ツール

2021年10月 4日 (月)

可変抵抗器の「陽極酸化」実験回路 #2

2021年10月 1日:可変抵抗器の「陽極酸化」実験回路(案)

ちょっと回路変更。
・三端子レギュレータを使って+5V電源を安定化。
   電源入力は+6~12Vで
・クロック周波数を確かめられるように
 PD3/OC2Bに500Hz方形波出力。
   これにともない、4051 MPXのB接続を変更

Vr_chk1_20211004115801

16MHz XTALに並列に入れるコンデンサ、ざっと計ってみたら
20PFで500.0163Hz22PFで500.0110Hzとなりました。
500.0110Hzで22PM。日差1.9秒。月差で1分弱。
もうひとこえか! (手持ちのコンデンサの問題)

※もうひとこえを試す
24PFのコンデンサが無かったので、XTAL端子の10pinの
ほうを22PFにしたまま、9pinのコンデンサを27PFに入れ替え。
すると・・・500.0006~9Hz
おおっ! エエ感じに。

※試運転中
55_20211004115701



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ホーザンのカタログを見ていたら・・・カッター+ストリッパー

P-970 ワイヤーストリッパー
がこんなの。新製品らしいです。

41_20211004103401
電線カッターを刃先部に持ってきて、ストリッパー部を
ハンドルの内側にという、意表を突いた構造。

どなたか使われたことありますか?
 ・使い勝手は?
 ・軽そうだけど耐久性の感触は?
 ・気が付いた欠点は?
   ※「開きのバネ」が気になるか。
 ・愛用ツールとして長いこと使えそう?


※ワイヤーストリッパーに関する過去記事
2011年10月06日:ワイヤーストリーッパー
2012年01月25日:ワイヤーストリッパ新参
2012年01月26日:ベッセル製ワイヤーストリッパ
2014年04月08日:ホザンのワイヤーストリッパ


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顕微鏡用LEDリングライトのLED交換

2021年9月27日:顕微鏡用LEDリングライトのLED、そろそろ交換か
ということで、2006年から使ってきた顕微鏡用LEDリングライトを
昨日交換しました。
使ったのは秋月で買ってあった5φ砲弾型LED。
「OSW54L5B61P」 半減角60度の広角タイプ。
  ※昔は半値角って言いませんでした?

アラルダイト(2液エポキシ)で塩ビパイプに貼り付けていたのを
バリバリと剥がして、新しいLEDに交換です。
31_20211004093201

ずいぶんと明るくなりました。
32_20211004093301
トラ技・2016年5月号に掲載してもらった「照度計」
見ると、直下でおよそ3倍の明るさに。
・照度計
  2016,5,実験用ワイドレンジ・ディジタル・マルチ照度計の製作,
  無調整!10~10万lx@-40~+85℃!リアルタイム波形モニタ出力付き!,
  一般,164,8,下間 憲行

古いLEDと新しいLEDを比べてみると電流1mAでこんな様子。
33_20211004093401

左が秋月で買った新しいの。 右が使い古したの。
外径(透明部の大きさ)は同じでも、発光している部分の
面積が違います。
  リコーGX100で撮影
  ISO=100 S=1/2000秒 F=12.6

この点灯に使ったのはトラ技・207年1月号の簡易LEDテスタ

・簡易LEDテスタ
  2007,11,明るさを比較できる簡易LEDテスタの製作,
  大きさの等しい電流を2個に流して順電圧と順電流を表示する,
  一般,210,4,下間 憲行
LEDを差し込むクチが二つあって、それぞれ独立して電流を
変えられます。
異なるLEDでの明るさ比較や、同じLED2つでそれぞれの電流を
変えた時、どんな具合に見えるかの比較に便利。

※光らせてないとき
左が新しいの。 右が古いの。
51_20211004105701
52_20211004105701


古いLEDの型番が分からないかと、トラ技への提出原稿を
探してみると・・・記していたのは、
  『白色LEDは大阪日本橋の部品店店頭で適当に選びました。
でした。
素性は不明。
デジットで買ったか共立で買ったか・・・

 

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2021年10月 1日 (金)

可変抵抗器の「陽極酸化」実験回路(案)

「LM317」の話がエラいところに向いてしまいました。
2021年9月14日:LM317を電圧可変するとき
2021年9月22日:可変抵抗器の「陽極酸化」

やはり「掟」に従い、言い出しっぺが検証をやらなくては
いけないようです。

「案」をざっと描いてみました。
Vr_chk1
・マイコンは「Arduino-UNO」。
・外付けA/Dは使わず内蔵の10bit A/Dで。
   どんな精度が必要か不明なんで。
   とりあえずの様子見。
・被測定物=ボリュームは8つ。
・外付けして、電流を調整。
・GND側に入れたR1~R8の負荷抵抗で電流→電圧にして
 「変化」を観察。
・陽極酸化で抵抗体が消滅しだすと抵抗値上昇→電流減少。
・観察する電流により負荷抵抗を選択。
・この電圧が約0.1Vで、オペアンプで1.0Vに増幅してA/D。
・入力切り替えは8chアナログマルチプレクサ。
・温度も測れるようにサーミスタを付加。
  ※LM35温度センサーかもと思ったけど、
   温度を読むにはVrefの値が必要。
   サーミスタだと抵抗比で温度が出る。
     (R10が神様抵抗)
・変化の記録はA/D値で。
   (電流値や抵抗値には直さないで)
・記録は外置きEEPROM、32kバイト。
・記録期間、1日1回のログでmaxざっと5年。
・正確な時計、欲しいところだけど16MHzのXTALで。
・とりあえず加熱は無しでスタート。

こんなところです。
肝心のボリュームですが、
 1 1k   10mA
 2 1k   10mA(正接続で)
 3 10k  10mA
 4 10k  10mA (サーメット)
 5 10k  1mA
 6 100k 1mA
 7 100k 0.5mA
 8 100k 0.1mA

とりあえず。

「1k」を二つにしたのは、発端が「LM317」の電圧調整抵抗の話
だったから。 (抵抗値が大きい方が陽極酸化の影響が大)
そして、2と4は陽極酸化しないはず。

炭素皮膜の半固定あるいはボリュームを買ってこなくちゃいけません。
どんなのを選びましょうか?
  半固定でいい?
  軸の出たボリュームのほうがいい?

一度セットしたら長丁場。
回路の配線はこれから。

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2021年9月27日 (月)

顕微鏡用LEDリングライトのLED、そろそろ交換か

ラジオペンチさんとこの
実体顕微鏡の自作リング照明のLEDが劣化したので交換
を拝見して、「こちらのもだいぶ暗くなったなぁ」と
リングライトLEDの交換を計画しますわ。

こちらでは、こんな作業台(高さ80mmくらい)を使っています。
11_20210927093801
この台の上でハンダ付け作業すると、「首」が楽。
顕微鏡を見ながらのハンダ付けも非常に楽で疲れません。
台の上の白いのはA3サイズの紙。
汚れたら交換。

・作業台の側面
  2016年12月12日:1kgハンダ、使い切り

・リングライト製作 トランスレスで手抜き
リングライト作ったのは2006年だった。
  顕微鏡の照明装置

・修理の話
  LEDリングライトの修理

※回路図発掘
L1

※これも参考に
LED劣化の記録

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2021年8月 4日 (水)

103JTサーミスタ対応温度計 ArduinoとLTC2460を使って

なんとかものになりました。
温度表示最小桁は欲張らずに「0.1」℃で。

・回路図
Thm_ltc2460_2a
  (ちょっと修正、追記しました)

・ハードウェアの補足・・・省けるところ
  ・5Vで動かすのならQ1とQ2、電池は不要。
  ・別個のシリアル出力が不要(Arduino-UNO環境で使う)なら
   Q3、J4は不要。
  ・D/A出力(0~100℃をアナログ0~5Vで出力)が不要なら
   IC4、IC5は不要。
  ・ちょっとした誤差を許容するならIC1は不要。

・外観
T11_20210804152801

T12_20210804152801

T13

●step by step
・電源回り
秋月の5V出力昇圧DC-DCコンバータXCL102が起動に失敗 その原因追求

・A/Dコンバータ
16bit A/Dコンバータ LTC2460 サーミスタ103JTを使った温度測定で・・・

・ケースとスイッチ
タカチのプラケース「SW-125」に回路を組み込む

・液晶表示器
秋月の液晶表示器 ACM0802C-NLW-BBW-IIC、I2Cのプルアップ抵抗
秋月のI2C液晶表示器 ACM0802C-NLW-BBW-IIC 文字表示ライブラリ

■メニュー画面 一覧
==========
|"0 Mesure"|
|"1 Sensor"|
|"2 TxCyc "|
|"3 TxStyl"|
|"4 Vref "|
|"5 Rs "|
|"6 Cal R0"|
|"7 Cal R1"|
|"8 Cal R2"|
|"9 Cal R3"|
|"a CalAD0"|
|"b CalAD1"|
|"c CalAD2"|
|"d CalAD3"|
|"e Bat L "|
|"f Bat M "|
|"g PWM 4V"|
|"h Ck A/D"|
|"i Ck D/A"|
|"j Ck Bat"|
==========
■パラメータ設定値
# 1 Sensor 103JT
# 2 TxCyc 1sec
# 3 TxStyl TempData
# 4 Vref 1.2494V
# 5 Rs 10005.0ohm
# 6 Cal R0 1000.5ohm
# 7 Cal R1 3004.1ohm
# 8 Cal R2 10004.0ohm
# 9 Cal R3 20020.0ohm
# a CalAD0 5923
# b CalAD1 15136
# c CalAD2 32769
# d CalAD3 43691
# e Bat L A/D 313
# f Bat M A/D 345
# g PWM 4V D/A 3276

Cal R0~R3の抵抗値とCalAD0~AD3のA/D値が4点calデータ。
出てきた16bit A/D値がCalAD1より小さいときは、CalAD0~CalAD1の
値で線形補完。
CalAD2より大きいときはCalAD2~CalAD3で線形補完。
CalAD1とCalAD2の間にある時はCalAD1~CalAD2で線形補完。

入れてあるサーミスタのデータは3種。
 セミテックの103JT・・・応答が良い
 103AT-11・・・頑丈
 103AP-2・・・高精度

IC1を入れた理由。
 R3を通して直に信号をA/Dに入れた場合、サーミスタの抵抗値で
 この間の微少な電流が変化してA/D値にオフセットが生じる。
   A/Dコンバータの変換時の電流。
 R3両端の電圧値で±60uVくらい変動する。
 1kΩなので60nAの電流。 それがRs=10kΩにも流れるので
 10倍の0.6mVくらいの変動がA/D値に出てくる。
 Vref=1.25Vで16bitなので1bitは約20uV。
 0.6mVだとA/D値で30くらいの変動になる。
 IC1を入れるとこの変動がなくなる。

テスターで計ったRs、Cal R0~R3の抵抗値が神様データ
  ※測定したA/D値からRsとの比を計算してサーミスタの抵抗値
   を求めている。だもんで正確なVref値は不要。
   16bit A/Dのmax値65536を入れていてもOK。
   モニターモードでA/D入力電圧を表示しているので、
   そこで必要。

スケッチ:とりあえず  (ファイルタイプをtxtにしてます)
   ダウンロード - thm_103jt2.txt (UTF8Nで)

※この液晶表示ライブラリが必要
  http://igarage.cocolog-nifty.com/blog/2021/07/post-78a365.html


※続き 誤差原因の探求 あれこれ
シミュレーテッド・インダクタを使った60Hzノッチ・フィルタ:これから
AD620を使った計装アンプとシミュレーテッド・インダクタを使ったノッチフィルタ

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2021年6月24日 (木)

鉄ビス吸い出しツール

機器外装などの組み立てに使われているタッピングビス。
解体しようと緩めたとき、深い穴だと微妙に引っかかって
取り出せないことがあります。
磁化したドライバーの先にうまくくっついてくれれば
良いんですが、たまには「あかん。出るの嫌がってる」という
場面に遭遇します。
そんな時に役立つんがダイソーのネオジム強力磁石。

11_20210624154601
左側が買ったそのまま。マグネットピン。
ドライバー先端の磁気を強化することもできます。

右の方はM3の皿ビス先端に瞬着で付けた磁石。
奥まった穴から鉄ビスを吸い出すのに役立ちます。

磁化して欲しくない工具にくっつくとイヤなんで、
鉄のハンダゴテ台にくっつけてあります。

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2021年5月20日 (木)

USB電源電流アンプ

お手軽電力計にからんで、USB出力のACアダプタで充電している
機器の充電電流を記録できるようにと、USB電源電流アンプを
作ってみました。

こんな回路。

U00


USBのGND線側に入れた「5mΩ」の抵抗両端の電圧を200倍に増幅。
1Aで1V」の出力が得られます。
  (高性能な5mΩの抵抗は仕事で使った残りものっす)

アンプはオートゼロアンプ。 →導通チェッカー で使ってる
オフセット電圧ほぼ無し」なんで200倍に増幅しても
オフセット調整は不要。
安心して直流増幅できます。

お手軽電力計のアナログ入力(0~4V入力)に入れれば、充電電流の変化
が消費電力とともに記録できます。

U11

U12


※参考
USB電源チェッカーからシャント抵抗の電圧測定端子を引き出した:ラジオペンチブログ
PICAXE(ピカクス)を使ってみる-その2 USB電流チェッカーの製作:ラジオペンチブログ

※関連過去記事
2020年5月2日:Arduino 放置したポートが及ぼす電源電流変化
1A定電流回路 「足」を測ってみる
   ↑
  これと比べると5mΩが以下に低抵抗なのかがわかるかと

電流検出抵抗、ハイサイドに入れて電流検出アンプ を使う方が良かったんですが、
とりあえずということで。

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2021年5月 1日 (土)

Arduino UNOで周波数カウンタ:アナデバの電力計用ICのために

2021年1月15日:アナデバの電力計用IC、arduinoで周波数(周期)を計る
この続きです。
2019年12月20日:Arduino UNOで周波数カウンタ
これ↑ではゲート(タイマー1のインプットキャプチャ)の周波数を
1kHz」としていました。
今回はそれを「1Hz」、つまり「1秒ゲート」にして周波数を計ります。

↑の1月15日の実験では、周波数を計るために(有効電力値が
周波数で出てくる)パルス間の周期を計って周波数を求めて
ました。
ICの仕様では最高周波数が2.8kHzあたり。
これが最大電力となるように、電流検出抵抗の値や
電圧測定の分圧回路を選びます。
1Hzまで計ったとしておよそ11bitの分解能。

前のように周期を計る方が良いか、それとも、ゲート時間を1秒
くらいにして周波数を計る方が良いか・・・
そんな実験のために「1秒ゲート」をこしらえてみました。

こんな回路で実験。
F1

ATmega328Pには3つのタイマーがあって、タイマー1が16bit
タイマー0とタイマー2が8bit
そして、タイマー0がArduinoのシステムで使われていて、
1.024ms周期で割り込みを発生させています。

さらに・・・タイマー0には外部クロック端子がありますが、
タイマー2にはありません。
タイマー2は内部クロックしかカウントできないのです。

「1秒ゲート」を作るためには、こんな回路接続になります。
 ・タイマー2で500Hz方形波を作り、それをタイマー0のクロック
  入力端子T0に接続。

 ・タイマー0はそれを1/250して2Hzを得、OC0Aをトグル出力
  (つまり1/2)して1Hzを作ります。

 ・これをICP1端子に入れて、エッジでキャプチャします。

 ・T1端子に周波数測定するパルスを入れます。

ブロック図で描くとこんな感じ。
F2

システムで使っているタイマー0を横取りしているので、
スケッチではmillis()やmicros()、delay()は使えません
PWM出力もできません。

※参考
2020年1月28日:Arduinoから「タイマー0」を取り上げる(ユーザーが使う)

タイマー2で1ms割り込みを発生させているので、必要な計時処理は
この中に実装しします。

動作確認のためのスケッチを示しておきます。
  ・ダウンロード - pwrmon2.txt
    (ファイルタイプを.inoに変えてくださいな)

液晶に表示するだけでなくシリアルにも出力していますので
簡単に確認できるかと。

皆さんがよく参考にしている
  ・Arduino Frequency Counter Library
これの場合、ソフトウェアでゲート時間を作っているので、
計測処理中に割り込み処理が入ると、カウントが狂って
しまいます。
  ※システムで使っているタイマー0割り込みは
   止めていますが、計測中のシリアル通信はちょい危険。
     送受とも割り込み処理されるんで。
  ※ゲート終了間際に割り込みが入ると、ゲート時間が
   延ばされるので、補正しているカウント値が狂います。
   ですので、割り込み処理は止めて、ゲートの終了をひたすら
   待ち続けるというふうにしておかなくてはなりません。
   つまり、ゲートを動かしている間は何もしない・・・できない・・・

今回のサンプルは、ICP1に入る1Hzパルスのエッジが
ハードウェア的なゲート信号になるので、ソフト的な
遅れの補正は不要です。
カウントが始まれば、勝手に周波数データが上がってき
ます。
新たなキャプチャ完了フラグをチェックしてから(1秒ごと)
 ・いったん割り込み禁止にして
 ・ロングワードの周波数データを読む
 ・割り込み有効に戻す
これで、その時々の新しい周波数データを読み出せます。

なお、Arduino-UNOのクロック周波数(16MHz)でT1クロック入力を
刻んでいるようなので、計測できる最高周波数は実測7.5MHzあたり
で頭打ちになります。
1秒ごとのカウント値として7500000が出てきます。

試作実験中の回路。

F21

※追加実験
2021年5月4日:Arduino周波数カウンタ:FreqCounter Libraryを使った時のカウント異常を再現

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2021年4月30日 (金)

リョービ製ブロワー BL-3500の銘板

ラジオペンチさんところで
ダイソーのUSBブロアー(500円)の分解と性能アップ
という記事が出ていましたので、我が家で使っている
リョービのブロワー BL3500で迎撃してみます。

こんな外観。
B11_20210430092401
銘板。
B12_20210430092401

  AC100V 630W 6.6A
  毎分3.5立方m
  16000RPM

※回転数のところ「No」って記されているの何かなっと調べてみたら
 「No-load speed 無負荷回転数」とのこと。

これ、めったに使うもんじゃありませんが、掃除の時に
あれば便利。

  体重計に乗せたら、どのくらいのスラスト(推力)があるのか、
  調べられるかな? 最小100gではアカンか?

ツールのメーカーによってあれこれ「色」が変わります。
プロ用とアマ用でも色が区分されているようですが、
耐久性などの性能面ではどうなんでしょうね。
明確に「やっぱプロ用だぜ」という所があるんでしょか?

インパクトやドリルドライバー、丸ノコなど
「めったに使わないツール」はAC100V駆動の
物を選んでいます。

  ・充電池式のは息子が持ってますんで、
   コードがじゃまになる場面では
   「ちょっと貸して」でっす。

東成おもちゃ病院でもそうなんですが、
  「いろんな道具や材料を買うの、百均はやめとこ」
と、言ってます。
ちょっとした工作でも、ちゃんとした道具なら作業が
はかどります。

  先っぽがすぐアウトになるネジ回しやペンチ、ニッパ。
  切れないドリル刃。
  常備しててイザ使おうとしたら使い物にならない接着剤。

最近の百均電池はましかと思いますが、昔は未使用でも
一夏越えたら液漏れしてたなんてことが多々ありましたので。

百均品、使い物になるかならないかの見極めが難しい・・・
  ★それが面白いのでしょうけれど。

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