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【トラブル事例で学ぶ】波形が乱れる原因は？見落とされがちな“接地の取り方”

オシロスコープで波形を測定していると、「なんだかノイズっぽくて正しく見えない…」と感じたことはありませんか？
今回は、実際の現場で発生した事例をもとに、波形の乱れの原因と改善方法、そして意外と見落とされがちな“グランド・スプリング”の効果について解説します。

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トラブル内容：ノイズで波形が乱れてしまう…

ある技術者から「オシロスコープで測定しても、ノイズに埋もれて信号がうまく表示されない」と相談を受けました。
現場で確認すると、以下のような症状が見られました：

・波形全体に細かいノイズがのっている

・パルスの立ち上がりや立ち下がりが鈍く、波形が丸まっている

・信号の形が設計値と明らかに異なる
 

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原因究明のためのチェック手順

現場でのチェックは以下のステップで実施しました。

1. 接続距離の確認

　→ プローブと測定点が遠く、グランドリードが長くたるんでいた

2. プローブ先端の確認

　→ パッシブプローブの先端に通常のワニ口クリップを使用していた

3. 付属品の再確認

　→ 箱に入っていた「グランド・スプリング」を発見

そこで、プローブの接地をグランド・スプリングに変更したところ…ノイズが大幅に減少！

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原因は「グランドリードが長すぎた」でした！

通常のグランドリードは長さがあり、そのぶんループ面積が広くなってノイズを拾いやすい構造になっています。
一方、グランド・スプリングを使うことで測定対象との距離が極めて短くなり、ループが最小限になってノイズの影響を抑えることができます。

 

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グランドの長さが波形に与える影響

オシロスコープのパッシブプローブは、高周波成分が含まれる信号を測定する場合、グランドリードの長さが大きく影響します。
長いグランドリードがノイズのアンテナとなり、以下のようなトラブルを引き起こします：

• 高周波ノイズの混入

• パルス波形の立ち上がり/立ち下がりが丸まってしまう

• 実際と異なる波形表示（誤認識リスク）

▶ グランド・スプリングとは？

測定対象に短く密着した状態でグランド接続を行うための付属部品。ループ面積が小さい＝ノイズに強い！
 

グランド・スプリングの使い方（かんたん手順）

1. グランドリードを外す
   　プローブに付いている黒いワニ口の線を外します。

2. スプリングを取り付ける
   　先端にグランド・スプリングをカチッとはめます。

3. 測定ポイントに当てる
   　プローブの先とスプリング両方を、信号とGNDにぴったり当てて測定！

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まとめ：ノイズっぽい波形、まずはグランドを疑え！

「波形が変」「本当に信号がこうなの？」と思ったら、測定器ではなく接続方法の見直しが大事かも。
 

✓チェックリストで再確認しよう！

• プローブの接地線は長すぎないか？

• グランド・スプリングなどの付属部品を使っているか？

• プローブの先端が測定点にきちんと密着しているか？

【担当者のつぶやき】
こんにちは、本コンテンツの制作担当者です！4コマ豆知識漫画2作目です。この漫画で一番苦労した点・・・。はい、そうです「グランド・スプリング」の作画です。
実はグランド・スプリングをわかっておらず、それなんやねんから始まり、こんなのあるんだ！！と非常に勉強になりました。何を隠そう私も、しんくんと同様に計測器の勉強している最中でございます。

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