2019年09月29日

Advantest Multimeter R6551

AC電圧レンジのノイズフロア上昇とエラーコード“Err CA”

古い測定器を愛する人(本当はお金が有れば…)との情報共有のために古いアドバンテスト社製のデスクトップマルチメーターR6551の不具合に関して私の経験を書いておきます。

@ AC電圧計のノイズフロア
10年ほど前にR6551をネットオークションで安価に入手しましたが、数年使用後にAC電圧レンジのノイズフロアが上昇し(300mVレンジで入力ショート時に約170mV, もちろん高い電圧レンジでも入力が無い状態の表示が大きくなる)AC電圧の測定に支障が出てきました。その後数年間は棚に置きっぱなしになっていましたが、UX生さんのサイトに同じ症状の修理方法を発見。UX生さんに感謝・感謝です。
http://web1.kcn.jp/tube/DMM.R6551.html
さっそく私のマシンに応用させていただきました。私はこの機会に全部の電解コンデンサを交換してみました。取り外し後、容量を測定してみると普通の片側にリードが2本出ているタイプは全数定格の70〜90%の容量が有り、問題になりそうな劣化は見られませんでしたが、表面実装の電解コンデンサは全数容量が定格の1/20〜1/3程度まで低下しており全滅でした。ケース内のスペースは十分にあるので、新しいコンデンサは表面実装タイプは使用せず、通常のリード線タイプを使用しました。また、6.8μFの電解コンデンサは105℃品が手に入らなかったので、タンタルコンデンサを使用しました。
0_372mV.jpg

結果はAC300mVレンジの残留ノイズは0.4mV前後(ウォームアップ後、測定レートスロー時)に激減しました。UX生さんのサイトの報告より良い結果ですが、基板の部品レイアウトを見ると私のマシンは改良バージョンのようにも見えます。それかタンタルコンデンサの使用で高い周波数でのノイズが減ったのかもしれません。

A エラーコード "Err CA"
この機種は校正値が電池(リチュームイオン一次電池)でバックアップされたRAMに保存されています。私のR6551に使用されているICの日付コード(西暦の下2桁+週の番号2桁の計4桁)は1990年の後半がほとんどなので、1990年末か1991年初めの製造と思われます。バックアップ電池の電圧を測ると3.7Vあり、電圧はまだ十分ですが、さすがに29年前の電池は明日死んでも不思議ではありません(取り外し後に確認したら1990年11月製造でした)。校正値が消える事は覚悟で、電池もついでに新品と交換することにしましたが、同じリード付きは入手が難しく、有っても大変高価なので、秋月で売っている1/2AAサイズの塩化チオニルリチウム電池とピン付きの電池ボックスを使用しました(バックアップ用に電池ボックスの使用はちょっと?ですが…)。ピン付きの電池ボックスは元の電池の足の穴とちょうど合います。
ところが、電解コンデンサと電池を交換し終えて、電源スイッチを入れると "Err CA" と表示され、キー入力を全く受け付けません。
Err_CA.jpg

ネットからダウンロードした取説を見ると、校正の方法は書いてあるのですが、このエラーコードの場合は「最寄りの営業所、または代理店まで連絡してください」とあります。校正値が消えるのは想定内ですが、どうやってこのエラーを解除して、校正を実行できるのかわかりません。校正値は製造後30年近く経つており、校正ステッカーも貼ってないので、全く当てにならないので、当実験室で一番信用できそうなマルチメーターと比較で校正し直せばよいのですが…。しかし、エラーの解除方法がわからないと…。
もちろん、電池を交換しなくてもそう遠くない時期に同じエラーが出るでしょうけど。

1時間くらいググってやっと見つけました!!!
http://bbs.38hot.net/thread-94117-5-1.html

実機で確認した内容を含め、要点をちゃんとした日本語で書くと;
--------------------
2セットの校正値がTC5564 RAMの0x7413 – 0x755Cと0x7567 – 0x76B0に格納されている。最初のバイト0x7413と0x7567がチェックサムである。
スイッチオン時に両方のチェックサムが計算され、両方とも間違いであるとErr CAが表示され、キーの入力を受け付けなくなる。
一旦スイッチを切り、背面のCALスイッチがONの状態(押し込んだ状態)でV DCとSHIFTの両方を押しながらパワースイッチを入れる。27C256 ROMに収納された2セットの校正値の初期値がRAMにコピーされ、通常の校正モードに入る。
----------------------
また、この情報を提供した人によると、電池の交換時に表面実装の電解コンデンサを交換するのが「当たり前」のようです。
http://bbs.38hot.net/thread-94117-4-1.html

重要:ROMからロードされる初期の校正値は正確な値と比較して数%の誤差があるようですので、校正を実施しないとネットで買える1000円のテスターの方がよほど精度が高いです。必ず校正を行う必要があります。
本来は校正するマルチメーターより一桁以上精度の高い校正器が必要ですが、そこはアマチュアと言うことで…、私の場合は手持ちの測定器を総動員してそれなりの校正を行いました。本来の精度より1桁落ちくらいなら御の字?でも、30年前の校正値よりマシではないかと…。

posted by ひら at 16:50| Comment(2) | 測定器
この記事へのコメント
こんにちは
ジャンクのR6551を手に入れて少し遊んでいるところです。
私の手に入れたR6551はバックアップバッテリーが古いというよりすでに盛大に噴いたらしく交換した跡がありました(なんとCR2032に)
結構錆がひどくバッテリー近くにあった74HCのICのピンが白くなってしまっていてピン間も何か詰まった感じになっていました
起動するとErrCAになったり起動しなかったりかなり不安定です
仕方なくSOPの74HCを5枚張り替えました、これで安定して?ErrCAで起動します(笑)
リンク先のErrCA解除方法は大変役に立ちました、とりあえずDC電圧源を何とか作ってDC30Vレンジくらいまでの校正(というより正しそうなDMMとの表示合わせ)を行いました
AC-Vレンジは確かにおかしな感じです
オフセットとふらつきと両方あり、オフセットは校正で何とかなりそうですがふらつきはノイズか何かが原因でしょう
まずはAC電圧源を何とか用意するところから始めてみます
ちなみにACモジュールはLF357オペアンプが3段とAD637JQ(RMS-DC)からなっていました
Posted by Yamaimo at 2020年05月21日 11:14
コメントありがとうございます。
R6551は30年も前に作られたマルチメーターとしてはよくできた機械と思います。表示が遅いですけどね。我が家でもサブ機として活躍してます。一応メイン機として10年ほど昔のAgilent 34401Aがあるので、これを基準として校正しています。
別のページで紹介している交流電圧・電流発生器を始めとして、一応はアマチュアレベルとしては全レンジ校正できる環境を作りました。新しいページのネタとしてこれを紹介しようと考えています。
Posted by ひら at 2020年05月22日 16:07
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