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Nov11’s diary(自宅での開発環境作り )

3Dプリンタと切削加工機で工作した事をアップして行きます

開発環境ツールを自作する(電圧電流モニター作成)(その8)

別件で、I-V測定を行う必要があったので、1年程前に作成していたピークホールド付き電圧電流モニター(16/04/20のブログ)を引っ張り出して測定したところ、何だか値がおかしい事に気付いた
調べたら、増幅率やゼロレベルがずれていたせいで正しい値が出ていない...
他にも、各基盤を繋いでいるケーブルの接触不良があり安定した値が表示されない...
とりあえず、瞬間的な電流を測る必要はなかったので、テスターを使用して測定をしたのだが、これを機会にちゃんと使える物にバージョンアップする事にした

現行の問題点は、ケーブルが多い、調整用の半固定抵抗(段々とズレてくる)、表示が見づらい等々...
んで、全て見直した結果、前回なるべくMCUを使用しない方向で作成したが、今回はなるべくMCUを使用し、調整などをMCUに行わせる方向で作成する事にしてみました

まず検討したのは、この回路の肝であるシグナルコンデショナーとピークホールドの2点で、これをMCUで制御出来る様に見直しを行い、シグナルコンデショナー内の、アナログ信号の四則演算部分をPICで代用し、ピークホールドのリセットタイミングも制御出来る様にし、I2C接続を行う事にした
表示については、見易さ優先で、7セグにして、これもI2C接続で制御出来る様にしてみた
また、通信にBluetoothモジュールを使用していたが、データ量が少ないので、双方向赤外線モジュールを自作する事にした
通信速度は、2400bpsと低いけど、電圧電流値を送るだけなので問題は無いし、なんといっても安くて200円程度で出来てしまう
注意点は、双方向にしたので、自分で送信したデータを自分も受信してしまうので、簡単なパケットとプロトコルを作成しなければいけないってところですね
で、大事な測定対象の電源ラインの接続部分も強化して、10Aに耐えれる様にもしてみました
最終的に、PICを8個使用して、表示用の7セグモジュールのみケーブルで接続する形式となり、オシロスコープでも確認出来る様に、変換前の信号と加工後の信号をピンヘッダーを出してみました

んで、完成したのが、以下の写真です

f:id:Nov11:20170315175315j:plain
       (セメント抵抗の数が足りずに、9Aまでの測定となっています)

パソコンから、増幅率、ホールド時間や校正値等を送れば自動調整してくれるのが嬉しいですね
10cm×10cm×6㎝と少し大きくなったけど、デジタルマルチメータを2台並べるよりは、ずっと小さいし、瞬間的な電流も測れるので良しってところです

ん~、ここまで出来ると、オシロスコープが無くても、波形も見られるとなぁ~って思ってしまいますね
今回、アナログ信号の四則演算制御が出来る様になったので、オシロスコープも出来そうだし、表示器のラインナップにグラフィック液晶表示器が加わると、発想の幅も広がるので、後日作成してみる事にしようと思います

なお、ブログの内容を参照して実行した結果に責任は負いかねますので、ご了承下さい