今回は、1台５万円もする高級デジタルマルチメータと、Amazonで販売されている激安品の性能を比較してみます。
本体の質感や使用感、最も重要な計測性能などについて、どういった違いがあるのかを検証し紹介していきます。
今回比較するのはこの2台です。1つはAmazonで3000円程度で購入したもの。もう1つは日置電機製の最高級デジタルマルチメータ「DT4282」で、定価は66,000円。実売価格は5~6万円です。
これ以上高額なものになると、イチケンの動画にも度々登場しているDMM6500のような据え置き型のマルチメータが選択肢に入ってきます。
ポチップ
HIOKI製品の特長として日本製であるという点がありますが、はたしてこの価格が妥当と言えるでしょうか？
この激安テスターと高級テスターを比較したとき、使い心地や性能に一体どれだけの差があるのか。また、おそらく皆さんが思っているであろう「激安品でも十分じゃないか？」という疑問について検証していきます。
最初に結論を言ってしまうと、個人的な所感としては、最初は安い機材で使い方などを勉強して、必要があれば高い機材に手を出してみるというのが良いかと思います。
どうしてそういった考えに至ったのか、これから説明していきます。
なお、比較・検証の様子は動画でも紹介しておりますので、そちらもぜひご覧ください。
今回選んだ機材について
HIOKI DT4282
DT4282は元々、分解・検証をするために少し奮発して購入したものです。これまでイチケンの事務所で実際に使用していました。
使い勝手や充実した機能などの面で、非常に気に入っています。
HIOKIの製品カタログを見てみると、DT4282はハイエンドモデルのうち､「ラボ・研究向け」に分類されています｡
兄弟モデルであるDT4281という製品もあります。これは電気工事士向けのモデルのようです。
AstroAI DM6000AR
また、比較対照実験とするため、次の条件に従って比較対象の機種を選定しました。
- 外観や機能の面でDT4282に似ていること
- 販売価格が手頃であること
が主な選定理由です。
販売価格は、この動画の制作時点では3,000円台後半でした。
ポチップ
外観
まず外観を比較します。
重量
最初に手にとって感じる違いは重量です。HIOKIのほうは、ずっしりとした重みがあります。実際に計測してみると、DT4282は644gなのに対して、激安品DM6000ARは339gでした。
手に持って使う使い方の場合、軽さという点では激安品に分があります。
背面マグネット
作業時に盤などに張り付けておくための背面マグネットは、激安品にはストラップ状のものが標準搭載されています。
一方でDT4282の方は、標準搭載はされていません。必要であれば別途オプションとしてマグネットストラップを購入する必要があります。
テストリードホルダ
DT4282の背面には、テストリードを固定できる溝があります。これは、収納時などにリードを固定するために使います。
激安品にはありませんでした。
収納以外にも、テスター本体を片手に持った状態で、測定対象物に両方のリードを当てたいとき、片方のリードををここに固定して計測対象物に押し当てるという方法があります。
これは「あればいいな」程度のものですが、私自身は普段リードを外して保管しているので、使いません。
スタンド
机の上に置いて計測する際に、画面を見やすくするために便利なスタンドは両機とも搭載されています。
しかし、DT4282は指を引っかけやすく展開しやすい構造になっている一方で、激安品のほうは絶縁手袋のような厚手の手袋を着用しているとかなり展開しづらく感じました。
電源の違い
電源は、DT4282が単三電池4本に対して、激安品は006Pが1個です。
DT4282は高いなりに、電池ボックス周辺の樹脂の成形も手が込んでいて、コストがかかっている印象を受けます。
一方で激安品は電池との接続がスナップ端子付きケーブルになっています。これでは何度も付け外しを繰り返すと断線する可能性があります。
電池の入手性などの観点からも006Pより単三乾電池のほうが望ましいです。
電池カバーの取り付け方にも違いがあります。DT4282は本体側にインサートナットが入っているのに対して、激安品はタッピングビスで固定する方式です。
これでは、開閉を繰り返すとゆるくなってきたり、ビスを受ける樹脂側をナメてしまう可能性があります。
電池はそう頻繁に交換するものではありませんが、DT4282のほうは複数回の開閉を考慮して、長期的な信頼性を担保する構造になっているようです。
HIOKIの推奨はアルカリ乾電池かマンガン乾電池ですが、充電池でも動作できるのか気になったので試してみました。
1本あたり定格電圧が1.2Vのニッケル水素電池を入れてみました。問題なく動作しているように見えます。
電源電圧が低いことによって測定値に誤差が出るのかなどといった懸念については、のちほど詳しく解説します
テストリード
テストリードも見てみます。
テストリードのケーブルは、DT4282のほうが柔軟性があります。激安品のほうがやや硬めに感じます。
先端の電極部に付けるカバーは似たような構造になっています。ただ、DT4282のほうが、パチッとはめ込む感触に高級感が感じられます。
先端の電極は、DT4282のほうは金メッキされているような色合いで、腐食しにくそうな印象です。
本体に接続するコネクタ部分に注目すると、DT4282は多接点のものを採用していて接触抵抗が低減されています。
一方で激安品については、４つに分かれただけの構造です。
液晶
液晶ディスプレイは、両機とも液晶のコントラストははっきりしていて明所であれば実用上問題なく見えます。
文字サイズは激安品のほうが大きいですが、表示桁数はDT4282のほうが１桁多く、５桁です。
バックライトについては、HIOKIのほうはバックライト点灯ボタンがありますが、激安品についてはホールドボタンと共通になっていて、長押しで点灯することができます。
激安品の青いバックライトは、私個人的には見づらく感じて好みではありません。
HIOKIの白いバックライトは激安品に比べてやや暗く感じますが、目に優しい明るさであると言えます。暗所であれば十分に見えるでしょう。
また、DT4282は液晶の視野角が広い点も気に入ったポイントです。
端子シャッター機構
DT4282の最も特徴的な機能の１つとして、端子シャッター機構があります。
これは、選択した計測モードやレンジにおいて、テストリードが本来挿すべき箇所にしか挿さらなくなる機能です。
ロータリースイッチに連動したシャッター機構が各端子にあり、スイッチが指している機能とレンジに対応した箇所のシャッターのみが開きます。
また、リードを挿した状態でスイッチを回そうとしても、回すことができないようになっています。
電流計測でレンジを変える、あるいは電圧から電流へ計測項目を変える場合などは、一旦リードを抜く必要があります。
誤接続などによる計測器や計測対象の破損を防ぐための機能で、これを一般的にフールプルーフ(ポカ避け)と呼びます。
外観について総括
以上、まとめると、以下の表のとおりになります。
| HIOKI DT4282 | AstroAI DM6000AR | |
|---|---|---|
| 重量[g] | 644 | 339 |
| 背面マグネット | オプションであり | マグネットストラップあり |
| テストリードホルダ | あり | なし |
| スタンド | あり | あり(出しづらい) |
| 電源 | 単三×4本 | 006P |
| テストリード | 高級感ある | 普通 |
| 液晶 | 文字サイズは激安品と比べて小さい 5桁 視野角広い | 文字大きい 4桁 バックライト青く見づらい |
| 誤接続防止 | あり | なし |
DT4282の計測性能について
カウント数
実際に電圧を計測しながら、テスターの性能を表す指標である「カウント数」について解説します。
カウント数とは、測定値を表示できる最大の数値です。
例えば、DM6000ARの型番にもなっている「カウント数6,000」とは、最大で6,000までの数値を表示できることを表します。
それを超える場合は、表示される桁や小数点の位置が変動します。
この数値が高いほど測定の分解能が高くなることを表します。DT4282は60,000カウントで、10倍の差があります。
上1桁が6になる値の計測をして実験してみましょう。
例えば、590mVの電圧を入力すると、DT4282では590.00mVという表示になるのに対して、激安品は有効数字が異なる590.0mVという表示になります。
ここで入力電圧を640mVに上げてみると、計測可能なカウント数を超えたことで、表示される桁数が変化します。
DT4282は640.0ｍVの表示になったのに対して、激安品は640mVの表示になりました。60,000、あるいは6,000を境に表示される桁が変わっていることが確認できます。(実際は内部処理の都合上、多少のずれがある場合があります。)
低電圧で使用した場合の精度
先ほど少し触れました、DT4282に乾電池ではなくニッケル水素電池を入れて使った場合、計測精度に影響が出るのかという疑問について検証します。
DT4282電池ボックスの端子に、直流安定化電源で電圧をかけます。この状態で、駆動電圧を変動させることで、挙動を観察します。
テスターとしての計測精度を観察するため、比較対照のベンチマークとして据え置き型のデジタルマルチメータ、DMM6500を並列に接続して電圧を測定します。
現在、電源電圧は単三乾電池4本分に相当する6.00V、測定対象電圧は1.00Vに設定しています。電池残量のインジケータは3/3表示で、測定電圧も1.00Vちょうどが表示されています。
この状態から電源電圧を変化させて測定電圧の表示に変化があるかどうかを観察し、変化がなければ電圧の低いニッケル水素電池でも使えると言えるはずです。
電源電圧を6.00Vから少しずつ下げていきます。
ニッケル水素電池4本分に相当する4.80Vまで下げました。電池残量インジケータは1/3になっています。測定電圧は1.00Vのままで、DMM6500との違いは認められません。
さらに電圧を下げていって、4.00Vまで下げました。この電圧でも計測結果に変化はありませんが、電池残量のインジケータが点滅を始めました。
さらに電圧を下げ、3.60Vまで達すると、電池電圧不足の警告が出て動作しなくなってしまいました。
これまでの実験から、DT4282はニッケル水素電池でも問題なく使用できると思われますが、取扱説明書ではアルカリかマンガン乾電池の使用が推奨されているという点には留意が必要です。
測定可能項目
測定可能項目は両機とも大差ありません。表にまとめると以下の通りです。
| HIOKI DT4282 | AstroAI DM6000AR | |
|---|---|---|
| 電圧(交流・直流) | 〇 | 〇 |
| 電流(交流・直流) | 〇 | 〇 (クランプメータも対応？) |
| ダイオード順方向降下電圧 | 〇 | 〇 |
| 導通テスト | 〇 | 〇 |
| 抵抗値 | 〇 | 〇 |
| 温度(熱電対) | 〇 | 〇 |
| 静電容量 | 〇 | 〇 |
| hFE | × | 〇 |
特筆すべき特徴としては、DM6000ARにはトランジスタの電流増幅率hFEを測定する機能があります。
また、仕様上はDM6000ARには外付けのクランプメータを接続して電流を測定する機能があるということになっていますが、AstroAIのホームページなどを見ても、接続可能な外付けのクランプメータは販売されていませんでした。
直流電圧測定
まず直流の電圧を測定して、それぞれにどの程度の誤差があるのか、また、電圧を入力されてからオートレンジで結果が出るまでの時間を見てみます。
今回の実験では、Keithley DMM6500の計測結果をベンチマークとして比較します。条件を一致させるのが難しいので、両機ともオートレンジで測定します。
また、DMM6500も正確に校正が出来ているわけではないので、この実験の結果は参考程度に考えてください。
100mV
100mVに設定した電源を入力すると、DMM6500では100.05mVと表示されています。それに対して、DT4282の表示は100.04~100.05mV、激安品の表示は99.9~100.0mVとなっています。
DT4282のほうが基準の測定値には近い値が表示されているようです。
次に、電圧を入力してからの応答速度を確認します。
電源のOUTPUTボタンを押してから値が表示されるまでの時間については、この電圧ではほぼ差はありません。
12V
12Vの場合は、DT4282のほうが基準テスターに近い値が表示されているようです。激安品のほうが10mV程度の誤差があります。
しかし、レスポンスには明らかな差が出てきました。レンジが決定して表示が完了するまでの時間は、DT4282のほうが明らかに速いです。
600V
最後に、DC600Vを入力してみます。
ただ、上1桁の数が6になると、先述のカウント数の都合により桁が変わってしまうので、595Vを入力します。
表示値はどれも異なっていますが、DMM6500とDT4282が誤差30mV程度に収まっているのに対して、激安品は約1V程度の誤差が出ていました。
また表示速度については、やはりDT4282のほうが表示が速いようです。1秒程度の差が発生しました。
レンジが大きくなるほど差が広がるようで、さらに表示桁が1桁変わる630Vを入力すると、差が広がっていることが確認できます。
こういったところに、価格差が見て取れます。
なお、レンジを手動であらかじめ設定すると、両機ともレスポンスが上がって同じくらいの速さになります。したがって、電圧計測にかかる時間のほとんどはレンジの決定にかかる時間であるといえます。
あらかじめ測定対象の電圧がおおよそ分かっていればマニュアルレンジで使用するのも手ですが、手間を考えればオートの方が楽かと思います。
交流電圧測定
100V
AC100Vを入力してみます。
ACの場合は、意外にも激安品の方がレスポンスが速く、DT4282のほうが遅いという結果になりました。
電圧測定に関しては、入力されている商用電源の振幅が変動しているのであまり参考にはなりませんが、いずれもおよそ近い値が表示されています。
DT4282については、電圧の実効値のほかに周波数が表示されています。20~100kHzまで確度が保証されており、なかなか便利な機能であると感じました。
家庭のコンセントの死活を確認したい場合など、わざわざオシロスコープを出してきて計測するほどでもないという状況で重宝します。
また、表示を切り替えると、入力された交流電流の直流成分と交流成分を分けて表示することができます。
周波数特性
次に、ファンクションジェネレータで発生させたAC5V 50Hzの正弦波を入力してみます。
これを見る限りでは、激安品のほうが正確な値を表示できているように思われます。DT4282は2mV程度の誤差があります。
次に、交流電流の周波数を上げていった際の挙動を観察してみます。
3KHz程度まで周波数を上げると、激安品の方は表示される電圧の実効値が段々と下がって3.6V程度になってしまいました。DT4282のほうは正確な値を表示し続けています。
周波数をさらに上げて10kHzになると、DT4282は正しい数値を表示し続けているのに対し、激安品の表示は30mVとなって、もはや正しい計測ができなくなってしまいました。
DM6000ARの怪レい日本语で書かれたマニュアルを読んでみると、交流電圧の測定で使用可能な周波数レンジは40~400Hzとなっていました。
DT4282のほうは、仕様上の上限100kHzまではおよそ5Vを表示しています。なお、この100kHzというのはあくまで「確度保証」の範囲であって、実際にはそれ以上の周波数を計測することもできます。
さらに周波数を上げていくと、表示される電圧が明らかに低下してきました。また、周波数の計測は500kHz程度が限界のようです。
なお、DM6000ARは周波数のみの測定であれば、0~60MHzの測定に対応しているということになっています。
しかし、実際に信号を入力してみると約25MHz以上の領域で値が正しく表示されませんでした。
直流電流測定
直流安定化電源と電子負荷のCCモードで電流を測定します。テスター2台を負荷に対して直列に接続します。
DT4282一度リードを抜き、ロータリースイッチを回して電流のレンジに合わせて挿しかえます。
5A
まず、5Aを流してみます。
基準のDMM6500に対して、DT4282は0.03%のずれ。激安品については0.7%のずれがありました。
いずれも許容できる誤差の範囲内かと思います。
100mA
次はレンジを変えて100mAで試してみます。
基準とDT4282はほとんどずれていませんが、激安品のほうが+0.1mA程度のズレがあります。
いずれも、ほぼ誤差の範囲と言えるかと思います。
交流電流
15mA
交流の電流も測定してみます。
周波数が50Hzの場合ではどれもあまり変わらない結果になりました。
周波数を上げていくと、激安品は減衰して測定できなくなってしまいました。
一方でDT4282のほうは正しい数値を表示し続けています。
抵抗値
次は抵抗値の測定です。
両機とも2端子での測定になるので、低い抵抗値の測定では誤差が大きくなってしまいます。
例えば、DT4282のテストリードを短絡させると、それだけで0.037Ωもあります。
また、激安品のほうも同様に0.2Ωあります。
一方で、据え置き型のデジタルマルチメータDMM6500では4端子法を使った測定ができます。これは電圧と電流の測定経路を分離することで、高精度な抵抗値を得られる測定手法です。
この手法を使って1kΩ±0.1%の抵抗器を測定すると、1.00009kΩという結果が得られました。
この結果を基準に、今回比較するテスター2台でも計測してみます。
DT4282では1.0001kΩ、激安品では1.004kΩという結果になりました。
激安品のほうはテストリードの抵抗により、測定値が若干大きくなっているものと考えられます。また、測定精度の差による誤差も考えられます。
なお、いずれのテスターにも、テストリードの抵抗値をオフセットしてキャンセルする設定があります。
静電容量
次は静電容量の測定です。
小さめの容量から順に測定してみます。
| 品目 | 公称容量 | DT4282測定値 | DM6000AR測定値 |
|---|---|---|---|
| MLCC | 220pF | 0.243nF | 0.22nF |
| フィルムキャパシタ | 3.3μF | 3.48μF | 3.460μF |
| 電解コンデンサ | 180μF | 0.158mF | 164.3μF |
| 電解コンデンサ | 8200μF | 7.56mF | 7.65mF |
概ね両機とも似たような値が表示されていました。これは問題なく計測できているといってよいかと思います。
静電容量測定は、容量が大きいほど測定に時間がかかります。これは測定時にキャパシタを充電し、電圧が規定値に上昇するまでの時間を計測しているからです。
最後の8200μFのキャパシタの計測では、DT4282は測定結果の数値が表示されるまで10秒程度かかりました。激安品でも5~6秒程度かかります。
hFE
今回比較した機種の中では激安品のテスターにしかない機能である、トランジスタの電流増幅率hFEの測定を試してみます。
2SC1815GRを接続してみると、323と表示されました。
データシートによるとGRグレードのhFEは300前後なので、およそ正しいことがわかります。
分解
皆さんが楽しみにしているであろう分解です。
DT4282と激安品についてそれぞれ背面パネルを外して基板を見比べてみると、両者の違いが一目瞭然です。
DT4282のほうが明らかに部品点数が多く、部品の実装密度も全く違います。ひときわ大きいICがCPUで、それ以外のICのほとんどがアナログICだと思われます。
DT4282は明らかに設計にかかるコストと時間が桁違いであることは想像に難くなく、また、それが値段に反映されていることも納得できます。
一方で、激安品はメインの小さなIC以外には、まばらにアナログ系の部品が載っているだけです。
非常に少ない部品数でテスターとしての機能を実現し、低価格で供給できるという点も、一つの技術であると感じます。
DT4282の基板を持ち上げてみると、誤挿入防止のシャッタ機構がありますが、さすがに元に戻せなくなると困るので、今回は分解はやめておきます。
まとめ
今回は激安機と高級機のテスターの違いを観察してきました。
測定が完了するまでの反応速度であったり、測定値の違いなど、様々な違いがあることがわかりました。
細部を見れば、当然ながら高級機のほうが完成度は高い作りになっています。
かといって激安品がダメかというと、そういうわけでもありません。
実用上十分な機能と精度があり、コストパフォーマンスに優れています。
冒頭でも言及しましたが、趣味レベルの電子工作であれば、安いテスターで十分かと思います。
もしこれから電子工作を始めようとされている方がいましたら、まず3000円くらいのモデルを購入して使い方を勉強するのがよいでしょう。
それでもしどうしても高機能なものが必要になったら、DT4282のような高級機や、据え置き型のマルチメータを検討されるとよいかと思います。
もしテスターの購入で迷っている方がいましたら、是非参考にしてみてください。
本記事の内容は動画でも公開しております。そちらも併せて是非ご覧ください。
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