超音波洗浄機の故障だが、交換した（手持ち品でドレイン電流が小さい）ハーフブリッジ回路のドライブ用パワーMOS-FETがONの瞬間に壊れる（ショートモード）のでは無く、少し時間（30秒～2分程度）で壊れるという現象があり、メル友に相談したところ素子の温度上昇で壊れるのが考えられるのでサーミスタ等で温度監視してはどうかというので、温度計を探して見た。
1つは、以前SP01.JPで購入した「-50度～+70度デジタル温度計」395円でセンサーにリード線がついているタイプだが、測定温度誤差が大きいので使っていなかった。今回、確認してみたら温度表示の誤差はボタン電池の消耗が原因らしく新品の電池に交換したら±1℃に収まっている様だ。
この原因が判らないかったので、買わなくてはと地元のデスカウントショップで室内/室外同時表示温度計が980円だったので購入しておいた。これも屋外測定はサーミスタにリード線が出ている。
これを機会に両方の中身を見てみた。
サーミスタの抵抗は３個共に20℃あたりで約12ｋΩと同じ特性のを使っている様だ。
室内用のサーミスタは基板にチップ部品として直付けされていた。これを外してリード線を付ければ、離した状態での測定も可能だろう。
その後の調査で使用されているのと同じ特性と見られるＮＴＣ-サーミスタが秋月より販売されている。
ＮＴＣサーミスタ（温度検知・温度補償用）１０ｋΩ（５個入）200円
ＮＴＣサーミスタ（温度検知・温度補償用）１０ｋΩ［１６０８］サイズ（２０個入）200円
これにある計算式で算出してみた。THS-keisan.xls」をダウンロード
Web上で計算してくれるページもメル友より紹介いただいた。
NTCサーミスタの温度特性（B定数による計算）
このままではリニアに変化しないので、リニアライズ回路（といっても抵抗１本）を計算してみた。楽しい勉強会１６を参考
現地改修も一段落したので、休暇をもらい、午後から、作業が中断していた故障箇所の調査を開始した。
まずは出口から
超音波振動子が壊れていないかという点だ。
槽に定量の液体が入っていないと壊れる場合があるというが、今回これを知らず少ない量で動作確認を行ったので心配だった。
1台に10個の振動子が接着されているが1個ずつ配線を切っていくのも、その後の接続を考えると大変なので、それをしないで確認する方法が無いか考えて見た。
以前大量に頂いた超音波センサーの残りが有ったので、これで振動音がモニター出来ないかとやってみた。
今回の洗浄機は発振回路の周波数が40ｋHｚであることが確認とれているし、超音波センサーの中心周波数も同じ40ｋHｚなので使える。
信号発振器より40ｋHz信号を印加してみる。
シンセサイザー方式のは正弦波しか出ないが、出力レベルが+15ｄBm/600Ωと110Ωまで出せる。一方、CR発振器は矩形波も出せるが、出力が0ｄBmまでしか出せない。
これで実験してみると、矩形波でも振動子が共振しるので、出力波形は正弦波となる。
マッチングトランス経由と無しで比較したが、無しのほうがレベルが高く出た。おそらくトランス出力のが入力に対しインピーダンスが低くなっているのだろう。トランスも壊れてはいない様だ。
振動子のインピーダンスは公表されている国産メーカーので見ると35Ω以下となっており、これが10個並列なので3.5Ωとかなり低インピーダンスとなる。
ということで、振動子に直接シンセサイザー式発振器600Ω出力（マッチングからすると110Ωとなるのだが出力電圧が大きい600Ωとする）から印加する。
超音波センサーは出力レベルが小さいのだが、取り敢えずオシロスコープに直接接続して波形を見てみた。画面の様に正弦波が観測された。
これを各振動子に近づけてみると、夫々に観測されるので良いのかなと。でも槽に一体にくっついているので他の振動子の影響も出るのかも知れない。
まあ半信半疑ではあるが、次の段階に進めたいと考えている。
出力のN-CHパワーMOS-FETについて、安価な秋月の2SK2372（100円）と電流の大きい2SK3681（1050円）を付けて見て、これのB電圧は実験用可変直流電源を使い温度センサーで監視しながら電圧を上げてみての異常発生が無いか確認したいと思う。但し、規定量の水を入れて確認する必要があるので、ドライブ基板と本体を離すための延長コードを作らなければならない。
4/12（木）～4/15（日）の4日間は、設計した私書箱の不具合で現地改修のために朝は始発（5：09発）電車に乗り、帰りは21時以降会社着という生活を送っていました。延べ人数も18人を出しての作業。
3日目は、前日、会社での資料作成で1時過ぎまで掛かったので、目覚ましに気がつかず、慌てて起きて車を飛ばし、駐車場（1ｋｍ位あるか）からは重い荷物を担いで駆け足。電車のドアが閉まる寸前間に合った。近頃、高血圧症で急激な運動は良く無いのだが、そうは言ってられない。倒れずには済んだが心臓の鼓動の高鳴りがしばらく収まらなかった。
現場は地下2階なので、その間、太陽を拝むことも無く久しぶりに見た4/16（月）の太陽は眩しかった。そういったモグラ生活でした。
4/15（日）はなんとしても終わらさないといけないので私が最後まで残り、不具合箇所の修正を10時半近くまで掛かって何とか目鼻はついたかという感じで帰って来ました（といっても帰る電車が、もう無いので、長男のところに泊めてもらいました）。
アナログ式は先日のブログで書いた様にカードが無いので動作確認出来ないでいたがメル友の先輩ドクターにカードの手持ちが無いか聞いて見たら、無いのだがと、アイデアを頂いた。
テープ/ビデオデッキ用のテープを厚紙に貼って作って見てはという内容だった。
手持ちのワカメ状態になったカセットテープを分解して正常なテープ部分を切り取り、取り敢えず、お借りしているデジタル用カードに２本ポリイミドテープで貼りつけた。
１本（上段）は先生の音声再生用でもう１本（下段）は自分の音声録音/再生用だ。
早速、再生してみると、カセットテープに録音されていた音が遅いながら（カセットテープの録音スピードが遅い関係で）聞こえて来た（位置も合っていないので明瞭では無いが）。
次に、スイッチを録音に合わせ、マイクに向かって喋って再生すると、これは録音再生が同じヘッドなので明瞭に録音されていた。
どうやら録音/再生は正常に動作している様だ。
ツマミは紛失して無いというので、手持ちのツマミを不格好では有るが取り付ける。
お借りしているデジタル式も、依頼者に確認したら、時々音の出ない時が有るので見て欲しいというので確認してみた。
音声は多分バーコードと、SDカードに書き込まれたデーターと照合して、再生されるのかなと思われます。従ってバーコード部分が読み終わるとカード無くてもがアナウンスが再生されます。
バーコード読み取り部分が汚れていないかヘッドクリーナーで清浄するが、ボリュームの位置によって音が出る時や出ない時が有るので分解してみた。
ボリュームを触ると、音が出たり、出なかったりする。抵抗値を測定すると抵抗が無限大で接触していない様なので外して見る。
抵抗スライダーが摺り減っている感じで、清浄しても抵抗が断続的になるので、手持ちの類似品を使うことにする。秋月から購入したもので、端子形状・位置は同一なので基板にはそのまま取り付け可能。但しシャフトの形状が異なるので、元の形に加工する。ストラップ配線が元々２本（ボリュームケースとコモン端子）されていたが、特性が取れなかった為の改造（この部分のパターンがカットされていた）なのか、それとも、誰かが修理したのかは不明。
これでカードの再生を確認する。ボリュームは正常に可変出来るが、時々、再生出来ない場合がある。
カード自体も清浄すると再生される比率が上がった感じがするが、やはり何回かに１回動作しない（ピッという小さな音だけはする）時が有るので、その時は「電源スイッチ」らしいボタンを押してLEDを一回点灯させると再生出来る様になる（これも100％では無い）。説明書が無いので、これで良いものか判らないが依頼者に説明して了解してもらう。
デジタル式とアナログ式は外観が殆ど同じだが細かいところ（電池ボックスの固定ねじが追加）で変更されている。ロゴのところにも赤字で”Digital”と表示がされていることに初めて気づいた。
会社では板金部品の洗浄に安価な中国製超音波洗浄器を2台使用しているが、1台が洗浄途中で超音波振動が出なくなったというので修理対応した。
温度とタイマーの表示および設定は出来る様だ。
底板を外すと駆動基板が有り、見るとフューズが3本切れていた。容量は全て6.3Aとなっている。振動子は10個使用してパラ接続されている。白い配線は素子の金属と同電位なので洗浄機筐体に落ちている。
会社には電気部品が殆ど無いので、フューズ替わりに撚り線の1本を付けて見た（これは間違うと正常な回路も壊す危険性が大きいので真似しないで下さい）が、やはり切れる。フューズの負荷側抵抗を測定すると、極性を換えても殆ど0Ωを示す。出力のFETがどの端子もショート状態だった。
これ以上は、会社での修理が不可能なので、翌日引き取って自宅で修理開始した。
フューズはリード線タイプを使用していたが、交換しやすい様にミゼットタイプのホルダに付け替える。AC入力に2本、AC100V整流出力に1本使用している。
FETを、簡単に交換出来る様に差し込みソケット式にした。
ドライブしている超音波信号波形を見たが40ｋHｚの波形が観測され±15V出ている。
パワーMOS-FETは富士電機製FMH28N50Eを2個使用していた。
同じのが無いので、ドレイン電流は12Aと少ないが、手持ちの2SK2842に交換してみる。
入力フューズは切れないが、DC出力側が少しして切れる。この時、FETは同じくショートモードで壊れている。フューズが切れない初期状態では消費電流が2.3A程度でした。
回路図はパターンから推理しているので間違いが有るかも知れません。
ハーフブリッジ回路を使用している。シュートスルー電流が大きいのかも知れない。
槽に水が入っていないせいかと入れて見たら2分程度動作（超音波の泡も確認）していたが、その後、超音波が出なくなったので、見てみると同じ故障モードで壊れていた。
フィンの温度が高くなっているので、今度はパソコン用強制空冷CPUファンにタップを切り、これにFETを付けて見たが同じ様にFETが破損する。容量が不足なのか？
FMH28N50Eのセカンドソースがフェアチャイルド製FQA28N50でRSコンポーネンツで900円となっている。
更に容量の大きい2SK3681がサトー電気で入手（1050円）出来る。
私書箱の調整も最終段階に入り、来週最後（であれば良いが）となる手直しに行かなければならない。
各私書箱の扉が中心より左寄りになっているのと、蝶番のガタが大きく扉が傾くという不具合だ。
蝶番のガタ（傾き）については、蝶番をタガネで打ち、穴を狭くすることで対応することにした。
一方、扉の寄せについては、蝶番の支点位置をずらす為に板金を曲げる治具を考案し試作を作ってもらった。実際に試して見たがうまく行きそうだ。あとは現地で全てその通りに行くかが心配なところである。
イワヤのぬいぐるみは負荷が大きいので、平ギアとシャフトとのかしめがゆるくなりやすい。瞬間接着剤でもダメだったが、ねじロック263（高強度）（液の色：赤）をシャフトに付け、ギアをはめ込むと約1日（完全硬化）もあればしっかり固定する。固化時間：約10分（鋼）
ねじロックは空気を遮断すると硬化する仕組みなので、開放状態のところは硬化しない。
先日のブログで修理内容を紹介したものの中で、修理不能とした「トークアロング・プレイメイト」だが、以前修理したタイプと中身の基板が全然異なるのでバージョンによる違いが無いかネット検索したところ、ホームページ「ママのガレージセール」で「DWEディズニー英語システム・ワールドファミリーについて よくある質問」に一覧表が有った。
これによると、2002年を境にアナログ式からデジタル式に切り替わっている様で、記録媒体も磁気テープからバーコードになっているので、電話で互換性が無いか確認したところ「無い」とのことだった。
依頼されたのは、持って来てくれたもう１台の正常動作品（デジタル式と推測する）に付いて来たバーコードの付いているカードで、この本体では問題無く再生される。
当然、磁気テープが付いていないのでアナログ式では再生されない訳だ。
と原因が判った。
その後、依頼者に聞いてみたら、このアナログ式は親戚から本体のみ頂いたということだった。
余談で、先輩ドクターから聞いていた話だが、プレイメイトのリサイクル販売している業者の中には、有料でも修理してくれるおもちゃドクターを探しているという。案の定、おもちゃ病院と言ったら、有料で修理をお願いしたいという話が有った。（低料金で修理させ、高額で販売することで、利ざやを稼いでいるという業者も多いらしいので注意のこと）
切り換えスイッチ表示の意味（使用方法）が判らなかったが、下記リンクで説明見つかり、操作方法が判った。
プレイメイト使用説明書【北加伊堂】
光になってから何故か頻繁にネットワーク接続出来ない現象が起きている。
ネットワーク構成は光モデム（ルータータイプ）から無線LANルーター（BUFFALO製WHR-G301NA）にブリッジ接続している。パソコン等は無線LANルーターのLAN端子に接続している。
この様な時は光モデムおよび無線LANルーターの電源を一旦抜いてリセットさせると大体が復旧する。
毎回、やるのも面倒なので接続変更することにした。
無線LANルーターに接続されているLANケーブルを5ポートHUBに入れて、その1ポートを無線LANルーターの「インターネット接続端子」に接続し、無線LANルーターは無線機器専用とした。
スイッチはAUTOとしたが、OFF（ブリッジ接続）でも無線LANは繋がった。
これにより接続が安定し、回線スピードも速くなった気がする。
光にしたこととの関連や原因は良く判らないが、このままで様子を見ることにする。
私が作れる（実際の製作は不得意だが）のは、現在の会社でスクラップになったステンレス板を利用するもので、その道のベテランに相談したら「寸法が判れば作ってあげるよ」というので、寸法を測定し依頼した。
その結果、私の考えていたものより格段に素晴らしいのが出来上がった。
寸法も一分の狂いも無く収まった。
（写真：扉の合わせが逆でしたね。180度回転して取り付けします）
当然ステンレス（SUS304)製なので錆びには強く、本体（セメントか？）が先に劣化しそうだが。
あとは正式にコーキングして完成。
4/6早起きしてコーキング作業開始。
以前、風呂場のタイル貼り及び目地に使用した水中ボンドE380が残っていたので、これを使用することにした。
２液性で１：１で混ぜ合わせ、水を加えると柔らかくなり伸ばすことが出来る。
扉枠の入る部分側面にボンドを伸ばして付け、枠をはめ込む。更に表面から見える隙間にボンドで埋める。余分なボンドは水を付けながら平らに伸ばす。
乾いたら、コンクリート色で補修する予定だ。
●課題の工作が終了したメンバーはトランジスタ技術2012年1月号に掲載されていた「電池１個で連続10日点灯！LEDランタン」を製作することにし、部品点数も少ないので１０人分の部品を揃えることにした。
回路で使用しているNPNトランジスタはチップ部品の2SD1757KRという低VCE(sat)：（Typ.8ｍV at Ic/Ib=10/1mA)の品種を使用していたが、手持ちが無いので、とりあえず手持ち品でVCE(sat)が低いと思われる2SC3198を使用、コイルにはアキシャルの100ｕＨマイクロインダクタを使用。
完成して入出力特性を確認してみたが、最低動作電圧が0.9Ｖ以下にならない（記事では0.3Ｖから動作）のでトランジスタを何種類か交換してみた。その中では2ＳＣ2120が良かったので更にインダクタをラジアルタイプ47ｕＨに交換したところ0.7Ｖ以上で点灯する様になった。
今後は更にVCE(sat)の低いストロボ用途のＮＰＮトランジスタ（2SD1757等）を入手して確認したいと思います。
●もうすぐ中学生のメンバーが製作していたストロボスコープが完成したので動作確認。連続/ストロボ切り換えスイッチ周辺が違っているらしく連続に切り換えた時点灯しないので調査しＯＫとなった。暗い部屋で動作確認を行う。
●私が落札したアナログオシロの修理を兼ねて、オシロの内部と動作原理について説明する。
●ハイパワーＬＥＤ（8Ｗ以上）のＤＣ/ＤＣコンバータ回路（出力25～30Ｖ）について提案があったので次回ＭＣ34063Ａを使用した回路を組んでもらうことにした。
現在デジタルオシロを使っており、それなりに便利なのだが、変調波形などが綺麗に表示されない（最新のデジタルオシロでは改善されている様だが高くて手が出ない）ので、もう１台はアナログオシロが欲しいと思い、周波数帯域は、それほど必要無いがカーソル測定の出来るのをヤフオクで探していた。
で岩通のSS-7804という40MHｚ（MAGにして）までのを6000円で落札。
背面のコード掛け兼用足が１個破損して無いというジャンク扱い品。
カバーを外すと埃が溜まっていたのでエアーブローして清掃。内部写真です。
カーソル測定機能の他にも周波数カウンター（5桁表示で精度が±0.01％）も管面に表示される。
カウンター表示は85MHｚまでは正確に表示された。
到着して、シグナルジェネレータからの信号を測定してみたが、問題無さそうだ。
しかし、スケールイルミネーション調整を回しても表示しないので分解してみた。
ランプを２個使用しておりアクリルブロックで光を拡散する様な構造になっている。
電圧はMAX24V印加されておりランプ２個は直列に接続されているので12V用の様だ。
このうち１個が切れていたので手持ちの類似ランプや麦球に交換してみたが暗いのでランプは諦めて黄色LEDに交換することにした。
電子工作サークルの場を借りて、講義を兼ねて交換を行った。
但し、LEDに置き換えるだけでは消費電流の少ない関係から照度の変化が少なくなるので、ランプ抵抗と同様のダミー抵抗（50Ω）を入れて、その両端にLEDを直列に入れ制限抵抗は実際に変化させて4.7Ωとした。
LEDはアクリルにはめ込み、アルミテープで押さえつける。
基板を正規に戻してスケールイルミネーションを調整してみるが具合が良さそうだ。
これが治ったところで、もう一度測定して見ると、水平輝線が目盛に対して少し（端で0.5～1ｍｍ程度）傾いておりローテーション調整ではカーソルやデーター表示の傾きが変わるだけで調整出来ない。消磁器を使っても変わらないのでメーカーに問合せて見ると回答が有った。
→ 磁場による影響も無いとは言えませんので向きを変える等、行っても変わらない場合はブラウン管の性能によるズレかと思われます。調整箇所は正面にあるのみです。
と回答が有り、直りそうに無いのでこれで使うことにした。
取扱い説明書は親切にPDFで送ってくれた。
使っている内に、もう1点不具合が見つかった。
X-Yリサージュ表示のボタンを押しても、Y側（CH2)が本来,横方向（Y)の表示になるのに、縦方向（X）になっており、測定出来ない。ダメ元でメーカーに確認しているところだ。
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