デジタルテスターの使い方|低電圧DCの測定と安全確認

カテゴリ:電気工作関連

デジタルテスターは、電子工作の電池・USB電源・低電圧DC回路を確認するための道具です。機種ごとに端子やレンジが異なるため、必ず手元の取扱説明書を確認してから使います。

テスターを出すのは「原因を決めつけたくない」とき

デジタルテスターは、部品が壊れたかを一発で判定する魔法の道具ではありません。電圧が来ているか、電気の通り道がつながっているか、部品の値が合っているかを数字で確認して、原因を順番に絞り込む道具です。

こんなとき使う機能回路の状態確認すること
電池・USB電源・DCアダプター出力が怪しい直流電圧(DC V)電源を入れる電圧と極性が製品表示どおりか
スイッチ・ヒューズ・配線が切れていそう導通電源を切り、電池も外すONでつながるか、両端がつながるか
抵抗の値や短絡を確かめたい抵抗(Ω)電源を切る部品の表記・回路図と大きく違わないか
動くが弱い・時々止まる直流電圧(DC V)実際に動かすスイッチやコネクタで電圧が落ちていないか

測定前の確認

基本の3測定

測定回路の状態プローブの当て方向いている例
直流電圧(DC V)電源を入れる測りたい2点へ並列に当てる電池、USB電源、DC-DCコンバータの出力
導通電源を切り、電池や外部電源も外す部品・配線の両端へ当てるスイッチ、ヒューズ、コネクタ、断線疑いの線
抵抗(Ω)電源を切る抵抗などの両端へ当てる抵抗値の確認、短絡・断線の切り分け

例題1:電池の残量・極性を確認する

「単3電池が何%残っているか」を、テスターの電圧だけで正確に出すことはできません。電池の種類、温度、休ませた時間、使う機器の電流で表示が変わるためです。テスターでは公称電圧、極性、実際に使うときの電圧低下を確認します。

電池の例表示の目安確認のポイント
単3・単4アルカリ乾電池公称 1.5V何もつながない状態だけでなく、機器に入れたときに弱くならないかを見る
角形アルカリ乾電池公称 9V電圧・極性を確認し、交換時期は機器の説明書を優先する
リチウムイオン電池パック品番・直列本数ごとに異なるセル単体の充電・分解はせず、製品表示と保護回路の仕様に従う
  1. ダイヤルをDC Vへ合わせます。手動レンジ式は、予想より高いレンジから始めます。
  2. 赤プローブを+、黒プローブを−へ当てます。表示がマイナスなら、極性が逆です。
  3. 同じ種類の電池を複数本使う機器では、1本ずつ測って大きく差がないかを確認します。新旧・種類の違う電池を混ぜません。

例題2:スイッチが悪いかを導通で調べる

ライトやモーターが動かないとき、いきなりスイッチを交換する前に導通を調べます。導通測定は必ず無通電で行います。

  1. 電池・USBケーブル・ACアダプターなど、すべての電源を外します。
  2. スイッチの端子、またはスイッチにつながる配線の両端へプローブを当てます。
  3. スイッチがOFFのときは通常ブザーが鳴らず、ONのときに鳴れば、少なくとも電気の通り道はできています。
  4. ONでも鳴らなければ、スイッチ本体、端子のゆるみ、はんだ付け、配線を順番に調べます。

導通ブザーは「低い抵抗でつながっている」ことを示すだけです。大きな電流を流したときの接触不良までは分からないため、次の電圧降下チェックも役立ちます。

例題3:ヒューズ・配線・コネクタの断線を探す

ヒューズ、ジャンパー線、延長した配線、ギボシ端子やJSTコネクタは、導通で確認できます。対象の両端にプローブを当てます。ヒューズは、できれば片側を外して測ると別経路を通った誤判定を避けやすくなります。コードを軽く曲げたときだけブザーが途切れるなら、内部断線の手がかりになります。

例題4:USB電源・DC-DCコンバータの出力を確認する

電子工作へつなぐ前は、接続先をまだつながない状態で出力を測ります。DC Vに合わせ、出力の+と−へプローブを当てて、指定電圧・極性どおりか確認します。USB端子の中へ太いプローブを無理に入れると短絡しやすいため、USBテスターや変換ケーブルなど、測定しやすい方法を使います。

可変DC-DCコンバータは、DC-DCコンバータの選び方と使い方のように、テスターの表示を見ながら少しずつ調整します。設定後に負荷をつなぎ、もう一度電圧と発熱を確認します。

少し踏み込んだ使い方:電圧降下で接触不良を探す

「電池はあるのにモーターが弱い」「スイッチを入れるとLEDが暗い」ときは、実際に機器を動かしたままDC Vで疑わしいスイッチ・コネクタ・配線の両端を測ります。そこに大きな電圧が出るなら、その部分で電圧が失われている可能性があります。数値の合否は回路の電流や部品によって変わるため、ひとつの固定値で判定しません。

マニアックだけど役立つ:ダイオード・LEDを確認する

ダイオードモードがあるテスターなら、ダイオードやLEDの向き・異常の手がかりを確認できます。回路の電源を外し、コンデンサーの電荷が残っていないことを確認してから測ります。基板につながったままでは別の部品の影響を受けるため、判断が難しい場合は片側の足を外して測ります。LEDの極性と抵抗の考え方は、LEDの種類と抵抗計算の基本も参考にしてください。

電流(A・mA)測定は、慣れてから

電流はテスターを回路へ直列に入れて測ります。電圧のように電源の+と−へ並列に当てると短絡するため、初心者の最初の用途としてはおすすめしません。消費電流を調べたいときは、回路図と手元のテスターの端子・ヒューズ定格を確認します。

安全上の注意

  • この記事は電池・USB・ACアダプター出力などの低電圧DCを対象とします。家庭用コンセント、分電盤、屋内配線、AC電源の測定は扱いません。
  • 電流レンジのテスターを電源の両端へ並列に当てると短絡します。電流測定に自信がない場合は行わず、回路の仕様から確認します。
  • 測定値が想定と違う、発熱・におい・破損がある場合は通電を止めます。

まとめ

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