ラズベリー・パイで簡易測定器をつくろう
- 2021-03-10 初版
- 2021-04-10 バージョン v1.2
- 2021-04-28 バージョン v1.1
- 2021-11-22 bullseye対応
- 2022-02-01 冊子発売
はじめに
冊子発売
- なんと【トラ技 特選記事シリーズ】として冊子になりました(2022-02-01)。電子書籍版もあります。
- ラズベリー・パイで簡易測定器を作ろう
- 連載を冊子にまとめ、お求めやすい価格です。
- 「切り抜き雑誌」です。連載号を買う手間が省けます。
ラズベリー・パイで信号発生器
ラズベリー・パイでオシロスコープ
ラズベリー・パイで周波数分析装置
ラズベリー・パイでインピーダンス分析装置
著作権と免責事項
- 個人利用に限定され、著作権者の許可なく商用利用できません。
- 直接間接に関わらず、使用によって生じたいかなる損害も筆者は責任を負いません。
情報のまとめ
正誤表
改善情報
- インピーダンス分析装置 v1.1を改善しました。
- bullseye(kernel 5.10.x)対応しました。
- ダウンロードし、展開後に、コンパイルしてください。
バージョン v1.2
- 大幅にバージョンアップしましたが、公開するかも含めて検討中です。
- 主な変更はサンプリング周波数96kHz対応です。
- それに伴い、周波数帯域を20kHzに拡張しました。
信号発生器 v1.2
- (1)信号発生器の左右をsinとcosに変更
- (2)周波数設定にスライダーを採用
- ※細かい設定(1Hz単位)できる分、操作が面倒です。
- ※矢印キーを利用してください。周波数をクリックしフォーカス(操作対象に)します。
- ※矢印キーで増減=10
- ※CTRL+矢印キーで増減=100
- (3)方形波を追加
- ※ただし有効なのは5kHzまでです。
- ※サンプリング周波数の関係でそれ以上は波形がひずみます。
- (4)Sweepを追加
- ※20kHzまでのSweepを出力します。
- ※周波数分析装置と併用します。
- ※サンプリング周波数は96kHz以上を推奨します。
- (5)Anti-LPF補正を追加
- ※ラズパイの標準出力にあるLPFの影響を補正し、10kHz以上の出力低下を抑えます。
- ※出力先をラズパイの標準出力にしている場合にONにします。
- ※ただし完全に補正しきれません。
- ※サンプリング周波数48kHzのとき20kHzは2.4個点で表現するためです。
- ※これでは正確な正弦波を表現できません。
オシロスコープ v1.2
- (1)サンプリング周波数96kHzに対応
- ※ただし、PumpkinPi上のサンプリング周波数も合わせる必要があります。
- ※サンプリング周波数を間違えると誤ったScaleを表示します。
- ※SJ2=ショート、SJ3=シュートにし、ラズパイの電源を入れなおす必要があります。
- (2)背景色を黒と白から選択
- ※黒背景はコントラスト比が大きいので信号を確認しやすいです。
- ※白背景は書類や印刷のとき見やすいです。
- (3)スクリーンショット追加
- ※Offにして画像を保存します。
周波数分析装置 v1.2
- (1)サンプリング周波数96kHzに対応
- ※サンプリング周波数を間違えると誤った周波数を表示します。
- (2)周波数上限を10kHzから20kHzに拡張
- (3)THD+N全高調ひずみ率を追加
- ※FFTの分解能の関係で精度に限界があります。
- (4)ピーク表示の追加
- ※Sweepと併用して周波数特性を測定します。
- ※FFTのデータ数は65536を推奨します。
- (5)FFTのデータ数追加
- ※4096/16384/65536から選択します。
- ※精度(周波数分解能)を落とすと更新頻度が上がります。
- (6)スクリーンショット追加
- ※Offにして画像を保存します。
インピーダンス分析装置 v1.2
- (1)サンプリング周波数96kHzに対応
- ※サンプリング周波数を間違えると誤った周波数を表示します。
- (2)周波数上限を10kHzから20kHzに拡張
- ※ただし、サンプリング周波数の関係で電力グラフの15kHz以上に誤差が含まれます。
- (3)測定精度を向上
- ※とくに低音のばらつきが改善されています。
- (4)ファイルのグラフ表示機能追加
- ※起動時にファイル(imp.txt)を読み込みグラフ表示します。
- ※データさえあればあとで確認できます。
- ※ファイルをリネームして保存するとよいでしょう。
- (5)グラフの自動レンジ調整
- ※できるだけインピーダンス変動幅が50Ωあるいは100Ωの範囲に収まるよう自動調整します。
- (6)位相解析を追加
- ※プラス位相は遅れ、マイナス位相は進みです。
- ※低音共振周波数で位相反転している様子を確認できます。
- ※高音でインダクタ成分による位相の遅れが増します。
- ※信号が小さいと(-10dBm以下)位相のプライスマイナスを判定ミスします。
- (7)スクリーンショット追加
- ※Offにして画像を保存します。
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