USBケーブル抵抗値を3種再計測

前回、あろえチェッカーとFNB58で表示される抵抗値があまりにも違いすぎた。いずれもブラックボックスでの測定値でどちらが正しいか検証できないため、物理的にワイヤーの抵抗値を計測するミリオームテスターを用意した。テスターの正確性も検証し終えたところで3種の方法で試してみた。

A-CとC-CのUSBケーブルに登場していただいた。普段使いのUSBケーブルである。抵抗は温度の影響を受けるのであまり時間を変えずに計測した。

ここで1点誤算があった。購入したミリオームテスターは100mAを導体に流して抵抗を計測する。ワニクリップをしっかりとかみ合わせて0mΩを確認するが、ご覧のように点では接触抵抗の影響が大きくまともな数値が測れない。電気の特性を理解できていなかった。となると、あやのチェッカーのパッドにクリップ先端を押し当てるだけでは計測できないことになる。

せっかくきれいに作ってくれたあやのさんには申し訳ないがご覧の通り、ワニクリップのグリップ用にピンを付けさせていただいた。ピンの上下にワニクリップを付けて0mΩになることを確かめた。

それでは改めて検証してみよう。あやの式はVBUSとGNDそれぞれを計測して合計する。室温22℃で合計10回計測した。

機種	あろえ		FNB58		あやの A-C			あやの C-C
回数	A-C	C-C	A-C	C-C	VBUS	GND	合計	VBUS	GND	合計
1	228	324	216	241	333	265	598	363	420	783
2	486	361	235	239	240	226	466	350	412	762
3	361	327	220	239	248	226	474	325	412	737
4	520	351	236	237	228	227	455	319	410	729
5	302	327	206	242	231	227	458	313	410	723
6	310	380	198	236	226	227	453	325	411	736
7	502	352	204	236	220	228	448	321	409	730
8	393	353	204	238	219	227	446	322	412	734
9	950	322	191	235	216	226	442	315	410	725
10	301	327	191	248	216	226	442	335	415	750
平均mΩ	435	342	210	239	238	231	468	329	412	741
標準偏差	195.2	18.7	15.5	3.6	33.3	11.5	44.4	15.3	3.1	17.9

あろえチェッカー

測定方式は不明だが、作者のXでチェッカー2に抵抗計算を組み込むときのつぶやきを見ているとブリッジ回路で算出できることをアドバイスされている。A-Cの測定バラツキが大き過ぎて、最大で4倍以上の開きがある。なぜこれほどの差が生じるのか不明だ。そしてこれだけ変動するということは平均をとってもあまり意味がない。正値がどれか推定もできないことになる。一方でC-Cはおおむね寄っている結果で正しいかどうかはともかく計測値としては信頼ができる。

FNB58

取扱説明書には差圧法とある。非常に単純な仕組みで、ケーブル挿し込みのありなし前後で生じる電圧と電流の変化から抵抗値を計算するというものだ。前提としては計測中は一定の負荷で電流が流れていなければならない。FNB58のメーカーは定電流を0.5～1Aの範囲にしろといっている。
結果的にはA-C,C-Cとも非常にブレのない測定値であった。しかし、数値があろえチェッカーと大きく違いがある。A-Cに至っては半分程度だ。これは方式上VBUSのみを測定したと考えるべきなのか。

あやのチェッカー＋ミリオームテスター

ミリオームテスターの1mΩ単位の正確さは検証済みだ。アナログ的に視覚できるこのテスターが一番正しい値に近いといえるだろう。実際に10回行った測定のブレも小さい。それでもA-CのVBUSはブレが大きい。ただ、A-Cこそあろえチェッカーに近いが、C-Cはとんでもない数字を叩き出した。これは測定方法に問題があるのだろうか。