赤外線リモコンは家電製品でも多く使用されています。それが示すように小さくなり、簡単で大変利用しやすくなっています。
チェックも簡単でアナログ・テスターを使用すればいとも簡単に良否が分かります。
左側が出力信号電圧、右側が電源電圧
「赤外線受光モジュール」はトランジスタと同じ様に3本足です。1本が電源、もう1本が信号の出力端子、そして残りが共通のグランド端子となっています。
端子の位置は品種によって違いがありますから、メーカーの資料で確認してください。でも簡単に判別することは出来ます。
一般的なものでの端子判別方法です。
- 電源ラインあるいは基板上からGNDを見つける。
- １のGNDと受光モジュールの端子をテスターの導通テスト等でGND端子を確認する。
- おもちゃの電源をオンにして受光モジュールの他の端子の電圧をチェックする。電圧が5V程であれば電源端子、それよりも1V程低い端子が出力端子です。
出力端子が判明しましたら、いよいよ受光モジュールの動作チェックを行います。
- テスターの黒色側をGND端子に接続、赤色側を出力端子に接続します。測定レンジは直流電圧10Vにセットします。
- おもちゃの電源をオンにして、リモコン（家電製品のリモコンでもよい）を受光モジュールに向けてどれかのボタンを押し信号を送ります。
- テスターの電圧が現在より少しだけ下がり、細かく振動しているのが見えると思います。この状態であれば受光モジュールは正常だと判断します。
赤外線リモコンの信号は30～40KHｚで変調されています。外光と区別をするためですが、変調された信号から本来の信号を取り出すための回路（ＬＳＩ）が赤外線受光モジュールに組み込まれています。
また、その周波数の違いによる種類がありますから注意も必要です。一般的に多いのは38KHz、40KHzです。
ここで注意して頂きたいのですが、テスターの針が振動するように振れていたのは、本来の赤外線リモコンの信号がデジタル信号であったからです。低い周波数の場合は針の振れとしてみることが出来ます。
オシロスコープで波形を観測するように、アナログ・テスターの振れ具合を見て波形を想像するのも面白いではありませんか。
赤外線受光モジュールの詳しくは専門資料を見て下さい。
(2007/03/16)
小さくて安価であり、2端子の使いやすいマイクですのでおもちゃに限らず、多くの音響機器でも使用されています。
おもちゃでは電子ピアノなどマイクの付いているものには、このＥＣＭが使われていると思います。
ところで、このマイクの良否の判定はどのようにしておられますか。私はアナログ・テスターを使った簡単な方法でテストしています。
方法は、
- テスターを抵抗測定のKΩレンジにセットします。
- テスター棒の赤側(-)をＥＣＭのＣＯＬＤ側に当て,黒側(+)をＨＯＴ側に当てます。
- ＥＣＭの種類にもよりますが１～３KΩ位いの抵抗値を示します。
- ここでマイクに向かって声と言うよりも息を吹きかける様に出してやりますと、針が少しだけ振れると思います。
- ３，４の様になればＥＣＭは正常だと判断しています。
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ＥＣＭの原理構造などについては専門資料を見て下さい。
(2007/03/09)
工作は少々難儀ですが、手を真っ黒にして子供心に戻った気分で作ってみてください。
材料は子供達やお孫さんが使いきった鉛筆を利用して作ります。
鉛筆の両端をミノムシクリップで、芯の部分を挟めるように削って加工します。
次からの作業は抵抗値を測定しながらの工作になります。非常に急激な変化をしますから慎重に作業してください。
中間部分を「Ｖの字型」に切込みを入れて、鉛筆の芯の部分を削り、電流の通り道を狭くして抵抗値を大きくします。
一箇所で作ろうとすると失敗しやすいので、２～３箇所ぐらいに分けたほうが上手く行きます。
目的の抵抗値に近づけようと、余り欲を出さない方が良いでしょう。±２０～３０％の範囲なら「良し」とします。
鉛筆の芯は折れやすく、少しでも無理な力が掛かると簡単に折れて断線してしまいます。
柔らかい鉛筆(HB,B,2B-6B)よりも硬めの鉛筆(F,H,2H-9H)の方が作りやすいようです。
また削り終わったら、谷の部分を「エポキシ」接着剤で埋めるように固めて置く事をお勧めします。実験中に壊れると苦労しますからね。
新しい刃のよく切れるカッターを使って作業しますから、くれぐれも怪我をしないように注意して下さい。
(2006/11/06)
おもちゃにも沢山使用されていますが、電球（麦球）との違いについて整理しておくのも良いかと思います。
実験材料が揃うようでしたら、簡単な実験をしてみるのも面白いでしょう。
電球と赤色LED、青色LEDの３種類で実験をしてみたいと思います。
実験回路の抵抗器は電流制限の為に入れてあります。
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これらの結果から次のような事が分かります。
- １：電球（麦球）の場合
- 低い電圧でも点灯する。
- 消費電流が大きい。
- どの方向からでも点灯が確認できる。
- ２：赤色ＬＥＤの場合（黄色、黄緑色ＬＥＤなども同様）
- ２Ｖ位の電圧でないと点灯しない。
- 消費電流は少ない。
- 点灯後、電圧の変化に対して電流の変化が大きい。
- １０ｍＡ以上ではそれ程明るさに変化がない。
- ３：青色ＬＥＤの場合（白色ＬＥＤも同様）
- ３Ｖ位の電圧でないと点灯しない。
- 消費電流は少ない。
- 点灯後、電圧の変化に対して電流の変化が大きい。
- 赤色ＬＥＤと同様１０ｍＡ以上ではそれ程明るさに変化がない。
これらの特性を知った上で利用すると良いと思います。
おもちゃの「光る剣」などでは、単３乾電池３本で青色ＬＥＤが１０個以上も並列に使用してありますが、しっかりと輝いていました。電球ではとても出来ない芸当です。
(2006/11/06)
このモーターは構造が簡単ですし、電源を接続すれば即回転します。そして電源の極性を逆に接続すれば逆回転します。
その上価格も安く、近くのお店で簡単に手に入ると思います。
そんな訳で交換するにも余り悩む事もないと思いますが、しかし、こだわりのおもちゃドクターと致しましては、ちょっと待って頂きたいと思います。
ブラシ付きＤＣモーターの構造と原理については先刻ご存知だと思います。もし再確認をされたいのでしたら、「マブチモーター㈱」のＨＰ（リンクページ参照）などを見て頂ければ良いかと思います。
おもちゃの修理でモーターに問題があると思われる時、モーターが「回る」か「回らない」のかの判断で対応をしていませんか？
確かに「回らない」のは問題ありです。でも、どうして「回らない」のかを確認をする事も意味があることだと思います。
やはりここは分解をしてみる事が必要だと思いますが如何でしょう。皆さんはどうされますか？
さて、私はモーターの分解の前には必ずテスターで端子間の抵抗を測定しています。抵抗値はモーターの種類により少し違いが有ります。
そして、指先でシャフト部分を非常にゆっくりと回転させながら、テスターの針の振れを確認しています。針の振れが大きい時は分解をしてみる価値が大いにあるときです。
ここで「非常にゆっくり」と書きましたが、もう気付かれた方は流石です。ブラシ付きＤＣモーターは回転させると直流発電機として働き、回転の方向に対応する直流電圧を発生します。そんな訳でテスターでの抵抗測定が正しく計れなくなります。
話を戻して、テスターの針の振れが大きい時はブラシとコミテーター部分に問題があることが多いからです。
またモーターの問題点は殆どがこの部分による故障です。百聞は一見に如ず、一度は分解してみましょう。
先のブラシ付きＤＣモータが直流発電機でもあるとの話ですが、モーターの端子をテスターに接続し、ＤＣ電圧測定レンジにしてシャフトを回転してみれば納得出来ると思います。試してみてください。
(2006/10/11)
音が出ないなど、スピーカーの故障が原因だと分かると、何気なく交換していると思います。実は私もそうでした。
でも、おもちゃの場合は特に気を付けないといけないですね。
おもちゃの場合は、電子回路を簡単にするために、電流の直流分もスピーカーに流している場合が多いようです。
直流電流が流れると言う事は、接続の仕方によってスピーカーのボイスコイルが前方に押されるか、後方に引きこまれるかの動きをする事になります。
前方に押されている場合はまだしも、後方に引き込まれている状態ですと、コーンとボイスコイルの接着面に引き剥がす方向に力が働きます。この状態が長く続けば問題が発生する可能性は高くなると思われます。
故障時の判断材料の一つとして、「音が小さくなった」と言って持ち込まれたような場合、スピーカーの配線を逆に接続してみます。音は少々割れていますが、大きな音が出ると思います。
このような場合はコーンとボイスコイルの接着が外れていると思います。
スピーカーを修理あるいは交換された場合、配線も正しておく事をお勧めします。
さて、このスピーカーのプラスとマイナスはどうなっているのでしょうか？ また、どのように調べたらよいのでしょうか？
私の調べた限りでは、コーンが前方に動く方向に電流を流したときのプラス側が、スピーカーのプラス(+)端子のようです。
皆さんもテスターなどを使って調べてみてください。テスターでは良く分からない場合は、1.5Vの乾電池を直接接続してみます。
そう言えば、おもちゃの中にも発泡スチロールの小さな色球が、スピーカーの上でピョンピョンと飛び跳ねるものがありましたね。
その種類も形も色々ですが、スイッチを閉じた時の抵抗は0オームなのでしょうか？ 皆さんは測定したことがありますか。
機会があったら、色々なスイッチの抵抗を測定してみると面白いです。また、接点復活剤などをお持ちでしたら、塗布した後の変化の有無など見てみるのも面白いと思います。
測定にはデジタル・テスター(DMM)の方が分かりやすいと思います。もちろん性能にもよりますが。
おもちゃによって音の大きさもさまざまですが、一度測定してみるのも面白いと思います。
機会があったら測定してみてください。
また、モーターにはどれ位流れているか、知っておくのも良いかと思います。
え？、方法ですか？、皆さんならどうされますか？
電源スイッチは切ってあるはずなのに、わずかですが電流が流れています。
コンピュータを使用したおもちゃではよくあります。遊ばなくても何時の間にか電池が無くなってしまた話は良く聞きます。
おもちゃの持ち主の方々に知っていて説明すると、よく理解して頂けるのではないでしょうか。
おもちゃによって随分と違いがあるようには思いますが、一度試してみるのも面白いと思います。
電源には電圧が連続的に可変できる定電圧電源があると便利です。
注意してください。決して使用電池以上の高い電圧は掛けないようにして下さい。壊れてしまったら大変です。大切なおもちゃですから。