マンガでよめる痔のこと・薬のこと

オシロスコープで横河のDL1540を使用しています。
仕様でサンプリングレートが200MS/sとあるんですがどういう意味なのでしょうか??
サンプリングレートの単位はHzだとおもっていたのですが・・・
もしよければ回答のほうよろしくおねがいします。

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A 回答 (2件)

「サンプリングレート」は文字通り「サンプリングする頻度」です。


[MS/s」は「メガサンプル/秒」であり、[GS/s]は「ギガサンプル/秒」です。

「Nyquistのサンプリング定理」により、「信号を忠実に標本化するには、その信号の2倍以上の頻度でサンプリングしなければならない」とされています。
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989 …

つまり、200MS/sのサンプリングレートなら、100MHzの周波数が表現できることになり、一般にこのように周波数帯域を表示しているメーカーも多いです。
しかし、この関係は、帯域の遮断特性にもよってきますので、必ずしも2倍の関係にあるとは限りません。
上記資料の3ページに、帯域遮断特性のゆるやかなフィルタで、エイリアシングの起きることが説明されています。

エイリアシングの体験です。
サンプリング周波数を信号の2倍にすれば、忠実な再生ができることがわかります。
http://mars.elcom.nitech.ac.jp/java-cai/signal/s …

[参考]
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B5%E3%83%B3% …
http://www.info.nara-k.ac.jp/~matsuo/JYUGYO/SIGN …

参考URL:http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989 …

この回答への補足

追加して質問があるのですが、オシロのTime/divisionを変化させるとサンプリングレートは変化するのでしょうか?
パルス上の信号を観測したところ、10μsec/divでは振幅一定できれいに波形が表示されていたのですが、2msec/divにしたところ振幅が変化してしまっていて・・・。 パルス幅は10μsecで周波数は400Hzで。
もしよければ回答のほうよろしくお願いします。

補足日時:2008/01/25 12:22
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200MS/s ってことは「1秒間に 200×10^6個の標本をとる」って意味だから, そのまま「サンプリングレート」ですね. ほぼ Hz と等価だと思っていいでしょう.


まあ, 厳密は「等間隔である」ことは保証されないので, Hz とは違う意味だといえなくもないけど.
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Qオシロスコープのカップリング

オシロスコープの設定で、
“DCカップリング”か“ACカップリング”かを
設定する項目があるのですが、
どの様に使い分ければいいのでしょうか。
測定する波形によって使い分けるのだと思うのですが、
単に直流波形を測定する時はDCカップリング、
交流波形を測定する時はACカップリング
ではダメなのでしょうか?

Aベストアンサー

オシロスコープで観測するものは、交流信号であることがほとんどです。(まれに直流信号も観測します)
交流信号は、グランドを中心に振幅をもっているものもあれば、ある直流電位を中心に振幅を持っているものもあります。

DCカップリングで波形を観測すると、直流成分も同時に観測することができます。
例えば、直流2Vに500mV(P-P)の信号が乗っている波形を観測すると、その信号はグランドラインより2V上昇したところで500mV(P-P)の振幅を見せます。
同じ信号をACカップリングで観測すると、直流成分の2V(DC)が排除されるので、グランドライン上で500mV(P-P)の振幅を見せます。

DCカップリングとACカップリングの使い分けですが、基本的には信号を観測するという特性上、ACカップリングで良いかと思います。しかし、周波数が低くなると(100Hz以下では注意)、カップリングにコンデンサを用いているため、正しい振幅を表現しきれない可能性がでてきます。そのような時は、DCカップリングにします。
DCカップリングで不都合が生じるのは、小さい交流信号が大きな直流成分に乗っているときです。
例えば、直流10Vに100mV(P-P)の信号が乗っていると、VOLTS/DIVは、50mVか20mVにしないと信号をきれいに見ることができません(1倍プローブ時)。しかし、直流成分が10Vもあるので、信号が管面からはみ出して見えなくなってしまいます。
これくらい信号と直流成分に差があると、グランドラインを調整しても、まず、信号を見ることはできないでしょう。

要は、信号が最もきれいに見える状況を作り出せれば良いのです。

オシロスコープで観測するものは、交流信号であることがほとんどです。(まれに直流信号も観測します)
交流信号は、グランドを中心に振幅をもっているものもあれば、ある直流電位を中心に振幅を持っているものもあります。

DCカップリングで波形を観測すると、直流成分も同時に観測することができます。
例えば、直流2Vに500mV(P-P)の信号が乗っている波形を観測すると、その信号はグランドラインより2V上昇したところで500mV(P-P)の振幅を見せます。
同じ信号をACカップリングで観測すると、直流成分の2V(...続きを読む

Qエクセル STDEVとSTDEVPの違い

エクセルの統計関数で標準偏差を求める時、STDEVとSTDEVPがあります。両者の違いが良くわかりません。
宜しかったら、恐縮ですが、以下の具体例で、『噛み砕いて』教えて下さい。
(例)
セルA1~A13に1~13の数字を入力、平均値=7、STDEVでは3.89444、STDEVPでは3.741657となります。
また、平均値7と各数字の差を取り、それを2乗し、総和を取る(182)、これをデータの個数13で割る(14)、この平方根を取ると3.741657となります。
では、STDEVとSTDEVPの違いは何なのでしょうか?統計のことは疎く、お手数ですが、サルにもわかるようご教授頂きたく、お願い致します。

Aベストアンサー

データが母集団そのものからとったか、標本データかで違います。また母集団そのものだったとしても(例えばクラス全員というような)、その背景にさらならる母集団(例えば学年全体)を想定して比較するような時もありますので、その場合は標本となります。
で標本データの時はSTDEVを使って、母集団の時はSTDEVPをつかうことになります。
公式の違いは分母がn-1(STDEV)かn(STDEVP)かの違いしかありません。まぁ感覚的に理解するなら、分母がn-1になるということはそれだけ結果が大きくなるわけで、つまりそれだけのりしろを多くもって推測に当たるというようなことになります。
AとBの違いがあるかないかという推測をする時、通常は標本同士の検証になるわけですので、偏差を余裕をもってわざとちょっと大きめに見るということで、それだけ確証の度合いを上げるというわけです。

Qオシロの入力インピーダンスについて

私の使っているオシロスコープは入力インピーダンスを
50Ωと1MΩに切り替えることができるのですが、切り替えたらどうなるのかよくわかりません。
マニュアルには観測できる垂直軸(電圧)の領域が1MΩのほうが大きいとしか書いてないです。
同じシグナルを入力したときに50Ωと1MΩとでは波形が違うみたいです。
切り替えると何が起こるのでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

50Ω

信号は電力伝送されますから
あまり強い信号を入力してはいけません。
測定相手が50Ω系であれば、配線を切って
オシロに接続することで、反射の無い
きれいな(本来の)波形を観測することができます。
また、50Ωだと受け側は純抵抗に近くなりますから
容量成分で生じる不都合(スパイクなど)も
発生しません。
ただし、配線を切れないところの測定には適しません。
(こちらに電流が流れてしまうため)

1MΩ

信号はハイインピーダンス受けとなりますから、
配線を負荷につないだままで、
もしくは回路の途中からでも信号を取り出して
波形を観測することができます。
しかし、ハイ受けですから、回路に多少影響を
与えます。
また、出力回路のような処では
別に終端抵抗を必要とします。
そしてインピーダンスは高くても
プローブの容量成分(20pFぐらいかな)は
そのまま残りますから
波形に乱れが生じる場合もあります。

なお、オシロの回路は、1MΩ受けに造られていて
50Ωの時は入力端に抵抗が挿入されるように
作られているはずです。

50Ω

信号は電力伝送されますから
あまり強い信号を入力してはいけません。
測定相手が50Ω系であれば、配線を切って
オシロに接続することで、反射の無い
きれいな(本来の)波形を観測することができます。
また、50Ωだと受け側は純抵抗に近くなりますから
容量成分で生じる不都合(スパイクなど)も
発生しません。
ただし、配線を切れないところの測定には適しません。
(こちらに電流が流れてしまうため)

1MΩ

信号はハイインピーダンス受けとなりますから、
配線を負荷につないだ...続きを読む

Qエクセルの散布図のX軸に文字を表示したいのですが、どうしたらよいのでしょうか?

エクセルの散布図を使って、下の表をグラフにしたいと思ってます。
a  a1
b  a2
c  a3

この場合、そのまま折れ線グラフにすると、X軸にしっかり、a,b,cと出てくるのですが、散布図の場合は、X軸が1,2,3となってしまって、セル内の文字が表示されません。

X軸の目盛りに、セル内の文字を表示させるにはどうしたらよいのでしょうか?お願いいたします。

Aベストアンサー

残念ですが散布図では不可能です。
そもそもグラフの概念が違います。
散布図は変数領域に対するもう一方の変数の領域を見るためのグラフです。
主に物の寸法バラツキに対する、出力される数値などの相関性を見るために使用するので、要素は全て変数なんです。

質問内容のグラフは、モノに対する物量をあらわすという考え方がありますので、X軸は必然的に固有名詞になります。
この場合、散布図ではなく折れ線グラフで表すのが普通ですね。(2軸の折線でなくても可能)
Y軸要素が2つまでなら、Y1軸とY2軸に分けて要素振り分けが可能です。3つ以上ですと、EXCELでは不可能でしょう。
また、X軸の名称は同列の高い順に並びますので、連続性がある場合は、グラフの元データは上から順番に記入していかなくてはなりません。

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q計算値と理論値の誤差について

交流回路の実験をする前に、ある回路のインピーダンスZ(理論値)を計算で求めたあと、実験をしたあとの測定値を利用して、同じ所のインピーダンスZ(計算値)を求めると理論値と計算値の間で誤差が生じました。
そこでふと思ったのですが、なぜ理論値と計算値の間で誤差が生じるのでしょうか?また、その誤差を無くすことはできるのでしょうか? できるのなら、その方法を教えてください。
あと、その誤差が原因で何か困る事はあるのでしょうか?
教えてください。

Aベストアンサー

LCRのカタログ値に内部損失や許容誤差がありますが、この誤差は
1.Rの抵抗値は±5%、±10%、±20% があり、高精度は±1%、±2%もあります。
2.Cの容量誤差は±20% 、+50%・ー20% などがあり
3.Lもインダクタンス誤差は±20%で、
3.C・Rは理想的なC・Rでは無く、CにL分、Lに抵抗分の損失に繋がる成分があります。
これらの損失に繋がる成分は、試験周波数が高くなると、周波数依存で増大します。
また、周囲温度やLCRの素子自身で発生する自己発熱で特性が変化します。
測定器や測定系にも誤差が発生する要因もあります。
理論値に対する測定値が±5%程度発生するのは常で、実際に問題にならないように、
LCRの配分を工夫すると誤差やバラツキを少なく出来ます。
 

Qオシロスコープの使い方

私は趣味で無線を楽しんでおりますが、最近電気に関しての基本的な知識を再勉強したく、オシロスコープを買っていろいろと実験し試して勉強してみたいと思っております。
オシロスコープの実物が手許にあればなんとか感触を頼りに解るかもしれませんが、残念ながら今までオシロスコープを触ったこともありませんし、個人で且つ田舎なもので販売店で実物を見ることもかないません。そこで一つ二つ初歩的、具体的な質問させてください。

1.商用の100V交流をアナログオシロで波形を見たい場合、10:1の電圧プローブを使えばいいのでしょうか。この際、チップ部とアースリードをそのまま極性を考えずに家庭内配線のコンセントに繋げばいいのでしょうか。
カタログなどを見ていると、「差動プローブ」というものがあって、これを使うと一つのチャンネルで簡単に商用電源を見ることが出来るなどと書いてあります。普通の製品付属のプローブだけでは不可能なのでしょうか。

2.オシロスコープの耐圧には400Vとかの規格が書いてあります。ところが、垂直感度のステップは最低でも5V/divで、これだと5×8=40V程度しか測定出来ないと思うのですが、この関係はどのようになっているのでしょうか。

3.耐圧については規格にありますが、電力値、つまり電流に関しては考慮しなくていいのでしょうか。たとえば、耐圧400Vの場合、12Vで電流が100A=1200W はOKで、1000Vで1.2A=1200Wは駄目ということでいいのでしょうか。

 全くオシロスコープに関してはズブの素人です。初歩的すぎるかもしれませんが、どうかよろしくお願いいたします。

私は趣味で無線を楽しんでおりますが、最近電気に関しての基本的な知識を再勉強したく、オシロスコープを買っていろいろと実験し試して勉強してみたいと思っております。
オシロスコープの実物が手許にあればなんとか感触を頼りに解るかもしれませんが、残念ながら今までオシロスコープを触ったこともありませんし、個人で且つ田舎なもので販売店で実物を見ることもかないません。そこで一つ二つ初歩的、具体的な質問させてください。

1.商用の100V交流をアナログオシロで波形を見たい場合、10:1の電圧プロー...続きを読む

Aベストアンサー

オシロスコープで直接商用電源を観測するのはあまりお勧めしません。理由はこれら電子機器は電子回路用であって大電力を扱う機器への接続を想定していないからです。
しかし、どうしても観測したいと言うのであれば幾つか裏技(?)があります。

商用電源の観測:
まず、各ツマミは観測に適するポジションにあらかじめ設定しておきます。 次にオシロ本体を厚い(1ミリ以上)もゴム板もしくはそれに相当する絶縁板の上に乗せます。 プローブは10:1の物を使いますが5V/divだとブラウン管から飛び出してしまいますのでボリュームで絞込み、既知の電圧(直流で可)で校正しておきます。 100V ACの場合282Vp-p(Peak to Peak)となりますので最低でも画面上で300Vが観測できる様に設定します。但し、ノイズ(特にヒゲの様なノイズ)が乗っていると282Vをはるかに上廻るピーク値を観測することもあります。
次にAC延長コード等を利用してプローブに直接手を触れなくても商用電源を抜差しできる様にした治具を準備しACプラグを被測定電源に接続します。
測定中は絶対にオシロに触れない様にします。

単にAC50/60Hzを観測するだけであれば間に電源トランス(例 100V:10V)等を入れ低い電圧を観測する事をお勧めします。不要になったラジカセ等のACアダプターを分解して整流回路を取外した物でも代用できます。

電流の測定には電流プローブを用います。これは1A/Vとかと言った仕様のプローブで構造としては洗濯バサミの様な型をしており洗濯バサミの先端で電線をはさみそこに流れる電流で発生する磁界をループ状のコイルに電磁誘導させ電圧に変換しています。このタイプは交流電流しか測定できませんがもっと複雑な構造をしていて直流から測定できる物もあります。

電圧と電流をゴチャ混ぜにして、「電圧が高ければ電流が大きい」とか「電流が大きければ電圧が高い」と言った誤解されておられる方がおられますが、例えば自動車の12Vバッテリーを太い線でショートさせると数100Aの電流を流す事ができますし、TVのブラウン管等に使用されている30,000V程度の高圧電源であってもそこから取出せる電流は数mAだったりします。 要は、電流値はその電源のインピーダンスと接続する負荷抵抗を足し合せた抵抗値と無負荷時の開放電圧によって決定されます

オシロスコープで直接商用電源を観測するのはあまりお勧めしません。理由はこれら電子機器は電子回路用であって大電力を扱う機器への接続を想定していないからです。
しかし、どうしても観測したいと言うのであれば幾つか裏技(?)があります。

商用電源の観測:
まず、各ツマミは観測に適するポジションにあらかじめ設定しておきます。 次にオシロ本体を厚い(1ミリ以上)もゴム板もしくはそれに相当する絶縁板の上に乗せます。 プローブは10:1の物を使いますが5V/divだとブラウン管から飛び出して...続きを読む

QEXCELにてローパスフィルタを作成する

実験の測定データをEXCELでデータ整理しようと考えております。データ整理のためローパスフィルタをかけたいのですが、具体的にどういった式、もしくはEXCELの機能を使用したらいいのでしょうか?デジタルフィルタが良く分からないのでよろしくお願いします。
ちなみにローパスフィルタは1000Hzをかけたいです。

Aベストアンサー

時系列データの処理ならば

OutputData(n+1) = OutputData(n) + (InputData(n+1) - OutputData(n)) * dt / T

dt:データのサンプリング間隔
T:フィルタの時定数 1/2πf
f:カットオフ周波数
n,n+1:それぞれn個目,n+1個目のデータをしめす。

でいけると思いますが、一次のパッシブなんで効果が薄いかも。(普通はベッセルかけるんでしょうけど、そこまではわからない)

Q【10の13乗】って英語でどう読むのですか?

【10の13乗】って英語ではどう読めばいいのでしょうか。

これにかかわらず指数の英語での読み方を教えてください。宜しくお願いします!

Aベストアンサー

こういうのは乗数とか累乗というのでは?
xのn乗は、x to the nth powerといいます。
2乗はsquared(5の2乗はfive squared),3乗はcubed(7の3乗はseven cubed)ともいいます。

『これを英語で言えますか?』講談社 は、他にも数式の読み方なども載っていますよ。

QAC電源(L,N.E)の特性

AC100V電源のL, N, Eの特性について、以下質問いたします。

(1) AC電源を使う機器の場合、ヒューズはL側に入れるのはなぜでしょうか?
N側に入れても、電流はLとNに同じだけ流れるので、問題ないと思うのですが。

(2)100Vを、Nを使わず、LとEから取るとどのような問題があるでしょうか?

(3)そもそも、Eが接地されているのに、Nも接地されているのはなぜでしょうか?
両方接地されていないと、感電防止?にならないのでしょうか?

Aベストアンサー

(1)L側は、100Vの電圧が加わっており、N側は0Vです。もし、N側にヒューズを入れ、このヒューズが切れてしまっても、L側は100Vとつながったままですので、事故が起きているのに危険な状態のままになっています。L側にヒューズを入れておけば、過電流などにより事故が起きてもN側は、0Vなので危険はありません。

(2)Nは接地側電線、Eは接地電線で、似てるようで違います。基本的にEは、機器と地面、Nと地面がつながっていますが、電流は流れません。なぜなら、たとえば、機器の筐体(ケース)などにEをつなげますが、ここには電気が流れる経路がないからです。もし、ここに電気が流れてしまうことがあれば、それは漏電という事故になります。
機器-アースー地面-N側という経路に電気が流れてしまいます。
したがって、EをNの代わりに使うことはできません。
電流は、Lから機器をとおり、Nの線から戻るので安全ですが、電流がLからEに流れてしまうと、人体や機器のケース、建物など、流れてはいけないところに電流が流れることになるので、感電や火災などの事故になり危険になります。
漏電で流れてしまう場合は、電流が微量であったり、漏電遮断器がすぐに作動するするため、危険は回避されます。

(3)ほぼ、(2)と同じ回答になるかと思います。
機器(負荷)だけが接地され、地面につながっていても、万が一、漏電が起こったときに電流の逃げる道(Nに戻る道)がないため、人体に電気が流れてしまい、危険な状態となってしまいます。普通は、人体より地面のほうが抵抗が小さいので、人間はほとんど感電せずにすみます。

(1)L側は、100Vの電圧が加わっており、N側は0Vです。もし、N側にヒューズを入れ、このヒューズが切れてしまっても、L側は100Vとつながったままですので、事故が起きているのに危険な状態のままになっています。L側にヒューズを入れておけば、過電流などにより事故が起きてもN側は、0Vなので危険はありません。

(2)Nは接地側電線、Eは接地電線で、似てるようで違います。基本的にEは、機器と地面、Nと地面がつながっていますが、電流は流れません。なぜなら、たとえば、機器の筐体(ケース)などにEをつなげます...続きを読む


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