■当サイトに関係ありそうなもの、思いつくものを適当に順不動でピックアップして記述してあります。内容に誤りがある場合はご容赦ください。また、引用するなどして、トラブルが発生しても責任は持てませんのでご注意ください。
(順不同)
PIC(ピック):
マイクロチップテクノロジー社のワンチップマイクロプロセッサ(マイコン)。Peripheral Interface Controllerの略称。非常に少ない部品点数で作動させることができますが、当然プログラムを書き込んでやる必要があります。
SSR(エスエスアール):
固形(可動部分の無い)リレー、つまり半導体リレーのことです。solid state relayの略称で、サイリスタやトライアックなどの半導体で作られています。直流用と交流用があります。
ゼロクロス動作とは交流スイッチ動作の場合に、電圧が0Vになる瞬間にON/OFFが切り替わる動作を言い、理論的にはスイッチング時のノイズが発生しません。それに対して非ゼロクロスのSSRもあります。
フォトカプラ:
LEDとフォトトランジスタを組み合わせたインターフェース素子。光の伝達で信号を伝えるため、入出力で電気的に絶縁できます。応答速度が比較的遅いためノイズの除去に使用されたり、制御機器の電気的な保護などに使用されています。
LED:
発光ダイオード。通電することにより発光する半導体素子。light emitting diodeの略称。可視光を発光するものの他に、発光する波長により紫外線LED、赤外線LEDなどもあります。またレーザ光を発光するものもあります。(身近なところではCDプレーヤ、DVDレコーダなどのピックアップ部に使用されています)
LCD:
液晶表示器。liquid crystal displayの略称。消費電力が非常に少なく視認性に優れていますが、バックライトが無い場合は外部に光が必要です。(暗闇では見えない)
CAD:
computer aided designの略称。コンピュータを利用して設計を進めていくことです。
OPアンプ:
operational amplifierの略称。演算増幅器と呼ばれ、以前はアナログコンピュータの演算(四則演算、微積分などを電圧値で表現して演算する)に使用されていました。直流から交流まで広範囲に使用できるため、現在ではアナログ信号の増幅のほか 、電圧値の比較判定や信号の加減算など、一般に広く使用されています。
熱電対(ねつでんつい;サーモカップル):
2種類の種類の違う金属を輪になるように接続し、2つの接続箇所に温度差を与えると、その輪の中に電流が流れる現象をゼーベック効果と言い、この電力を熱起電力と言います。この原理が温度センサに使われています。特に高温、低温の測定に向いています。
ペルチェ素子:
ゼーベック効果の逆で、2種類の種類の違う金属を接続した輪に電流を流してやると、2つの接続箇所に温度差が発生する効果をペルチェ効果といいます。この原理が冷却装置などに使われています。身近なところでは、車載用の温/冷蔵庫や半導体の冷却装置などに利用されています。
流す電流を逆向きにすると、吸熱側と発熱側が入れ替わります。
熱電堆(ねつでんたい;サーモパイル):
熱起電力を大きくするために、熱電対を直列に接続した素子。人体から放射される赤外線を検知するセンサや非接触温度計などに利用されています。ペルチェ素子もサーモパイルと言えなくもなさそうですが、あまり言わないようです。
余談ですが、絶対0度(−273℃)より温度の高い物(つまり、自然界にあるものすべて)から赤外線が放射されています。
焦電型赤外線センサ:
温度が変化すると電荷が変化する現象を焦電効果と言いますが、この原理を利用したセンサです。人体検知に利用されています。このセンサは温度に変化が無いと信号が発生しないため、出力は微分したような形になります。
オームの法則:
言わずと知れた、電圧値(V)=抵抗値(Ω)×電流値(A)という法則です。この3つのうちの2つが決まれば残る1つが算出できます。知っていればなんてことはないですが、これは重大なことで、発見したオームさんはすごい。
ROM:
Read Only Memoryの略称。読み出し専用メモリです。一般には半導体のメモリを指します。PROM(Programmble ROM)は書き込み可能なROMのとこで、大抵はOneTime(1度だけ書き込み可能)なものを言います。EPROM(Erasable PROM)は消去可能なROMのとこで、こちらは、保証回数以内で何度でも書き換えができます。EPROMには電気的に書き換えができるEEPROM(Electrically Erasable PROM)、紫外線を照射してイレースするUV−EPROMがあります。最近主流のフラッシュメモリはEEPROMの一種で、一括で消去できることからこのように呼ばれています。
RAM:
Random Access Memoryの略称。本来はランダムにアクセスできるメモリのことを指すのでROMもRAMということができますが、現在はRWM(Read and Write Memory)のことを一般にRAMと呼びます。それに対して、連続してアクセスするメモリをSAM(sequential Access Memory)といいますが、RWMもSAMも死語のようです。
余談ですが、磁気テープや紙テープはSAMで、磁気バブルはRAMです(古い)。
DRAM:
Dynamic RAMの略称。記憶部分が小さなコンデンサとスイッチング用トランジスタなどで構成されていて、構造が簡単なため、高集積にでき、大容量のメモリが作成できます。パソコンのSIMMやDIMMなどにもこのメモリが使われています。構造が極小コンデンサなので、ある時間が経過すると、電荷が放電し、記憶が消滅してしまいます。そこで、記憶を保持するために周期的に読み出すなどのリフレッシュ動作が必要になります。
SRAM:
Static RAMの略称。記憶部分がトランジスタなどのフリップフロップで構成されていて、高集積が困難なため、昔は小容量のものしかありませんでした。電力消費が多く、動作速度が速いのが特徴でした。CMOSで作られるようになり、消費電力が少なくなりました。また、高密度化技術のおかげで、比較的大きな容量のものもあります。DRAMと違ってリフレッシュが不要なため、制御が簡単なのと、低消費電力のため、電池でバックアップできるなどの利点があります。
パソコンのBIOSでCMOSというのは、電池でバックアップされているCMOSタイプのSRAMのことを指します。
MOS:
Metal Oxide Semicondactorの略称。簡単に言うと、半導体を金属酸化物の絶縁層でサンドイッチにして、そこにかける電圧の大きさで空乏層の厚みを変えて、半導体内の電子の流れ(電流)を制御する素子です。わかった?この電子が流れる部分をチャンネルといいます。チャンネルの半導体にP型を使うか(Pチャンネル)、N型を使うか(Nチャンネル)で2種類あります。FET(電界効果トランジスタ)はこの原理で作られています。最近のマイクロプロセッサやゲートICの主流となっている素子です。
MOS−FET:
大電力制御には主流になったスイッチング素子で、よく、Power MOS FETと呼ばれます。FETはField Effect Transistorの略で電界効果トランジスタのことです。
トランジスタを大電力のパワースイッチング素子として使用した場合、ONしたときにトランジスタ自身が電力を多く消費してしまい、パワーロスが大きくなりますが、MOS-FETの場合はON抵抗が非常に小さいため、パワーロスを少なくすることができます。弱点は静電気などの高い電圧です。耐圧数十ボルトと言うものもあります。保護用のダイオードを内蔵しているものもありますが、素手で不用意に電極に触れるのは静電気破壊の恐れがあり危険です。保管時も伝導性スポンジに刺すか、アルミ箔で包んでおきます。
大きなものでは電車や電気機関車のモータ制御にも利用されています。電圧駆動型でインピーダンスが高いため、ノイズに弱いという弱点もあります。
CMOS:
Complementaly MOSの略称。つまり、相補型の金属酸化物半導体のことで、P型MOSとN型MOSを組み合わせた物です。
CMOS素子で作られたICやLSIを単にCMOSと呼ぶことがあります。CMOSの特徴として、電圧駆動型のため、消費電力が少ない、(但し、動作周波数が高くなると電流が増大する)、Hレベルが電源電圧近くまで高くでき、Lレベルが0V近くまで低くできる(レールTOレール)などの長所がありますが、反面、動作速度が遅いなどの短所もあります。最近ではTTLピンコンパチブルで動作速度が速いHCMOS(High speed CMOS)が主流です。その他、消費電力や動作速度の違いにより、HCT、BC、BCTなど多数の種類があります。昔はCMOSといえば、モトローラの4000シリーズだったんですが。
TTL:(トランジスタトランジスタロジック)
Transistor Transistor Logicの略称。ゲート回路がトランジスタで作られているICやLSIのことです。電流駆動型のため、消費電力は大きくなりますが、動作速度は速いのが特徴です。おなじみの74シリーズではノーマルの他に、速度はそのまま、または速くなって消費電力は少ないLSやALS、消費電力よりも動作速度を重視したSやFなど多数の種類があります。最近ではノーマルタイプ(7400〜)はあまり使われませんが、出力電流を多く取りたい場合に使用することもあります。一般的ではありませんが、ミリタリ規格で54シリーズ(5400〜)というのもあります。
TTL:(スルーザレンズ)
Through The Lensの略称でカメラ用語です。TTL測光というのは一眼レフカメラのように、レンズを通して光量を測定し、露出値を決めるAE(Automatic Exposure)機構のことです。
PWM(ピーダブリュエム):
Pulse Width Modulationの略。パルス幅変調のこと。パルスの周期は一定で、幅を変えることで変調します。パルス幅のHとLの比率(デューティ)を変えることで、電力を可変することができるため、結果的にDCモータの回転数が変化したり、LEDの明るさを変えることができます。
赤外線リモコンの出力パルスはキャリアとなる38KHz〜40KHzの矩形波をパルス幅で変調しています。(パルスの有無で調歩同期通信のようにしている場合もありますが)
PAM(パム):
Pulse Amplitude Modulationの略。パルス振幅変調のこと。あまりなじみがないかもしれませんが、PWMに対して、振幅をかえることで変調をかけます。そういえば、家庭用冷蔵庫の制御に使われていたような...
VVVF(トリプルブイエフ):
電車のモータの制御に使われている駆動方式です。Variable Voltage Variable Frequencyの略です。直流電源をパワー素子でスイッチングして可変電圧、可変周波数の交流電源を作り出し、交流モータを駆動するものです。いわゆるインバータ方式です。電気機関車や通勤電車などで使われているようです。
余談ですが、昔のディーゼル車両は、車両内部のディーゼル発電機で電気を作ってモータを駆動していたものもありました。
AC/DC:
いまさらですが、AC(Alternating Current)は交流、DC(Direct Current)は直流のことです。交流(電源)とは0Vを中心に周期的に電圧がプラスになったりマイナスになったりする波形をいい、一般的に正弦波(sinカーブ)の形をしています。音声波形などは一見、正弦波とは違いますが、複数の正弦波に分解(フーリエ変換)することができます。
交流の利点は効率よく電圧を変換できることです。電力値(W)=電圧値(V)×電流値(A)ですから、同じ電力の場合、電圧を高くすると電流は少なくてすみます。(電流を少なくすると、電線が細くできる)そのため、送電線は何千ボルト、何万ボルトと高い電圧になっています。送電先の変電所で電圧を下げ、更に電柱のトランスで家庭用の100Vや200Vに下げて各家庭に供給しています。
余談ですが、自動車の発電機で、オルタネータは交流発電機、ダイナモは直流発電機のことです。電気機関車には青色と赤色がありますが、元々は青は直流、赤は交流です。九州側は交流、本州側は直流なので、昔は関門トンネル前後で交直両用の機関車に連結し直して通過した後、またどちらかの機関車に連結し直すということが行われていました。ブルートレインには乗ったことがないですが、現在は全線、交直両用の電気機関車が牽引していると思います。
電気制動:
電車の話が続いたのでついでに書いておきますが、モータに制動(ブレーキ)をかける手段に電気制動という方法があります。モータは電源を切っても惰性で少し回り続けますが、このとき、モータは発電機として働きます。模型用のモータを手で回すと、それに接続した豆電球が点灯するのはご存知だと思います。この発電機の出力に抵抗器をつないで、運動エネルギーを熱エネルギーに変換することで、モータに制動がかかります。電車の床下機器には大きな抵抗器がついています。自動車でいう、エンジンブレーキのようなものです(少し違いますが、運動エネルギーが摩擦による熱エネルギーなどに変るという意味で)。この電気は捨てるのは無駄なので、逆に送電線に戻すようになっています。これを回生といい、このような制動方法を回生制動といいます。自動車でエンジンブレーキをかけてもガソリンはできませんが...
模型用のモータを手で回すとき、電源線に何もつながないと軽く回りますが、ショートさせて回すと重たくなります。これを応用すると、何もしないと惰性でオーバランするモータの動きをピタッと止めることができます。
サイリスタ:
ゲートに一定以上の電圧を加えると導通するスイッチングダイオード。一旦導通すると、ゲート電圧を下げても導通し続けますが、導通しているダイオード部分に逆電圧がかかると、導通が切れます。電流は一方通行なので、AC電源を駆動すると半波整流された形になります。ゲートをONするタイミングを制御することで位相制御することができ、PWMのように出力電力を可変できます。照明器具の調光器などに利用されています。トライアックはサイリスタを2個組み合わせて電流が双方向に流れるようにしたものと考えることができます。
禁転写
