリ-スイッチを操作してからセレクトボタンで選択しなければならないこともある。

アナログテスター使い方 抵抗測定

事例としてイヤフォンの内部に組み込まれているコイルの抵抗値を測定してみます、両耳型イヤフォンの接続端子は先端がR(右)、中央がL(左)、プラグ根元がCOM(共通)端子になっています。

イヤホン接続端子

イヤホン接続端子

測定手順 アナログテスター 抵抗測定

アナログテスター 抵抗測定 手順

アナログテスター 抵抗測定 手順

①テスター端子に黒と赤のテストリードを接続してロータリースイッチのレンジを0レンジの一番低いところに合わせます。例では×1を使っています。

②2本のテスト棒の先端を接触させたまま、0Ω調整つまみで、スケ-ル板の「Ω」の目盛が0に合うように調整します。

③黒いテスト棒をイヤフォンのCOM端子へ、赤いテスト棒をR端子に接触して指針が指すΩの目盛を読み取ります。例では約34Ωが表示されています。

④L側のイヤフォンの抵抗値は上と同じようにして測定することができますが、赤いテスト棒はL端子側に接触させてください。

判定:RとL側、双方のイヤフォンの抵抗値の差が10~20%程度の違いでしたら問題はありませんが、大き<異なっていたり、指針が振れない場合は故障ということが考えられます。

デジタルテスター使い方 抵抗測定

次に事例としてデジタルグテスターでイヤフォンの内部に組み込まれているコイルの抵抗値を測定してみます。

測定手順 デジタルテスター 抵抗測定

デジタルテスター 抵抗測定 手順

デジタルテスター 抵抗測定 手順

①テスター端子に黒と赤のテストリードを接続してロータリースイッチのレンジをΩレンジに合わせます。Ωとほかのレンジが共用になっている機種ではファンクションセレクトボタンを押してΩを選択。

②黒いテスト棒をイヤフォンのCOM端子へ、赤いテスト棒をR端子に接触して抵抗値を読み取ります。

③L側のイヤフォンの抵抗値は上の手順と同じようにして測定することができます。
赤いテスト棒はL端子側に接触させてください。

アナログテスター 使い方 直流電圧 電池測定

アナ囗グテスターで積層型乾電池の直流電圧を測定します、(006P型積層乾電池)の公称電圧は9Vです。

006P型積層乾電池

006P型積層乾電池

アナログテスター  直流電圧 電池測定手順

アナログテスター 直流電圧 測定

画像出典先: テスターの職人技 市川 清道 著

アナログテスター 直流電圧 測定

①テスターの共通測定端子(マイナス)に黒いテストリード、共通測定端子(プラス)に赤いテストリードを差し込みます(テスターにテストリードが付いている機種もあります)

 

②直流電圧(DCV)レンジの中で電池電圧9Vを越えた中で一番低いレンジにロ-タリースイッチを切り替えます。例ではDCVの12Vに合わせています。

③黒いテスト棒の先端を乾電池のマイナス極に、赤いテスト棒をプラス極に接触して選択したレンジに対応する目盛を読み取ります。
例ではDCVの最大値が「120」を示しています。「120」の目盛で12Vレンジの測定値を読むので、たとえば指針の示す値が100なら10、80なら8のように読み替えるのがポイントです。
写真の例では指針は92を指していますから、電圧は9.2Vということがわかります。

アナログテスター 直流電圧 表示計

アナログテスター 直流電圧 表示計

デジタルテスター 使い方 直流電圧 電池測定

デジタルテスターで積層型乾電池の直流電圧を測定します、(006P型積層乾電池)の公称電圧は9Vです。

006P型積層乾電池

006P型積層乾電池

デジタルテスター  直流電圧 電池測定手順

デジタルテスター 直流電圧 測定

デジタルテスター 直流電圧 測定 画像出典先: テスターの職人技 市川 清道 著

①テスターの共通測定端子(マイナス)に黒いテストリード、共通測定端子(プラス)に赤いテストリードを差し込みます。本節の例のようにテスターにテストリードが付いている機種もあります。

②ロータリースイッチを直流電圧(DCV)レンジに切り替えます、DCVレンジがなく「V」と表示されたレンジのテスターの場合はSELECTまたはSELボタンでDCVレンジを選びます。

③黒いテスト棒の先端を電池のマイナス極に、赤いテスト棒をプラス極に接触します。液晶表示器に表示される測定値を読み取ります。デジタルテスターの場合、テスト棒を測定箇所に当てた瞬間に正しい測定値が表示されるのではなく、表示される値が0.2~0.4秒きに変化しながら更新されますので、表示が落ち着くまでしばらく待ちましょう。

アナログテスター 使い方 コンセント交流電圧 測定

 家庭に来ている商用電源の交流電圧(A0100V)を測定します、交流電圧は危険ですから、測定中絶対にテスト棒の金属部には触れないにしましょう。

アナログテスター  コンセント交流電圧 測定手順

アナログテスター コンセント 交流電圧測定

アナログテスター コンセント 交流電圧測定 画像出典先: テスターの職人技 市川 清道 著

①テスター端子に黒と赤のテストリードを接続してロータリースイッチのレンジをACV100V以上の中で一番低いレンジに合わせます。例では「ACV120」に合わせています。

②赤と黒のテスト棒の先端をテーブルタップのコンセント穴に差し込みます。各テスト棒は左右両手で持ち、穴の中央付近に真上から、なるべく垂直に入れ、無理に押し込むようなことは避けましょう。コンセント穴の溝の長さには違いがあります。交流電圧の場合はどの色のテスト棒をどちら側の穴に接続しても構いません。

③レンジに対応するACVの目盛を読み取ります、例ではACVの最大値が「120」の目盛なので101Vが表示されています。

デジタルテスター 使い方 コンセント交流電圧 測定

 家庭に来ている商用電源の交流電圧(A0100V)を測定します、交流電圧は危険ですから、測定中絶対にテスト棒の金属部には触れないにしましょう。

デジタルテスター  コンセント交流電圧 測定手順

デジタルテスター コンセント交流電圧 測定

デジタルテスター コンセント交流電圧 測定   画像出典先: テスターの職人技 市川 清道 著

①テスター端子に黒と赤のテストリードを接続して(テスターにテストリードが付いている機種もあります)ロータリースイッチのレンジをACVのレンジに合わせます。

ACVレンジがなく、「V」と表示されたレンジのテスターの
場合はファンクションセレクトボタンでACVレンジを選びます。

②赤と黒のテスト棒の先端をテーブルタップのコンセント穴に差し込みます。

各テスト棒は左右両手で持ち、穴の中央付近に真上から、なるべく垂直に入れ、無理に押し込むようなことは避けましょう。コンセント穴の溝の長さには違いがありますが、交流電圧の場合は、どの色のテスト棒をどちら側の穴に接続しても構いません。

③ACVの値を液晶表示器で読み取ります。右の写真では103.2(V)と表示されています。

動画 テスター 使い方

アナログテスタ 基本編

アナログテスター 抵抗・導通・バッテリテスト

アナログテスタ 電圧測定編

デジタルテスター 使用方法

テスター 測定 ファンクション

測定の際は測定レンジと呼ばれるダイヤルを切り替えて測定する項目を選択し、測定用端子を回路に接続して測定を行います。想定される以上の電圧や電流を測定するとテスタが壊れてしまうので、未知の電圧、電流を測定するときには、最大レンジから測定するようにします。

接続方法は測定する項目によって異なります。
アナログ式の場合はメータ上に複数の目盛が刻まれているので、直流電圧なら「DCV」、交流電圧なら「ACV」、直流電流なら「DC mA」と表示されている目盛を読み取ります。

アナログテスター 切り替えダイヤル

アナログテスター 切り替えダイヤル

アナログ式のテスターはデジタル式に比べて精度は低いことが多いですが電圧や電流の変化の様子が針の振れにより直感的に理解しやすいです。

デジタル式のテスタは、精度は高いですが反応速度が遅いものもあり、表示する数字が絶えず変化することになるため、電圧や電流の変化が激しい場合には不向きです。

テスター基本のファンクション

電圧、電流、抵抗の3要素の関係を示すオームの法則は電気のもっとも重要な基本法則であり、直流の測定の場合、この3要素を測定できるように直流電圧測定ファンクション、直流電流測定ファンクション、抵抗測定ファンクションを備えた機種が多い。

ただし、電圧測定では、回路に流れる電流のごく一部がテスターに流れるが、電流測定では全電流がテスターを通過する。間違って大電流を測定すると、危険なこともある。そのため、安全対策が難しい小型の機種や安価な機種では直流電流測定ファンクションを備えていないこともある。

交流については、直流に比べ大きな電流を扱う機器が多く、ハンディテスターでは安全性の確保が難しいため、多くのテスターが搭載しているのは交流電圧測定ファンクションだけです、交流電流測定ファンクションはハンディタイプのなかでも大きめのものや高機能な機種に限られています。

直流電圧測定ファンクション

テスター 記号 直流電圧測定

テスター 記号 直流電圧測定

 直流電圧測定ファンクションはほばすべてのテスターに採用されている。デジタルテスターでは分解能0.1mVの400mV程度のレンジから500V程度のレンジを備える機種が多いが、分解能001mVのレンジを備えた機種や1000Vまで測定できる機種もある。アナログテスターでは0.25V~500V程度までのレンジ設定が多いが、1000V迄測定できるものもある。

交流電圧測定ファンクション

テスター 記号 交流電圧測定

テスター 記号 交流電圧測定

交流電圧測定ファンクションのレンジや分解能は直流電圧測定ファンクションと同じという機種が多いが、下限のレンジが10Vや4Vなどにされている機種もある。サイン波の交流しか正確に測定できないのが一般的だが、デジタルテスターのなかには、さまざまな波形の交流でも電圧測定が可能なものがあり真の実効値方式という。

直流電流測定ファンクション

テスター 記号 直流電流測定

テスター 記号 直流電流測定

直流電流測定ファンクションは採用されていない機種もある、デジタルテスターでは、分解能0.1μAの400μA程度のレンジから、400mA程度のレンジを備える機種が多いが、10A程度まで測定可能な機種もある。また、40mA程度からしか測定できない機種もある。アナログテスターでは、50μA~500mA程度のレンジが一般的です。

抵抗測定ファンクション

テスター 記号 抵抗測定

テスター 記号 抵抗測定

抵抗測定ファンクションはほとんどのテスターに採用されている。アナログテスターでは、分解能0.1Ωの400Ω程度のレンジから4MΩ程度のレンジを備える機種が多い。アナログテスターでは、1kΩ~1MΩのように1桁のkΩから1桁のMΩまでのレンジを備える機種が多いが一部には2桁や3桁のMΩまで測定できる機種もある。

テスター(回路計)の誤差

同じ測定対象を2台のテスターで測定すると、測定結果が異なることがある。同じメーカーの同じ機種であっても、結果が違うことがある。

もちろん、テストピンの位置や押しつけ具合が微妙に異なったために測定結果が違ってくることもある。これが測定誤差だ。

しかし、すべてが目じだったとしても、違いが起こることがある。これがテスター固有の誤差だ。また、アナ囗グテスタ一の場合は指針の位置をどこまで正確に読み取れたかという読み取り誤差も加わる。
さらに測定という行為が測定対象に影響を与えることもある。
テスター固有の誤差は、カタログや取扱説明書に明示されている。

デジタルテスターの場合は確度、アナログテスターの場合は許容差で表現される。それぞれに確度保証温湿度範囲や許容差保証温湿度範囲が定められていて、その温湿度の範囲外の場合は、確度や許容差で示されたものより誤差が大きくなる可能性がある。

デジタルテスターの確度

確度とは、確実さの度合いを意味する言葉で、正確度ということもある。デジタルテスターの確度はファンクションごとに異なるのが一般的で、さらにレンジによって確度が異なることもある。

確度の表記方法は、土(?%of reading +?digit)がもっともていねいなものだが、±(?% rdg十?digit)や士(?%rdg十?dgt)、土(?%十?)いった省略した表記のほうがよく使われている。
 %rdgのrdgとは読み取り値(reading)を意味するもので、読み取り値に対する誤差を%で示している。いっぽう、dgtとは数字(digit)のことで、ここでは最終桁の数値の数、つまり
分解能の数で誤差を示している。

たとえば、直流電圧測定ファンクションの400Vレンジの確度が土(1.3%rdg+3dg)のテスターで測定結果が100.0Vだった場合、読み取り値に対する誤差は100.0Vの1.3%で1.3V、このレンジの分解能は0.1Vなので、最小桁の数字3つは0.3Vになる。全体ではで土(1.3V十0.3V)=土1.6Vつまり、真値(真の値)は98.4Vから101.6Vの間にあることになる。

デジタルテスターの確度

デジタルテスターの確度 画像出典先: 図解 テスターの使い方完全マスター  監修 高橋 和之

アナログテスターの許容差

許容とは許容される範囲の最大値および最小値との差を意味するものです、アナログテスターの許容差は、ファンクションごとに表示されるのが一般的ですが一部にレンジによって許容差が異なることもある。表記方法は、最大目盛値の士?%が用いられることが多いがフルスケール±?%や土?%FSといった表記が使われることもある。

FSはフルスケール(full scale)を略したものであり、最大目盛値と同じ意味です、それぞれのレンジで、最大まで指針が振れた位置、つまりレンジの数値ということになる。なお、抵抗測定ファンクションについては、最大目盛値ではなく、目盛値の土?%または目盛長さの土?%が用いられることが多く、読み取った目盛値に対する%で誤差の範囲が示される。
 たとえば、直流電圧測定ファンクションの許容差が、最大目盛値の±3%の場合、250Vレンジでは250Vの3%、つまり約土7.5Vの許容差があることになる。このテスターで測定を行い、指針がちょうど100Vの目盛を示し、読み取り値を100.0Vとした場合、真値(真の値)は92.5Vから107.5Vの間にあることになる。

アナログテスターの許容値

アナログテスターの許容値 画像出典先: 図解 テスターの使い方完全マスター  監修 高橋 和之

テスター(回路計)の管理、保守

テスタ一を保管する際は、ホコリが内部に侵入しないようケースに収納し、衝撃を受けたり、容易に落下したりすることがない安全な場所に保管する、機種専用のケースがベストだが、購入時にしっかりした箱に入っていたのなら、こうした箱を収納に利用してもいい。取扱説明書に記載された保管温湿度範囲を守るのはもちろん、直射日光が当たらない場所に置く。

紫外線や温度の影響で、本体が変形したり本体の樹脂が劣化する。モーターやスピーカーなど、強い磁気のある物体のそばにも置かない(着磁防止
 毎日テスターを使っているような状況だと、作業台などの上に置いたままにしがちだが、そんな場合でもホコリをかぶったり、直射日光が当だったりすることを避ける配慮が必要です。

また、仕事などで屋外に持ち出す際にも注意。移動時に衝撃を与えないこと。また、炎天下に駐車したクルマ内に放置すると、温度や直射日光によってテスターがダメージを受けることもある。

テスター 電池交換

デジタルテスターの表示部に電池消耗警告が現れたり、アナログテスターの0Ω調整で0Ω調整器を最大まで回しても0位置にならないようなら、テスターの内蔵電池が消耗している。電池交換が必要です、無駄な電池の消耗を避けるためにも、使用後は必ず電源をOFFにしましょう。
 電池交換は簡単です。本体の裏ぶたもしくは電池カバーを開けて行います。
一部には指先だけで開けられる機種もあるが、多くの場合はネジで固定されているのでドライバーが必要になる。ネジが細く精密ドライバーが必要になることもある。

ぶたなどを開けたら、電池を交換し、裏ぶたを再び固定すればOK。その際に、内部にホコリなどを入れないように注意しよう。ヒューズ交換の際も手順も同じです。
             

 アナログテスターに使われているのは単3などの一般的な乾電池のことが多いので、外出先でも入手しやすいが、デジタルテスターではボタン電池が使われていることがある。多用する場合は、スペアの電池を準備しておくこと。

テスター 電池交換

テスター 電池交換 画像出典先:テスターの使い方  監修 高橋 和之

テスター(回路計) ヒューズ交換

安全対策のためにヒューズが備えられたテスターでは、測定の際に過大な電流が流れると、テスターを保護するために内蔵のヒューズが切れる。切れてしまえば、ヒューズで保護されたファンクションやレンジが使用不能になるので、ヒューズの交換が必要です。
 交換の際には、必ず同じ規格のヒューズを使用すること。容量の小さなヒューズにすると、本来は測定可能な範囲内でもヒューズが切れて、測定できなくなってしまう。

逆に、容量の大きなヒューズにかえるのは、非常に危険だ。保護すべき大きさの電流が流れてもヒューズが切れず、電流が流れ続けてしまうので、テスターが大きなダメージを受ける、規格はヒューズ自体で確認できるし、取扱説明書にも記載されています。

テスター ヒューズの交換

テスター ヒューズの交換 画像出典先:テスターの使い方  監修 高橋 和之

 テスター(回路計)の校正周期、時期、価格

テスターの測定結果に正確性を求めるなら、定期的に校正が必要になる。テスターの校正とは、安定して一定の物理量を出すことができる機器と比較しながら、正しい測定結果を出せるようにテスターを調整していくことです。

取扱説明書などでは、年に1回の校正が推奨されていることが多い、 校正用標準器(標準校正器ともいう)を使った校正は、それぞれのテスターのメーカーのほか、専門の業者で校正を受けることができる。

ただし、校正料金は安くても数千円はかかる。安価なテスターだと、買い替えたほうが良い。

但し、そんなに簡単にテスターが狂うものではない。仕事や研究にテスターを使用し、正確な測定が求められるのなら、定期的な校正は欠かせない。

しかし、電子工作など普通の人が使うのであれば、校正を受けなくても大きな問題はない。

なお、比較して正しくする作業であるため、本来の表記は較正である。

校正というの本来の意味は印刷物などの字句や内容を正しくする作業だが、内容が似ているため、校正の表記が一般的になっている。

テスター アクセサリー 

 テスターのファンクションにクランプ電流測定や温度測定が含まれていても、そのために必要なクランププローブや温度プローブは付属されておらず、別売のオプションということも多い。また、測定対象によっては標準装備の棒状のテストリードでは測定しにくいこともある。

クリップアダプターをはじめ、そうした際に便利な各種のテス
トプ囗-ブもある。さら小型携行用や保管用のケースやホルスターなどもテスターには用意されている。これらを総称してテスターのアクセサリ-と呼ぶ。

テスター用 クランププローブ

クランププローブはクランプセンサーやクランプアダプターともいい,クランプ電流測定の際に使用する。クランプメーターと同じように交流専用クランププローブ,直流/交流両用クランププローブ,直流専用クランププローブがある。

分解能0.1Aもしくは0.01 Aが一般的だが,交流専用のなかには漏れ電流や微弱な電流の測定が可能なリーグ用クランププローブ(漏れ電流用クランププローブ)もあり1mAの分解能を備える。

おすすめ FLUKE(フルーク) i400E AC電流測定用クランプ・プローブ

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テスター用 ラインセパレータ一

交流100Vの電気機器の電源コードは2本が一体になったものが普通だが,クランプメーターやクランプブローブによるクランプ電流測定ではそのうち1本だけをクランプする必要がある。

この作業を簡単に行えるようにしてくれるアクセサリ-がラインセパレータ一です。機器の電源コードとコンセントの間に入れることで,クランプが簡単に行える。測定結果を10倍にするといった機能を備えたものもあり,小電流の測定も確実に行えるようになる。

おすすめ 三和電気計器 ラインセパレータ LS11

電気器具の消費電流測定に便利な補助器具

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テスター用 極細テストピン

 一般的なテストリードのテストピンは2mm程度の太さがあり、対象が微小な時や隙間を通して測定する時には不便だ。こうした際にも使いやすいのが極細テストピン,直径が0.4~
0.7mmといったものがある。形状記憶合金などバネ性があり折れにくい素材が採用されている。ピンの根元をスプリング状にすることで弾力性を高め、さらに測定対象を傷つけにくくしたコイル型コンタクトピンといったものもある。

おすすめ  AideTek TL3 ニードル先端テストリード

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テスター用 ICクリップ

ICの足(U-ド)を測定しやすいように先端を細いフック状にしかものがICクリップ。

通常のテストリードのテストピンに接続して使用する。さまざまな部品の細いリ-ド線にも引つかけるけることができる。

おすすめ テイシン ICテストリード小 50cm TLA115

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テスター用 hFE測定の際目使用するテストプローブ

hFE測定の際に使用するテストプローブがhFE測定プローブ。 hFEコネクターということもある。通常のテストリードと組み合わせて使用することで、トランジスターの3本の足に接続する。

おすすめ hFE測定プローブ 三和電気計器 hFEコネクタ HFE-6T

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テスター用  温度プローブ

温度測定で使用するテストプローブが温度プローブです、温度センサーともいう。温度の検出に熱電対を使用する熱電対式温度プローブが一般的だが、サーミスタ式温度プローブや白金薄膜測温抵抗体式温度プローブなどもある。

また、測定部の形状にも各種ある。表面温度を測定する表面型温度プローブや、差しこんで内部の温度が測定できるシース型温度プローブ、ある程度自由に曲げられるフレキシブル型温度プローブなどがある。

おすすめ 温度プローブ FLUKE(フルーク) 80BK-AK型温度プローブ

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*テスターについて下記の文献に更に詳しい内容が記載させています。

参考文献:

図解 テスターの使い方完全マスター   監修 高橋 和之

テスターの職人技 市川 清道 著

図解入門はじめての人のためのテスターがよくわかる本 小暮 裕明 (著)

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