ノイズフィルターの必要性
明日のファクトリーオートメーションへようこそ。メインパーソナリティの高橋です。
クリスです。
よろしくお願いします。
よろしくお願いします。
ラジオネーム、たこやくさんより頂いております。ありがとうございます。
ありがとうございます。
お疲れ様です。ノイズフィルターの必要性について語って頂きたいですということでございます。
クリスさん、ノイズフィルターは得意ですか?
そもそもあんまりイメージないですね。
そもそもノイズは何ですか?
我々西洋システムの中でのノイズはどこから出てくるんですか?
ノイズは基本的には電気機器ですよね。
電気機器というか、主にはコイルから出てくるパターンですね。
ラジオ管理はサーボからめっちゃ出てるって聞くはずですけど。
サーボやヒーター、溶接機とかですね。
基本的にはノイズっていうのは電流が激しく動いたところで発生する。
例えば溶接機とかそういう非常に短期間ですごい高電流がバーンと走ったときに
変化量がノイズとしていろんなところに伝わっていくよっていう。
そうすると、例えば通信がうまくいかなかったりだとか
電源電圧が急激に上がったり落ちたりして電圧不足になったりだとか。
こういう誤差度を引き起こすっていうのが電源電圧ですね。
のノイズかな。
なるほど。このノイズフィアはメーカー品をある程度対応しているという認識でいいんですか?
そういうために足りなかったらもう一回外付きみたいなイメージでいいんですか?
僕の会社はノイズフィルターっていうのは建屋側にあって自分では設計しないんですけど
例えばヨーロッパとかアメリカもそうかな。
UL企画とかヨーロッパの企画何でしたっけ?
EMC?違うか。名前忘れた。
ILC?違う国際企画?ちょっと覚えてないです。
急にちょっとどう忘れちゃいました。ULみたいな王子の企画もあるんですけど
それだと多分つけてないと通らない。
設備の一時電源のすぐそばにノイズフィルターが噛んでないと
いろんな企画また認証通らないよみたいな感じが結構あったりしますよね。
このフィルターだけでも企画はあるってことですか?国際的には?
企画はありますよ。ノイズフィルターってどういうもんですかっていうのと
必要な能力っていう企画は当然あります。
ノイズの発生と対策
なるほど。
それはどういうノイズフィルターつけなさいっていうやつは
ノイズフィルターっていうのはだいたいこういうもんですよっていう企画ですけどね。
多分ICで決定されてるんじゃないかな?
なるほど。わからないなこれ。
それでもノイズフィルターってこれをどういうものなんですか中身は?
ノイズフィルター基本的にはノイズを熱に変えるものですね。
ノイズを熱に変える。
基本的に全てのノイズ取りっていうのは
ノイズを熱に変換して減衰させちゃうんですよね。
ノイズっていうエネルギーを持っているものが伝わってきたときに
ノイズフィルターの中でそいつを熱に変換して
エネルギーを逃がしてそこで先には減衰させるっていうのが
一般的なノイズフィルターの役割。
なるほど。
なのでノイズフィルターの役目としては
一時電源のノイズフィルターの話をすると
まず電源側からノイズを持ってこないっていうのは一つですよね。
綺麗な電源、酸素交流を設備にちゃんと供給しますよっていうのは
ノイズフィルターのまず一つ目の役目です。
もう一つは設備で発生したノイズを
一時電源側に戻さないっていう役目ですね。
一時側に戻しちゃいます。
また一時側から他の設備に伝わっちゃうわけですからね、ノイズが。
そうじゃなくて入れないっていうのと出さないっていうのを
食い止めるためにノイズフィルターっていうのを
入れましょうっていうのを一般的に言われることになります。
そういうことか。
ただですね、昔ほどノイズを発生させまくるような機器っていうのは
やっぱり減ってきてるんですよね、今って。
ノイズ発生しまくるという機器は。
昔からそういうノイズフィルターの技術はそこまでなかった。
そこまでっていうよりは単純に
例えばモーターの制御とか非常に乱暴だったんですね、昔から。
10とか、いきなり最高速で受け出していきなり止まるみたいな
そういう制御だったりだとか
インバータの切り替えとかも
上手いことスイッチングできないみたいな
結構乱暴な制御だったりだとか
いわゆる結構電源ノイズ、さっき言ったとおり
電流の変化量みたいなものが大きすぎると
ノイズ出やすいっていう話しましたよね。
そうですね。
だから乱雑な制御するとやっぱり起こりやすいわけです、そういうのが。
急に電流が高くなって急に止まるというところが
いかにスムースにやるかっていうのがやっぱり大事なところになるんですけど
そういうのがやっぱり技術的に難しかったんで
そもそも設備がノイズを持ちやすい状況であったっていうのは昔はあって
今技術が発展して当然そういういろんなことがスムーズにやれるようになってきている中で
発生するノイズってもやっぱり減りつつある
だから一部でもノイズフィルターいらんのじゃないかっていう議論も当然あります。
一定のものに対してはノイズフィルターなんていらんでしょうみたいなぐらいにはなってきている感じですね。
なるほど。
例えば設備が入ってきて
ノイズ、これ入れるもんですか?
何か特殊機器使って。
もう一回お願いします。
例えば
何で言えばいいんだろう。
余裕してもいいからいいかな。
ノイズを測れるか
測る試験とかもやるんですか?設備の中で一回出荷する前に。
なんはやらんす。
もうやらないんですよね。
正確に言うとデンジャーテストとかありますよ。
ICを出荷するのに対してはEMC試験とかそういうのはありますけど
設備としてはあんましないですよね。普通に考えて。
なるほど。
向こう来たら何故かわかんない。
ノイズ反応してないときはそこから調べ始めるってことですよね。
結構手強いの場合あるんですよこれ。
根本解決とお祈り
今考えると。
手強いときもあるんですね。
ありますよ。
ノイズは難しいのは
どこで発生するかがいまいちわからんってことは多々あります。
発生源が多いから。
そうですね。
通信ができませんっていう時に通信ラインにオッションコブとかつけて
電圧取りましたと、波形取りましたと、すごいノイズが乗ってますっていうことはわかります。
じゃあそのノイズがどっから来てるのかっていうのはいまいちわかんないですよね。
そうか。
ノイズどう来てもわかんないか。
例えばアースを回ってきてるノイズとかだと
アースがつながってるものすべてがノイズの対象になるじゃないですか。
ありますね。
でもアースのつながってるもの全部調べていったとしても
アースがつながってるからだいたい全部ノイズが出るんですよね。
問題はアースがあるということがなかなかたどり着かないってこと?
アースというかアースを通してどっから来てるかっていうのは全く特定だと。
何かを順番に追ってきてはたどり着くわけではないってことですね。
そういうことか。
ぬえつぶしでわかるものでないってことですね。
要は全部ノイズ乗ってる状態なんで
どこを調べてもノイズが出てるねっていうそういうことにしかならないわけですね。
なるほど。
そういう経験もあったんですか。
例えば5本つながっててその中に1つを測ったらこれだけノイズが出てますみたいなのがあればそいつじゃないですか。
そうじゃなくて5本測ったら5本ともノイズ出てますみたいなそういう状況でこれどれ?
そうか。
結構現場ではノイズの発生さは結構早いんだなと思ってたから話聞くと。
そうですね。
やっぱり難しいのは電気機器っていうのは全てはノイズを発生し得る原因であるっていうことですね。
基本はこのバーの裏からのものは全部ノイズも発生する。
電気が繋がってるのはほぼほぼノイズを発生させる原因になり得るものがほとんどなんで。
何が原因ってのはいまいち分からんし、しかも設備じゃない可能性もあるわけですよね。
例えばさっきアースを伝わってみた話をしたときに隣の設備から回ってくることもあれば建屋の中から出てくるケースもあるじゃないですか。
アースですからね。
だってアースが繋がってるのが無限にあるわけですから。
これはちょっと分かんないな。
分かんないでしょ。
だから当然経験とか、大体こういうノイズが出すのはこいつだよなみたいなそういう経験論はあるけど、
やっぱりノイズ対策をしていくって確立した手法っていうのはなかなかないわけ。
そういうことか。発生源が多いし、そもそもどこから出てくるか分かんないし、どこもノイズも出てるし。
え、怖い。
やっぱ分かんないですよね。
分かんないね。
っていうのはやっぱり難しいところですよね。
だから基本的には最後は祈るんになるんですよ。一番最後はお祈りします。
あ、これこんな感じで。
そうそうそう。
こんな感じで。
もうノイズが出ませんようにみたいな。
で、難しいのは一旦何か対策して出なくなったとするじゃないですか。
一旦ね。
また出ちゃった。
明日も出ないと限りないですよね、当然ながら。
へー。
だから根本解策ってやっぱり難しい。どうしても暫定対策とかその場対策ってやっぱりどうしてもなっちゃうんですね。
うんうん。
そうなるともうやっぱりお祈りっていう工程が入ってきます。お祈りっていう。
もう遺訪書を置いて、極めておいて、身体を。
極めて、そう。
掃除を。
普段からちゃんと記憶正しい行いをして、徳をちゃんと積んで、こういう時にちゃんと祈りが通じるような毎日をきちっと送っていなければならないっていうことですね。
そういうレベルですか?最終的にはどうしても治らなかったら。
いやもう誰に聞いてもそうです。本当にノイズ詳しい人に聞いても最後はお祈りって言います。誰でも。
お祈りか。
最後はお祈り。ノイズはね。
そう。
そっかー。いやー。ノイズ。
昔、今開発したときに一回すごいノイズの現場でノイズに困ったことがあったんですね。
なんでかな。電源が、あのバンが、バンすごいでかくてサーボ20台くらいあったんですね。20台が入ってて。
で、なんか電源入れたときにサーボがノイズ発生してそれでエアコンが落ちちゃって、家庭用のエアコンが落ちちゃって。
で、あのエアコンの電源が落ちちゃったから生産もできなくなったというすごい愛知県になってて。
そうやって2ヶ月かけてやっと原因が止めたみたいで。私も原因わからなかったけど、せっかく私はやってないので。
で、やっと治ったみたいで。
そうですね。
エアコンが影響しちゃうんだ、周りのものが影響しちゃうんだとちょっと思ってなりますよね。びっくりしました。
地道なんですよね、そういうのほんとに。一個一個機械を止めて動かして、これだみたいな。これを止めてるとき出てないからきっとこいつだみたいな。
そういう問題。地道に一個ずつ切っていくしかないですね。
ノイズ必ず出るもんだからもう予防対策何もないもんです。何もない理由はそういうへんです。
とんでもないことがノイズ源になったりするわけですよ。
例えば有名なのは電子レンジですよね。
わかる、電子レンジ。
そう、電子レンジつけたときにWi-Fiが止まるっていう話聞いたことないですか?
あります。
ちょうどそのWi-Fiの周波数と電子レンジが出す周波数が一致するから、電子レンジをチーンってするとWi-Fiが切れるみたいな。
俺は聞いたことあります、これ。
ノイズの発生と再現性
でもこんなんわかんないじゃないですか。電子レンジは常につけてるわけじゃないし、いろいろ調べていったらたまたま電子レンジつけてるときにノイズからのWi-Fiが切れたことがわかったみたいな。
たまたまそれさ、Wi-Fi切れってこと。でもWi-Fi切れってことをみんなそこまで持ってないから意外と。
切れちゃったらもう一回繋ぎ直すかみたいなって追われちゃうからねみんな。
原因はそもそも電子レンジやるからそういうの見つかないから、その問題からしても認識しないですもんね、場合はでも。
まあその要は再現をしないのがやっぱり一番怖いわけですね。
再現性がないんですよね。
再現性がないときは。
再現性がない、そう。
ノイズ対策の難しさ
だから高谷さん言ったら最初は祈りです。
ノイズってのは本当にもういろんなことが考えられるんで、まあもう無理です。
お祈り。
お祈りです、お祈りです。
そうそう、だから電気設計者はもう普段からちゃんと記憶正しい生活をして、徳を積んで、こういうときにちゃんと神様に助けてもらえるように普段からちゃんとしとけっていうのが基本的な行動戦略ですね。
いいね、いいですねみなさん。電気設計者はみなさんが恋してノイズはしないように、機械に影響がないように。
そうですね。
だからノイズってのは本当に多い。
種類もいっぱいあるわけです。
さっきアースの話しましたけど、アースとったらノイズがそっちに逃げる感じするじゃないですか。
ですよね。
でも逆にアースをつけると出るノイズみたいなのもあるんですよ。
アースつけると?
出てくるノイズとかもあるんですよね。
アースつけるとダメ。
例えばシールドケーブルにしたらノイズ対策になる感じしません?
みなさん、シールドケーブルはシールドしてないですかってよく聞かれるじゃないですか。
でもシールドしたら逆に発生するノイズもあるんですよ。
わかんない、わかんない。
だから結局はどの周波数帯にどういうものに効くかっていう話で、全然検討違いの。
組み合わせですね。
組み合わせとか、要は処方箋が違うんですよね。
全然検討違いの対策をすると逆に発火させるみたいなケースも本当にノイズが多くて。
怖いね、怖いというかもう対策無限があるというか、どうして対策しようもできないですね、これ。
僕もノイズをそこまで詳しく調べてるわけじゃないんで、もう意味わかんないですもん。
シールドケーブルの両端をアースにつないだらいけませんみたいな、知識としては知ってますけど、どういう理屈でそうなるか全然わかんないですもんね。
ノイズめちゃ深いってこと?実際はめちゃ深い?
深いですよ、ノイズは深すぎて、ノイズ対策っていうだけで企業のノウハウになるぐらいですよね。
そうなんだ、それだけでも飯食えるというレベルの知識ですね、これは。
だって、CPUチップの中、インテルのCPUチップの中の配線の仕方とか、あれ全部ノウハウですからね。一歩で間違えたらノイズだらけになって動かなくなりますから。
みんなノイズと戦ってるんですよ、毎日。
アートワーク、電子基板のアートワークなんていうのはノイズの塊、ノイズ対策のノウハウの塊っていうのはよく聞きますよね。
ノイズか。
そこまで言って体重ってそんなにデカいものじゃないかなと思ったんですけど、すごい大きな話題ですね、これ。課題ですね、電気機械者とって。
そうですね。ただ、近年はそんなにノイズ出ないんですよ。ノイズの出るようなものってあんまり使わないんで。
近年の生産設備設計でノイズに悩まされるってことはかなり減ってきてますけど、一回出たらそれの対策にはかなり苦労する。
なるほど。解決できない場合もあるんですか?
あります。全然ありますよ。
お手上げ、装置、ベッドブースとかみたいな。
世の中で完全解決したノイズ対策なんて半分もないと思いますよ。多分半分以上は様子見ですよ、世の中の。
いろいろ様子見。
そう、様子見。とりあえずシールド栓にしたりだとか、アルミホイル巻いたりだとか、アース取ったりだとか、そういう考えられるいろんな対策をして、一旦様子見っていうのが多分世の中の半分だと思います。
それ観察。一時的対策して。
そうですね。それでよくなったら、とりあえず出てないんでちょっとこれで勘弁していただけませんかっていう。
なるほど。
それこれ手強いんですね。
手強いよ。本当にやろうと思ったらめちゃめちゃちゃんと測らないといけないですからね、いろんな景気で測ったりして。でもそういう景気ってそんなポンポン持ってこれるものでもないし。
そうですね。
しかもその時ちょうどノイズが出てないとそれ測れないですしね、そもそも。
しかも必ず味切って時に出てくるわけじゃないんですね、ノイズ達が。
そりゃそうですよね。意味わかんないもん、そんな。
意味わかんないだよ。なんで出てくるの、このタイミングで。わかんないですってことですよね。
日本なんてまだ電圧しっかりしてるからいいですけど、海外なんて言ったらそもそも変電所からやってくる、たまにノイズが飛んできますとか全然ありますからね。そんなのわかんないですよね。
ポーランドの時はどうたんですか?
ポーランドの時は僕は工場の中の変電所があったんで、そこまででしたね。
工場の中でちゃんと綺麗な電源、電源からちょっと合成してから当時送るんですね。
そうですね。自動車メーカーの電源ってのは結構綺麗なんですよ。どこ行っても。自前で用意しちゃうから。
なるほど。そう考えると電源終わるんだけど大変だね、もう。
いや大変ですよ、絶対。
そもそもそこから出てくるかもしれない高さですもんね。もとからノイズが乗ってきたかもしれないですもんね。
そうですね。だからそんなに発生する頻度っていうのは時代とともに減ってると思いますけど、やっぱ障害の大きさとか解決の難易度とかは全然変わってないと思いますね、昔から。
徳を積む重要性
やっぱり手強い。色々と観察。
そうそう。だからもういかに清らかに日々の生活を送ってるかっていうことをですね、大事に。徳を積んでください、徳を。もうそれしか言えない。
徳を積む。
徳を積んで、今日は掃除も何もなかったように。
そうですね。
なりませんように。
そうそう。さっきからいろんな対策があるって言ったじゃないですか。だからどの対策をするかも分かんないんですよね。だからこれをやっとけば大丈夫なんて言えないんですけど、ただ一つ絶対にやることは祈ることです。
それは絶対、これは絶対やる。祈るのはもう絶対やるから。だから徳を積んどくっていうのが絶対効果あるよ。
そう、だから最後は徳を積むと。
そう、徳を積む。
そういうのが一番効く方法、いい方法。
そう、てかもう電気屋はそういう、なんていうんですか、そういうの多いですから、結局なんかいまいち原因よくわからんみたいなこと結構あるんで、いつでもその祈れるように、普段から徳を積んどくっていうのがやっぱり正しい制御設計者のあり方だと僕は思ってます。
もうあるべきの姿。
徳を積むですね、いつ祈っても大丈夫なように。
ありがとうございます。
普段から神様ポイントをちょっといろいろ積み上げておいてくださいっていう話です。
そうですね。
分かりました。
今日からはノイズの話ずっと隠れました。ちょっと意識が増えました。
そうですね、はい。
本当はこのたこ焼さんはたぶんノイズフィルターの話をしてほしいなと思うんですけど、あんまり僕たちノイズフィルターにそこまで詳しくないから、ちょっと今日はノイズの話をしたんですけど。
ちょっとですね、またノイズフィルターどうしても聞きたかったらまた別途質問を送ってください。
その時はちゃんと調べてから回答します。
たこ焼さんが教えてくれたのはノイズ対策が一番いいロリです。
そうですね。
ノイズフィルター入れてあんまり解決した記憶がないなと思ってますね、僕は。
ありがとうございます。
はい、というわけで本日はノイズフィルターの話でした。ありがとうございました。
ありがとうございました。
