インピーダンスを測定するときに、インピーダンス測定器などの専用測定器を利用しようとしても、測定器そのものがけっこう高価であったり、ちょっと測定してみるといった目的には合わなかったりします。
技術系の方ですら、安易に専用測定器を購入しようとする人もいますが、オーディオ機器等の低周波の場合は、汎用の測定器を用いれば、思ったよりも簡単に測定できます。
発信器と交流電圧電流計を使う
ここでは、発振器と交流電流計、交流電圧計を用いて測定する方法を説明します。インピーダンスは、簡単にいえば交流電圧と交流電流の比のことを意味しますので、交流電圧と交流電流を測定すればよいのです。
図のように、発振器の出力に、交流電流計と被測定物を直列につなぎ、被測定物の両端に交流電圧計を接続します。
交流電流計、交流電圧計の代わりに、それぞれデジタルマルチメータを用いても良いでしょう。
注意点も難しいくない
発振器の出力インピーダンスは、被測定物と同じインピーダンスのものが望ましいですが、低周波の場合はインピーダンス整合が取れていなくても、大きな測定誤差にはならないので、あまり気にしなくて良いでしょう。
発振器の出力電圧は被測定物に過電圧がかからず、過電流が流れない適切な値に設定し、周波数は測定したい周波数に合わせます。適切な周波数が不明であれば、とりあえず1kHzに設定しておくのが良いでしょう。
交流電流計には過電流にならないレンジを選択する必要がありますが、必要であればレンジに合せて発振器の出力電圧を調整しましょう。うまく合わせずらい場合は、交流電流計と直列に抵抗素子を接続して調整するのも良いでしょう。
交流電圧計からの接続は、可能な限り被測定物の端子付近に接続しましょう。被測定物のインピーダンスが低い場合、線材のインピーダンスの影響で測定誤差が大きくなってしまうからです。
計算式も容易
以上の接続・設定が完了したら、発振器の出力をオンにして、交流電流計の電流I[A]と、交流電圧計の電圧V[V]を測定します。
周波数特性を測定したい場合は、発振器の周波数を所望の値に変更しながら電流と電圧を記録します。あとは、得られた電流Iと電圧Vを下記の式に代入して、インピーダンスを求めるだけです。
インピーダンス=V/I
この方法は、周波数特性を容易に測定できることが特徴です。廉価タイプのインピーダンス測定器では、周波数が固定の場合が多いですし、周波数を可変できるタイプのインピーダンス測定器は、かなり値段が高くなります。
技術系の方であれば、「なんだ!簡単じゃないか」と思うはずですが、簡単な割には、いざ測定となると、安易に専用測定器を探したりするものです。原点に立って考えれば、それほど難しくないことがお分かり頂けるでしょう。