クランプメータとは、電線を切断せずに「はさむ」だけで、通電中の電流を測定できる計測機器です。洗濯ばさみのような形状のクランプ部を開いて電線を挟み込み、その周囲に発生する磁界を検出することで、電線に流れる電流を求めます。
CM4371-50は、電流測定だけの計測機器ではありません。リードを接続することで「電圧の測定」や「抵抗値の測定」「導通チェック」「ダイオードテスト」なども行える万能な計測機器です。
この記事では、クランプメータを使ってダイオードテストをする方法を解説します。使用する機器は、電気計測器メーカである日置電機株式会社(HIOKI)のAC/DCクランプメータ CM4371-50です。
ダイオードは、電気を一方向にのみ流す半導体素子です。整流回路、フライホイールダイオード、スイッチング電源、各種保護回路など、制御盤や電子機器の内部で広く使用されています。もしダイオードが劣化・短絡・開放してしまうと、電源異常・機器の誤動作・制御回路の破損等につながるため、点検時にその状態を確認することが非常に重要です。
クランプメータの「ダイオードテスト機能」を使うと、ダイオードが正しく一方向に電流を流しているか(順方向電圧Vfの確認)、また逆方向に電流が流れていないかを簡単に判断できます。特に現場では、スイッチング電源の不具合調査や基板上の素子チェックなどで、ダイオードテストがトラブル原因の切り分けに大きく役立ちます。
クランプメータによって操作方法や測定レンジが異なる場合がありますので、必ず取扱説明書も併せてご確認ください。
CM4371-50は電流値と同時に電源有無や回路断線の確認まで一連で実施できるため、持ち替えや計測器の切り替えを最小限にすることが可能です。保全作業やトラブルシューティングの現場で「とりあえずこれ1台」で完結できる頼もしい計測機器です。
CM4371-50の他の使い方については以下のページで解説しております。
【クランプメータ使い方】直流/交流の電流を測定する方法(HIOKI：CM4371-50)
【クランプメータ使い方】直流/交流の電圧を測定する方法(HIOKI：CM4371-50)
【クランプメータ使い方】導通をチェックする方法(HIOKI：CM4371-50)
【クランプメータ使い方】抵抗器の抵抗値を測定する方法(HIOKI：CM4371-50)
【クランプメータ使い方】コンデンサの静電容量を測定する方法(HIOKI：CM4371-50)
目次
1. CM4371-50の特長(仕様の紹介)
CM4371-50は、電路を挟み込むだけで電流の真の実効値(True RMS)を測定できるクランプメータです。近年の工場や制御盤では、インバータやスイッチング電源など高調波を含む非正弦波の電流が流れるケースが増えており、真の実効値(True RMS)により歪んだ波形でもより正確な測定が期待できます。
CM4371-50は電流の他にも、電圧、周波数、突入電流、抵抗、ダイオードテスト、静電容量、温度、および直流電力の測定が可能です。
| 測定可能導体径 | φ33mm |
| 整流方法 | 真の実効値 |
| 周波数特性 | 10Hz～1kHz |
| 交流電流 (最小分解能) 確度規定範囲 | 600.0A (0.01) 1A～600A |
| 直流電流 (最小分解能) | 600A (0.01) |
| 交流電圧 | 1000V |
| 直流電圧 | 2000V ※1) |
| 電力 | 1200kVA(直流) ※1) |
| 抵抗 | 6MΩ |
| 温度 | -40℃～400℃ ※2) |
| 静電容量 | 可 |
| 周波数 | 999.9Hz |
| 突入電流 | 可 |
| 導通チェック | 可 |
| ダイオードテスト | 可 |
| 検電 | 可 |
※1)：P2010使用時 ※2)：K熱電対DT4910必要
ダイオードテストの測定仕様は以下のようになります。
| 測定レンジ | 1.800V |
| 確度保証範囲 (分解能) | 0.000V～1.800V ※) (0.001V) |
| 短絡電流 | 200μA±20% |
| 測定確度 | ±0.7%rdg ±0.005V |
※)：順方向接続時(0.15～1.8V)にブザー断続音、0.15V未満でブザー連続音＆バックライト赤く点灯
2. 各部の名称
| 1. レバー | ジョー(クランプ部)を開閉します。 |
| 2. Fnキー | 測定機能を選択します。 |
| 3. ジョー | 電線をはさむ部分です。 |
| 4. バリア | 高電圧の危険がある部分と、使用者が手を握って操作する部分とを隔てるための安全上の境界です。 |
| 5. 製造番号 | 9桁の数字で構成され、左から2桁が製造年(西暦の下2桁)、次の2桁が製造月を表しています。 |
| 6. ロータリスイッチ | 測定機能を切り替えます。 |
| 7. HOLDキー | 測定値を固定するキーです。 |
| 8. 表示部 | 測定結果等を表示します。 |
| 9. 電池カバー | 単4形アルカリ乾電池×2用のカバーです。 |
| 10. 操作キー | バックライトON/OFFキー、MAX/MIN/PEAKキー、レンジキーがあります。 |
| 11. 測定端子部 | テストリード、K熱電対等の接続ケーブル類を接続します。 |
| 12. ストラップ取付穴 | 落下防止ストラップを取り付ける等に使用します。 |
3. ダイオードテストの概要と準備・安全確認
ダイオードは、電気をアノード(陽極)からカソード(陰極)の一方向にのみ流す半導体素子です。一般にカソード側にはカソードマークが明記されています。
ダイオードテストを行うと、ダイオードが正しく一方向に電流を流しているか(順方向電圧Vfの確認)、また逆方向に電流が流れていないかを確認することが出来ます。CM4371-50は、付属のテストリードを使用することで、ダイオードテストを行うことができます。
CM4371-50の赤色テストリードをアノード、黒色テストリードをカソードに接続した場合、ダイオードが正常であれば順方向電圧(Vf)が0.15V∼1.800Vの範囲内でありブザーが断続的に鳴ります。この記事ではこの接続を順方向に接続とします。
逆に、赤色テストリードをカソード、黒色テストリードをアノードに接続した場合(逆方向に接続)、ダイオードが正常であれば絶縁されておりレンジの上限値(1.800V)が表示されます。この記事ではこの接続を逆方向に接続とします。
3-1. 安全上の確認
本器を安全にご使用いただくため、取扱説明書をよくお読みください。
- ダイオードテストをする場合、測定対象の回路は必ず電源を切って充電分を放電して無電圧状態にしてから行ってください。
3-2. テストリードの準備
黒色のテストリードを本体のCOM端子(左側)に、赤色のテストリードをV端子(右側)に差し込みます。
4. ダイオードテストの基本手順
今回はダイオード1N4007を使用して、ダイオードテストを実施します。
「順方向に接続して順方向電圧(Vf)が0.15V∼1.800Vの範囲内が表示されブザーが断続的に鳴るか」と「逆方向に接続してレンジの上限値(1.800V)が表示されるか」を確認します。
CM4371-50でダイオードテストをする手順は以下の通りです。
ロータリースイッチを回し、目的の測定モード(ダイオードテスト/抵抗値/導通チェック)を選択します。
Fnキーを押してダイオードテストを選択します。
まずは順方向(赤色テストリードをアノード、黒色テストリードをカソード)に接続をして順方向電圧(Vf)が0.15V∼1.800Vの範囲内であるか確認します。ダイオードは左側アノード、右側カソードの状態でブレッドボードに刺してあります。
ダイオードテストの測定結果(順方向電圧Vf)は0.532Vでした。0.15V∼1.800Vの範囲内のため、ブザーが断続的に鳴りました。
順方向の接続で0.15V∼1.800Vの範囲内であったため、正常と判断します。
次に逆方向(赤色テストリードをカソード、黒色テストリードをアノード)に接続をしてレンジの上限値(1.800V)になるか確認します。
ダイオードテストの測定結果は1.800Vでした。逆方向の接続でレンジの上限値であったため、正常と判断します。
順方向の接続と逆方向の接続でどちらも正常であったため、測定したダイオードは正常であったと判断します。
5. おわりに
日置電機製のクランプメータCM4371-50を使ってダイオードテストをする方法を解説しました。
今回紹介したCM4371-50は、私が現場で日常的に使用しているモデルであり、精度・操作性・耐久性のいずれも高く「自信をもっておすすめできる」1台です。
特に電気保全や設備メンテナンスの現場では、「電流測定」から「電圧の測定」「導通チェック」など、1台で完結できる点が大きな魅力です。クランプメータの導入を検討している方は、ぜひ一度CM4371-50を手に取ってみて頂ければと思います。
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