Lappの覚え書き
過去ログ71
2025/5/7 10:50
▼Tesshoみかんの花ホットリップも
https://i.imgur.com/hQCVm2Y.jpeghttps://i.imgur.com/zjhFzXn.jpeghttps://i.imgur.com/M47NfoG.jpeg
▼TesshoHeating Factorの提案者？IEC 60601-2-2（JIS T 0601-2-2）の2005年版から2020年版で大幅に変わったのが、「大電流モード」と「加熱係数」なんだが、JIS原案主査の方から、これはドイツ国内委員会のDr. Norbert Nesslerらの提案だったということをお聞きして、元論文か関連論文か分からないが、Heating Factor（加熱係数）が出ているNorbert Nesslerの次の論文
Norbert Nessler, Nessler Medizin Elektronik, Innsbruck / AUSTRIA
High-Current Neutral Electrodes
を見つけたので、画像として紹介しておく。まだ読んでいないので論評できないが。
https://i.imgur.com/hwlmArN.jpeghttps://i.imgur.com/Y1YKz7V.jpeghttps://i.imgur.com/Iz0B4M6.jpeghttps://i.imgur.com/oA3OVpO.jpeg Up 4/25 22:11
▼TesshoRF漏れ電流150mAの根拠は？ この疑問は当然なのだが、JISには明確に示されていない。
旧テッショウ塾を検索したら、下記の記事が出てきた。
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＞電気メスRF漏れ150mAの根拠 投稿者：Tessho 投稿日：2010年10月24日(日)16時13分37秒
電気メスのJISは何回か改訂されていますね。 しかし、高周波漏れ電流の値は、メス先コードをつないだ状態で「150mA以下」です。 で、この根拠について病院の臨床工学技士から質問があったとのことで、2008年2月に セムコの青木さんから質問がありました。また、最近も他の電気メスチェッカの企業の 方からも質問がありましたので、2008年2月にお応えしたことを下に書いておきましょう。
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結論から言うと、「私も知りません」です。 根拠はないと思います。 たぶん、どのくらいなら「企業として実現可能か」が第一にあると 思っています。 たとえば、500kHzで500W（一番大きくみつもって）出すのに、内部 インピーダンスを500Ω（これも大きく見積もって）のときの発振電圧 は、実効値で500Vになりますね（P=E^2／Ｒから）。すると、漏れが 150mAなら、漏れインピーダンスは3.3kΩ（500V/150mA）になります。 これは、漏れ結合キャパシタンスに換算すると、500kHz では、 約100pFになります。(100pfの500kHzに対するインピーダンスは3.2kΩ） これを50pFにするのは、かなり大変（特に、対極板コードやメス先 コードをつけて、しかも人体に貼り付けたり、術者が手で持ったり したときの、等価的な対地静電容量は、この程度が限度でしょう。 小生は、150mAが「安全な値」ではないと思っています。今回の実験 でも、150mAでは2cmΦの分流熱傷は「起こりうる」との結論でしたね。 これが80mAになったら、多分「1cmΦ以下なら起こりうる」という 結論になるでしょう。だから、できたら80mAとか50mAに制限したい のですが、そうしたら、ほとんどすべての電気メスメーカは電気メス が作れなくなるでしょう。 対極板は絶対不可欠の要素ですから、その部分の発熱実験とそれに 基づく規制（大きさや温度上昇規定など）が必要ですが、分流に 関しては「注意すれば防げる（分流点をつくらないようにする）」 わけで、電気メスの必須条件にはならないわけです。そうなると 「企業努力」と「到達可能なレベル」との兼ね合いで、どこかで 「妥協点」を探すしかないと思います。その妥協点が150mAである わけで、私としては「まあ、いい線かな」と思っています。 明確な回答になりませんが、その臨床工学技士に答えるとすれば 「製造企業の努力目標として定めた値で、使用者が注意すれば 分流熱傷を起こさないレベル」とでも答えるのでしょう。
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以上ですが、皆さんの中に、もう少しマシな答えがあったら 教えてください。
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今でも上記のように思っています。すなわち、
「製造企業の努力目標として定めた値で、使用者が注意すれば 分流熱傷を起こさないレベル」
その意味で、手術室で働く臨床工学技士は「使用者が注意すれば！」のサポートを是非お願いします。
▼Tessho一字下げの実験 一文字開けた
開けていない
↑
直接書けば一字開くようだ！
⇓貼り付けた場合
ムクドリ
電線や木に集団で止まって、騒がしく囀っているという印象しかないムクドリだったんだが、ここ数日、暖かくなって庭でデッキチェアで日向ぼっこしてたら、「庭に二羽」ニワトリ･･･じゃなくてムクドリが飛んで来て、ぴょこぴょこ歩いてる。この鳥・・・なんだっけかなあ・・・と「嘴がオレンジでほほが白っぽい市街地でよく見る鳥」で調べたら「ムクドリではないでしょうか」とAIが言った。写真を見ると「おーコイツだ」になった。近くで見ると、それなりに可愛い。
庭で何してるか見てると、何かを啄ばんではいるが、最終的には少し大きめの枯れ草を嘴に挟んで飛び立った。行く先をみてると、斜め前の家の屋根に上った。しばらくすると、樋に隠れて見えなくなった。どうやら、屋根の隙間に巣でも作っているようだ。そうか、春か・・・子つくりの準備なのか・・・まあ、あんまりうるさくしなかったら、このまま見守るか。
貼りつけると空白が無視されるようだが、再度、ここで修正すると・・・
⇓
ダイジョウのようだ！
Up 4/18 9:24
▼Tessho空白が消える？Vin+ ---R1---Ain---R2--- GND
AinはADS1115のアナログ入力
Up 4/6 13:39
▼Tessho/\/\の入力私のPCのキーボードには＿（アンダーバー）の下に＼（但し半角）が示されている。
これを押すと、メモ帳もワードも￥（これの半角）と表示される。
ChatGPTは抵抗を/\/\と表示するのだが、私のPCでは/￥/￥と表示される。
しかし、ここにUpすると、キチンと/\/\と表示するのだ。フォントの設定で出来るそうだが、Ward2010なんで、どこをいじればいいのか分からないので・・このまま
▼Tessho/\/\/\/\
▼TesshoChatGPTに聞いてみたADS1115の減衰器についてChatGPTに設計をお願いしてみた。
私： ADS1115でgain=1の差動入力A0-A1で、15Vの差動入力できる抵抗減衰器を設計してください。
ChatGPT
ADS1115の差動入力に**15V**を加える場合、直接入力はできません。なぜなら、ADS1115は**入力範囲がVDDに制限されており、かつ差動入力の最大範囲は±4.096V**（ゲイン=1時）だからです。
そこで、15Vの差動電圧を**安全な範囲（±4.096V以内）**に収めるために、**抵抗分圧器（アッテネーター）**を設計します。
---
## 🎯 設計目標
- 入力差動電圧：**最大 ±15V**
- ADS1115に与える電圧：**最大 ±4.096V**（ゲイン=1でのフルスケール）
- 分圧比 = 4.096 / 15 ≈ **0.273**
---
## ✅ 抵抗分圧器の構成（差動）
抵抗分圧器を**差動モード**で設計します。下図のように2つの抵抗で正負両側の電圧を等比で減衰させます。
```
R1 R2
Vin+ ---/\/￥---+---/\/\--- GND （⇒￥は＼の半角：このPCでは打てない）
|
AIN0 (ADS1115)
R1 R2
Vin− ---/\/\---+---/\/\--- GND
|
AIN1 (ADS1115)
```
---
## 📐 抵抗値の例（分圧比 ≈ 0.273）
R1 : R2 = (1 - 分圧比) : 分圧比 ≈ 0.727 : 0.273 ≈ 727 : 273
整数比にして、たとえば：
- **R1 = 73kΩ**
- **R2 = 27kΩ**
これで分圧比：
```math
Vout = Vin × R2 / (R1 + R2) = 15 × 27 / (73 + 27) ≈ 4.05V
```
ADS1115の最大範囲（±4.096V）に近く、ちょうどよいです。
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## 🛡 安全設計の注意点
1. **R1 + R2が十分大きくなるように**（100kΩ以上）
→ 電流が小さくなり、ADS1115への負荷が減ります。
2. **分圧器のGNDをADS1115のGNDと共有することが必須**
→ そうしないと差動電圧が正しく計測できません。
3. **15Vが最大入力電圧と厳守すること**
→ 万が一の過電圧保護に **ツェナーダイオード（5.1V）** などを並列に設けると安心です。
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## 🧠 まとめ
| 項目 | 値 |
|-----------------|------------------|
| 入力電圧 | ±15V（差動） |
| 分圧後の電圧 | ±4.05V程度 |
| 抵抗値の例 | R1=73kΩ, R2=27kΩ |
| PGA設定 | `GAIN_ONE`（±4.096V） |
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ご希望であれば、**保護回路付きの完全な回路図**もお作りします。お気軽にお申し付けください！
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私：ADS1115のA0−A3のコモン入力抵抗は標準で6MΩとなっており、私の実測でも8.25MΩと高い。ADS入力抵抗は高い方が測定対象に影響を及ぼさないので望ましいが、あなたの提案では低すぎます。ADS1115の高入力抵抗の特徴を生かして、分圧抵抗をMΩオーダーに替えた方がいいのでは？
おっしゃる通りです。ADS1115の高い入力インピーダンス（データシートでは**典型値6MΩ**、実測でもそれ以上とのこと）を考慮すると、分圧抵抗もそれに見合った**高抵抗値（MΩオーダー）**に設計するのが理想的です。
これは以下のような理由からです：
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### ✅ 高入力抵抗を活かす利点
1. **測定対象への負荷が小さい**
→ 特にバイオ信号やセンサー出力のような高インピーダンス信号源では、低インピーダンスの分圧抵抗だと電流が流れてしまい、測定精度に影響します。
2. **精度の向上**
→ 分圧抵抗が小さいとADS1115との**インピーダンスマッチング**が悪くなり、ゲイン誤差やドリフトが起きる可能性があります。
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### 🔧 MΩ級の抵抗で分圧する方法
以下のように分圧比を保ちつつ、抵抗値全体をスケールアップします：
#### 例：
元の比率 → R1 = 730kΩ, R2 = 270kΩ（合計1MΩ）
→ **10倍にスケールアップ**して：
- **R1 = 7.3MΩ**
- **R2 = 2.7MΩ**
このままでも同じ分圧比 `R2 / (R1 + R2) ≈ 0.27` が得られます。
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### ⚠ 注意点：高抵抗時の課題と対策
| 問題 | 対策 |
|--------------------------------|--------------------------------------------------|
| **ノイズ耐性の低下** | 配線を短く・シールドケーブル使用 |
| **RC時定数の増加で応答遅延** | サンプリング周波数を下げる／入力コンデンサを小さく保つ |
| **入力バイアス電流の影響** | ADS1115はバイアス電流が小さいため通常問題なし |
| **抵抗の許容誤差** | 高精度の抵抗（1%または0.1%）を使用 |
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### ✅ 実用ポイント
- **分圧器の総抵抗を5MΩ〜10MΩ程度に抑えると実用的**
- 高抵抗を使う場合は**PCB設計や配線の絶縁性**も要注意
- **オペアンプバッファ**を挟む方法も有効（特にアクティブフィルタと併用）
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### 📘 参考資料
- [ADS1115 データシート（Texas Instruments）](
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1115.pdf)- データシート P9「Input Impedance」参照：**典型値6MΩ**
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ご希望であれば、**7.3MΩ／2.7MΩの高抵抗分圧器とプロテクション回路を含めた回路図**を描いてご提供できます。お気軽にお申しつけください。
▼Tesshoやっぱりそうだった！昨夜、寝床についてから、うつらうつらしながら考えてたこと（あんまり考えると寝付けなくなるから・・・💤）。「アッテネータの設計を間違えたのでは・・・💤」
ということで今朝から検証。図１は先日設計したアッテネータ（減衰器）。ADS1115のA0とA1の差動入力抵抗が8.25MΩだったので、3MΩの抵抗を入力に並列にして、入力抵抗を約2.2MΩにする。そして、それぞれに3MΩを直列につけて差動減衰器を作る。設計では、+V0と-V0の間に15Vを掛けた場合、A0A1間には15V*(2.2/(3+3+2.2))=4.024Vが掛かるので、gain=1の制限値±4.096V以内になる！という設計になっている。
▼Tessho尿バッグこういうの使ってたんじゃないの？それか、紙おむつ！
https://i.imgur.com/3q655WG.jpeg