オシロスコープ入門講座 第8回「基本的な測定項目(周期/周波数/振幅など)」
オシロスコープは、波形を目視するだけでなく、信号の定量的な情報を測定するための機器でもあります。自動測定機能を活用すれば、時間軸・電圧軸の複雑な読み取りを行わずとも、基本的な電気信号の特性を数値として簡単に確認できます。今回は、特によく使われる測定項目について解説します。
周期(Period)
■ 1つの波が繰り返されるまでの時間を表す
■ 単位は秒(s)、ミリ秒(ms)、マイクロ秒(μs)など
■ 周期が安定していない場合、発振回路やクロックの不安定が疑われる
■ 時間軸の中央で1波を測るようにトリガーを調整すると読み取りやすい
周波数(Frequency)
■ 周期の逆数で、1秒あたりに波が何回繰り返されるかを示す
■ 単位はHz(ヘルツ)、kHz、MHzなど
■ 周波数変動やジッターの検出に活用
■ クロック信号や通信波形の正確性確認に有効
振幅(Amplitude)
■ 波形の大きさを示す。一般的には最大電圧と最小電圧の差(ピーク・トゥ・ピーク値)
■ 単位はボルト(V)
■ 正確に測定するためには、スケール設定とプローブ設定が適切である必要がある
■ ノイズや異常信号の振れ幅を確認する手がかりにもなる
最大値・最小値(Max/Min)
■ 波形の観測期間内で記録された最高/最低の電圧
■ ピーク検出に便利。過電圧の有無や信号の範囲外への逸脱を確認可能
■ 一時的なノイズも含まれるため、平均値と併用して判断すると精度が上がる
平均値(Mean)と実効値(RMS)
■ 平均値は測定期間の電圧の平均で、直流成分の確認に有効
■ 実効値(RMS)は交流成分のエネルギーを評価するために使われる
■ 電力測定や加熱効果の見積もりに利用される重要な指標
デューティ比(Duty Cycle)
■ パルス信号などにおいて、High状態が1周期中に占める割合
■ 単位は%(パーセント)
■ PWM(パルス幅変調)などで使用される信号にとって、重要な制御指標
まとめ
基本的な測定項目を理解し、自動測定機能で素早く確認できるようになると、信号の異常や傾向をいち早く把握することができます。測定機能を正しく活用することで、オシロスコープは単なる「見る機器」から「分析ツール」へと進化します。次回は「カーソル機能とマーカー機能の使い方」について解説します。
【シリーズ】オシロスコープ入門講座(全10回)
対象読者:初めて使う方/学生/新入社員の研修用
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■ 第3回:基本構造と各部名称(ディスプレイ/つまみなど)
■ 第4回:プローブの基礎知識と使い方
■ 第5回:信号の入力方法とトリガーの考え方
■ 第6回:時間軸・電圧軸のスケール調整と見方
■ 第7回:波形の種類と読み取り方(矩形波/三角波など)
■ 第8回:基本的な測定項目(周期/周波数/振幅など)
■ 第9回:簡単なトラブルシューティング(波形が出ないとき等)
■ 第10回:よくある使い方の事例(電源・通信・オーディオ)
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