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これらは、いずれも機器の機能を記述する回路図には書かれない部分で、 物理的機構はまったく異なることに注意してください。 当然、対策もまったく違ってきます。 2. 導電結合 - 共通インピーダンス結合 1図 共通インピーダンス結合 アース線、アース板、プリント基板の GND パターン等、複数の回路が同じ回路素子を 共有する場合は、他の回路の電流が流入することによりノイズが発生します。直流や低 周波の場合は、アース線を太くするといった方法で共通インピーダンスを下げるのも容 易ですが、高周波になると、インダクタンス成分によるインピーダンスが周波数に比例 して増加しますから、無視しきれなくなります。 そのため、基本的な対策は回路分離になって、 回路毎にアース線を分離し、 1点アースで GND 電位を固定する方針が原則になります。 導電結合のうち、 ケーブル固有で面白いのが 同軸ケーブルの外部導体が
電気回路理論の仕組み 電気回路の理論を始めて勉強すると物理学としての電磁気学と 電気工学の電気回路理論の間のギャップにより 重要な理論(アイデア)の関連を見失うといったことがあって、 このあたりの見通しをよくする解説があってもよいのではないかと思ったのが、 これを書いた理由です。 正月休みを使って年賀状がわりに書きました。 この程度の解説で電気工学がわかるわけではありませんが、 迷路に入り込んだ方のお役にたてるかもしれません。 電気工学で扱う電磁気学の世界はMaxwell方程式で把握できるわけですが、 この方程式では電場と磁場が一体化していて、 この二つが分離できるのは極めて特殊な状況に限られます。 電気回路理論では空間の電磁場を電場だけが存在する場所と 磁場だけが存在する場所に分けるというアイデアで、 本来複雑な偏微分方程式の世界を極めて簡単な常微分方程式や 代数方程式の世界に変換してし
技能系社員の仕事は職人的センスが必要で、 量産メーカーの細分化された仕事より難しいようです。 できれば、生産管理ができるところまで到達してほしいと思います。 生産管理担当役員後継者の仕事は、 生産技術、資材管理、日程管理、原価管理、受発注管理、品質管理、環境問題対応等、 主として生産に直結した管理業務です。 コンピュータ技術も仕事の一部になります。 技術系役員後継者の仕事は、理工学の専門知識と技能を必要とする仕事で、 数学、物理学、化学、電気工学、機械工学、 コンピュータ科学といった分野仕事が多いです。 社長の仕事は「社長にできなければ、この会社ではできない」というもので、 大組織の社長とはかなり性格が違います。 日常の仕事そのものは幼稚園の園長さんみたいな気がすることがありますが、 当社の場合は次術系役員を兼務しています。 当社の顧客のほとんどは海外ですし、 日本のローカルな規格で物が作
フーリエ変換と線形システムの基礎 (1) - 解説 フーリエ変換(Fourier Transform)は理工学の多くの分野で重要な役割を果たしますが、 ここでは主として工学分野で線形システムの解析に必要となる、時間領域と周波数領域 の変換を中心に、実務的かつ基 礎的事項を解説します。実例については続編を見て ください。 フーリエ変換で行き来できる時間領域と周波数領域は同じ実体の両面ですから、同じ情報 を含んでいるにもかかわらず、目に見えるものはまったく 別で、それぞれの長所があります。 つまり、トヨタ流発想から見れば、 フーリエ変換は「見える化」 の重要な手段の1つなのです。 1. (連続)フーリエ変換 まず、(連続)フーリエ変換の要点を解説しますが、 詳細は、下記の文献などを参照してください。 Athanasios Papoulis,- THE FOURIER INTEGRAL AND
周囲温度が違う場合は、下記の補正がよく使われます。(注1) I = Ir * sqrt((Tc - T) / (Tc - Tr)) (3) ここに I = 周囲温度 T に於ける許容電流 (A) Ir = 周囲温度 Tr に於ける許容電流 (A) Tc = 絶縁体の温度定格 (C) 周囲温度が同じで絶縁体の温度定格が違う場合も、 同じ手法で下記のように換算することができます。 I = Ir * sqrt((Tc - T) / (Tr - T)) (4) ここに I = 絶縁体の温度定格 Tc に対する許容電流 (A) Ir = 絶縁体の温度定格 Tr に於ける許容電流 (A) T = 周囲温度 (C) 長時間定格としての許容電流の目安を得るモデルとしては、 他にもいろいろあって、 例えば、 絶縁体の温度が周囲温度にたいして 30 C 上昇する電流を許容電流と考えるときの 目安として、 下記
「デシベル」(Decibel) 変換 計算 変換したい値を入力し単位を選択してから「compute」釦をクリックします。 dB .. デシベル (Decibels) Power-ratio .. P2/P1 (P2 は計測すべき電力、P1 は基準となる電力) Voltage-ratio .. V2/V1 (V2 は計測すべき電圧、V1 基準となる電圧) dBm .. オーディオの 1 mW, 600 Ohm 基準 または テレビの 1 mV, 75 Ohm 基準の dB dBu .. 1uV 基準の dB mV .. 電圧 (mV または mV/m) uV .. 電圧 (uV または uV/m) Nepers .. 電気工学の理論(学問)で使われる電圧比 「デシベル」は電力比であって、電力量ではありません。基準となる電力に比べて 相対的に何倍大きいか(プラスの dB)小さいか(マイナスの
疲労や破壊現象とワイブル分布 当社の場合、電線の疲労や破壊データの解析や表示には、 「ワイブル分布」(Weibull Distribution)を使うことが多く、 よくご質問をいただきますので、その要点をご説明します。 1. 破壊のメカニズム 電線の導体や絶縁体の破壊データの統計的性格は、 正規分布になりません。 つまり、正規分布を前提にした、平均と標準偏差の関係が役にたたないのです。 何故かというと、破壊現象は、 材料の最も弱いところにできた損傷が一気に拡大するというメカニズムですから、 材料の平均的な性格とは関係なく、最弱点だけで決まるためです。 具体的なイメージとしては、鎖の破断を考えていただくと納得できると思います。 鎖の強度は、個々の環の強度の平均値で決まるわけではなくて、 最も弱い環だけで決まります。 つまり、正規分布をもつ母集団から、その一部を抜きだしたとき、 最小強度の分布
温度定格と絶縁物の耐熱性 電線を始めとして、絶縁物を使った電子・電気部品には「 温度定格」(temperature rating) という指標がありますが、この数値の意味を理解するための原理を解説し ます。 1. 絶縁物の熱劣化 一般に絶縁体として使われる高分子を長時間高温に晒すと 劣化して絶縁物としての 機能が低下したり失われたりしますが、その機構には下記のようなタイプがありま す。 劣化 -+- 分解 -+- 解重合 | +- ランダム分解 +- 酸化 解重合というのは重合反応の逆の過程で、主鎖末端から切断を開始し、ちょうどジ ッパーを開くようにモノマを一つ一つ切り離しながら進行します。ランダム分解の ほうは純粋な確率過程で主鎖がでたらめに切れるものです。例えば、ポリメタクリ ル酸は解重合により分解してメタクリル酸メチルのモノマになりますし、ポリエチ レンはランダム分解して、いろ
sh (/bin/sh) による配列操作 例えば、表を引いて値を変換しなければならないといったケースでは、sh スク リプトで1次元配列が欲しくなるときがあります。 korn sh や最近の bash では1次元配列をサポートしていますし、複雑な操作な ら、awk や perl といった外部のプログラミング言語を起動するのが簡単ですが、 /bin/sh や POSIX 1003.1 の sh の枠組でも、位置パラメータを使うと、比較的 素直な扱いができます。 インデックス値に対応する値を求める 例えば、12 の要素 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec を持つ1次元配列を考え、そのインデックスを 1, 2, 3, .. 12 とします。この 配列の i 番目の要素を変数 v の値として取り出す操作として最も簡単なのは、 次の方法では
事務処理に必須の「ファイル・ロッキング」 事務処理に必須で、しかも、まとまった情報の少ない、 UNIX システムのファイ ル・ロッキングについて、その原理と手法を解説します。この解説は、この問題の すべてをカバーするわけではありませんが、現実に発生するすべての問題に対処す ることができます。 creat(), link(), open() 等のシステム・コールについては、 UNIX プログラミ ング・マニュアルの2章を併読するとわかります。POSIX 1003.1 のロック機構に ついては、規格書だけではわかりにくいと思いますので、詳述しました。 ファイル・ロッキングの必要性 「UNIX」は、マルチ・ユーザ/マルチ・タスクの OS ですから、もともと、複数の ユーザが協力して、同じ仕事をする形態の事務処理に適しているわけですが、UNIX 成功の基盤となった、 一貫したテキストファイルの採用
伝送線路理論の基礎 電磁波の伝搬路としての、 伝送線路(electrical transmission line)を扱う手法として最も一般的なのは ヘビサイドの「電信方程式」(lineman's equation)により 伝送路を「分布定数線路」 (distributed constant circuits) として扱う方法ですが、 これは電界と磁界を電圧と電流として工学的に解釈することで、 直接Maxwell方程式を扱うのと比べて計算が極めて簡単になる というのがその理由です。 以下、ケーブル伝送の理解に不可欠な、2導体系の伝送線路理論の基本を解説します。 1. 電信方程式 図1 一様な線路の微小部分 一様な伝送線路 の微小部分を考えます。図1の回路で往復2導体から構成される伝 送系の電圧、電流の平衡条件は v(z+dx,t) - v(x,t) = -R*dx*i(x,t) - L*dx
http://www.intex.tokyo/puzzle/ に移動しました。
物理定数表 Physical Constants ケーブルとその周辺を考えるとき、よく必要になる物理定数を集めてあります。 1. 基本定数 Primary Constants
ワイヤ・ゲージ、抗張力、直流抵抗の計算 (AWG, mil, mm, square-milimeter) サイズ (単位に対応するサイズの数値を入力してください。) 単位 (AWG, mil, CM, mm, sq-mm のいずれかを選択してください) 構造 (solid(単線)、stranded(撚線)のいずれかを選択してください) 計算 (サイズを入力し、単位と構造を選択してから「計算」をクリックすると、換算結果 が、得られます。 ワイヤの導体サイズの表示法はいろいろありますがよく使われるのは、次の二 つです。詳細は「電子機器用ワイヤ・ケーブル概論」を参照してください。 AWG (American Wire Gauge) AWG は BS (Brown & Sharp wire gauge) とも呼ばれ、単線導体の直径 5 mil を 36 AWG、直径 460 mil を 4/0 A
Sパラメータの基礎 1. Sパラメータの必要性 電磁エネルギの移動は、すべて電磁波の伝搬として実現されますが、 電磁波は回路の特性インピーダンスの一様性が失われた場所で反射しますから、 回路内には無数の反射波が存在し、 電磁エネルギの分布とその時間的変化はかなり複雑です。 しかし、周波数が低く、 部品の大きさが信号波形を構成する周波数成分の波長に比べて十分小さい場合は、 反射波の影響は信号が変化する時間に比べて、 極めて短時間でなくなりますから、 定常状態としての部品内部の電圧と電流が一様になり、 その電圧、電流の比としての「インピーダンス」で 部品固有の特性を表わすことができます。 ところが、高周波の部品や回路では、 部品内部の電磁波の伝搬速度に比べて部品の大きさが無視できませんから、 部品内部に於ける電磁波の進行波と反射波の干渉の一様性が失われ、 定常状態の電圧と電流とその比が部品固有
FreeFEM 1950 年代に構造解析から誕生した「有限要素法」は偏微分方程式の標準的な数値解法の 一つとして定着しましたが、 複雑な境界形状に良く適合した要素分割ができる ポテンシャル分布に適応した自由な要素分割ができる 材料定数の取扱が容易 といった際だった利点の半面、構造データとプログラムの作成が面倒で、 電卓のように気軽に使えるものではありませんでした。 ところが、 FreeFEM という見事なアイデアで、この状況はずいぶん改善されたと思います。 このプログラムは、フランスの UPMC (当時 Pierre et Marie Curie 大学)の スタッフによって開発された もので、Gfemと呼ばれるPascal風の言語により、 1) 境界形状 2) 境界条件 3) 偏微分方程式 を記述するだけで、メッシュの自動生成から数値解を求める作業のすべてをやって くれますから、何とも気軽
Bourne Shell 自習テキスト (C) 1994-06-29 木村 孝道 シェルとは シェル (shell) とは unix のコマンドインタプリタで、ユーザ端末から入力され た文字列を解釈し、その指示に従って仕事をするプログラムです。しかし、シェル は決して特殊プログラムではありません。シェルも他のツールと同様にunix上の1 つのコマンドに過ぎません。シェルが他の多くのプログラムと違う点は自分自身が ある特定の仕事をするのではなく「他のコマンド類のまとめ役」として機能するこ とです。 なぜコマンドインタプリタが「殻」を意味するシェル (shell) なのでしょうか。 ユーザから見るとオペレーティングシステムの核(kernel)を貝殻のように包んでい ることに由来しているようです。Rod Maris, Marc H. Meyer著「The UNIX Shell Programin
UNIXのバックグラウンド Unix に初めて接する方々が、それを理解し、応用し、そのマニュアルをご覧にな るときの手助けとして、システム全体の背景を解説してみようと思います。 「商品」と「拡張」部分を割り引きした unix は驚くほど効率的で居心地の良いシ ステムですが、派手でもなく、素人受けするものでもなく、馴れるに従って離れ難 くなり、見た瞬間でなく、後になって深い感動を覚えるといったところがあります。 よく言われているような、ソフトウェア開発といった狭い領域だけでなく、個人か ら組織、日常業務から非定型業務、事務、技術、研究開発、出版、自動化等、あら ゆる分野で、その威力を発揮します。 日頃、目につくことは少ないのですが、実際、日本でも、一部上場会社から、家族 経営の商店、個人の自宅と、幅広いところで、汎用機やオフィスコンピュータ、そ の他のシステムをはるかにしのぐ活躍をしています
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