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3Dプリンタ・キットを・・・(その2: ESP8266+Blynkで遠隔操作)

 3Dプリンタを使って戦車もどきのシャーシーが組み立ったので、動作させてみることにしました。

色々とNet情報を調べてみると、ESP8266マイコンでWifiに接続し、スマホソフトのBlynkで外部からコントロールするというのが流行っているようです。

早速組み立ててみました(といっても部品購入やら調査やらで実際には構想してから1か月以上経過しています)

3D_Pri_28.jpg

上に見えているのがESP8266 D1 mini という Wifi を抱えたマイコンです。
ESP8266 Arduino CoreとしてArduino IDE でプログラミング可能です。Arduino CoreはGitHub からリリースされている

真ん中にあるのがL9110というモータードライブICを2個搭載した基板で、FA130モーターを駆動させます。
電池は3.7Vのリチウムイオン電池を2個使い、1個はESP8266の5V電源端子に、もう1個はモータードライブ基板にそれぞれ単独に接続しています。

3D_Pri_30.jpg

最初試した時にESP8266を基板に平らに付けたのだが、Wifi電波受信が悪いようなのでアンテナが縦になるように直角に搭載しました。大分違うようです。

3D_Pri_31.jpg

配線を横から見たところです。

3D_Pri_32.jpg

電源スイッチは基板の底に付いてます。USB端子もそこから差し込めるように配置しました。

Arduino IDE を使って ESP8266 に書き込むスケッチは以下の内容で、非常にシンプルです。

3D_Pri_22.jpg

auth[] 欄にはProject を Blynk に登録すると メールアドレスに送って来るキーを入力します。
ssid[] は Wifi ルーター等のssid を、pass[] にはそのパスワードを入力します。

3D_Pri_21.jpg

ESP8266を搭載した WEMOD D1 のスペックです(Upload Speed は 115200 で動作します)

Android スマホでコントロールするBlynk は、Playストアからダウンロードし、ユーザー登録すれば(メルアド、パスワード)使えます。詳細はこちらこちらで詳しく解説されていますので参考にしてください。

3D_pri_26.png

私の場合、4個のボタンで進む方向をコントロールさせるのですが、右上で右前旋回、左上で左前旋回、後ろは同様です。2つのボタンを同時に押せば、前進・後退、右進地旋回・左進地旋回ができます。

3D_pri_25.png

画面にボタンを4個置きます。

3D_pri_29.png

各々のボタンは、それをクリックして下図の画面で設定します。

3D_pri_24.png  

押したときだけ動作させるので、PUSH設定です。

3D_pri_23.png

GPIOの機能とピン番号を各々のボタンに割り付けます。
ESP8266 Wemos D1 のピン名称とピン番号の対応は以下のようです。
ピン名称(印刷表示)  → GPIOピン番号
TX          GPIO1
RX          GPIO3
D0          GPIO16
D1          GPIO5
D2          GPIO4
D3          GPIO0
D4          GPIO2
D5          GPIO14
D6          GPIO12
D7          GPIO13
D8          GPIO15

今回はGPIO0、2、3,4を使っています。

走行風景
動画:CAT2

片手操作のため旋回しか表示されていませんが、前進・後進・進地旋回が問題無く操作できます。

裸のシャシーでは感じが出ないですね。カバー等も作ってみましょう
(その3に続く予定)





3Dプリンタ・キットを使ってみました(その1)

Amazonでの買い物ついでに3Dプリンタ・キットを見てみたら、かなりお安いのもが出回っております。
ひところは安いものでも10万円近かったので、とても遊んでみるレベルではなかったのですが、何とこちらは2万円ちょっとで買えます。
ついポチっとやってしまいました。

組立は懇切丁寧なビデオも付いており(Youtubeにもあった)とても簡単でした。
使ってみて気が付いたことは以下の2点です。

・Y軸(向かって前後方向)は固定長ネジ2本とスライドシャフト2本だけなので上下方向の剛性がありません。平らな台に置き動かないようしておかないと、上下Z軸のゼロ位置が動きます。ここは0.1mmクリアランスでベッドとノズル間の調整を行うところなので重要です。手前のステーをセロハンテープで台に固定しました。

・おまけで添付されているPLA材が劣化しているのか、脆くて折れやすい。購入品に交換しました。

さて何を作ってみようかと考えたのが、巷に公開されているパーツデータです。
Youtubeで公開されています

3D_Pri_00.jpg

動画:Spider_robot

先のZ軸のゼロ点ズレの問題が当初判らず何個か失敗しましたが、まずまずの完成です。
Arduinoのソフトも公開されていますので簡単に作れました。

何よりも驚いたのはかなり細かな部分も綺麗に造形されていることです。1mm程度の穴も綺麗です。

こうなると自分で3D設計して何かを作ってみたくなります。
Netを徘徊していて出合ったのが、金属を使わずに組み立てられるキャタピラを作っている方のデータでした。

3D_Pri_0.jpg

作って組み合わせてみるととても良く設計されています。苦労された成果ですね。

3D_Pri_0_2.jpg

沢山作るには1個ずつ作るには手間がかかり過ぎます。15個並べて3DプリンタのGCODEを生成しました。

次にやっと自分で設計するキャタピラ駆動輪です。

3D_Pri_2.jpg

第一号失敗作が右の車です。キャタピラに引っかかる部分が短すぎて空転します。

ということでCADを使って再設計です。

3D_Pri_3.jpg


左が駆動輪なのでシャフト穴は六角です。右が従輪です。

3D_Pri_5.jpg

これを3D CAD (Autodesk の Fusion360) で設計するとこんな絵になりました。
と書くと、いとも簡単に設計ができたイメージですが、Fusin360の操作方法を覚えるには何度も何度もYoutubeの動画等を参考にして、やっとことで作図ができるようになりました。

でもこのままではベースから浮いた部分があるので、サポート部材を付けねばなりませんが、ソフトの進化は素晴らしいものでMeshmixerというソフトを使えば自動で最適なサポートを付けてくれます。


3D_Pri_5_2.jpg

下の方からキノコが伸びたようなサポートが付いています。

3D_Pri_6.jpg

3Dプリンタで整形中です。

3D_Pri_8.jpg

完成しました。手ではぎ取ればサポートは簡単に取れます。
本体に接続している部分か0.2φ程度しか無いからです。

動輪と従輪ができたので次のステップはキャタピラを使った車両の製作です。

3D_Pri_10.jpg

CADで戦車のような車体を設計しました。
6mmピッチのキャタピラを左右各々51個ずつ使います。
駆動に使うのはTAMIYA のダブルギアボックス(左右独立4速タイプ)です。RA130モーターが2個付いてます。

シャシーです。
これは6mmの厚さで140mmと長いので、普通の部品を作るGCODE作成ツール(Cura 15.04を使用)の条件では強度が保てないことが判りました。密な表面の厚さを0.4mmから0.8mmにすることでまずまずの強度になりました。

3D_Pri_11.jpg

3D_Pri_11_2.jpg

車軸を止めるパーツです。

3D_Pri_12.jpg


GCODEを生成させる場合は平らな部分を下にします。
長穴部分の上側を成型するときは、何もない中空に溶けたPLA材を糸引くように繋げるのですが、欠落せずに形状ができました。10mm程度の距離ならば繋がるようです。

3D_Pri_12_3.jpg

参考までに内部はポーラス構造です。
GCODEを生成させるツールが自動で作ってくれます。

3D_Pri_12_4.jpg

組み立てました。

3D_Pri_13.jpg
 
オレンジ色に見える部品は柔らかいプラスチックでできたシャフトエンドで、3Dプリンタで作った物ではありません。

さてここまでできました。まだ裸シャーシ状態ですが魚後貸すことをやってみましょう。
上に電池やマイコン機器が載ってます。

(その2に続く)




暗くなったら点灯する人感センサーライトの製作

暗くなったら明るさを検知し、人が近づいた時に点灯するライトが壊れた。
今、会社経営で新聞を賑やかにしている東芝製の大分昔の製品だったのだが、暫くの間放置されていたので内部電池の漏液が回路接点をダメにしたようだ。最近、朝早く暗いうちにトイレに起きるようになったので、あれがあると足元が明るく助かる。

これくらいの物ならば今どき安いのが売っているだろうと、以下の条件で探してみた。

1.省エネ型(LED)であること
2.当然ながら人感センサーで点灯すること
3.暗い時に自動で動作すること
4.電池や充電型ではなくACDCアダプターで動作すること(コンセント型や電球型では設置場所的にダメ)

・・・いろいろググってみましたが、1.2.の条件ならばたくさんあるのですが、更に3.4.が加わるとあまりありません。そして高額のものになるようです。

それならば作りましょうという結論です。

【完成写真】
話が長くなりそうなので最初に完成写真を載せます。

MotionSensorLight_2.jpg

右上がLEDライト、その左が人感センサー、左下に欠けているのが照度センサー、中央下が自作したコントローラです。

【製作説明】

材料は容易に入手できる安いものが良いですね。以下の画像は秋月さんからのNETからお借りしました

・LEDライト:9~12VDC、3.8W、昼光色(秋月・900円)
MotionSensorLight_12.jpg

・人感センサー:焦電型赤外線センサモジュール、5~12VDC、2m検知(秋月・850円)
MotionSensorLight_13.jpg

・光センサー:リニア光センサー、VCC=5V、1~200Lux(秋月・150円)
MotionSensorLight_15.jpg

早速物を入手して作ってみることにしました。基本的な考え方は
1)光センサーで暗くなったらONリレーが動作すること
2)AND 人感センサーがONしたら、LEDライトをONさせる
3)2)ではデレイ・リレーを起動させ20秒後程度にOFFさせる。タイマーIC、555を使います。

順に単品で機能を確認して行きます。

1)光センサーでリレーをONさせる : 簡単に考えていましたがここが一番時間がかかりました。

問題点その1:簡単な回路でOKなのだが出力がかなり低い

MotionSensorLight_16.jpg

5Vを印加し、光強度に比例した電流が流れるので負荷抵抗で電圧を取り出すのですが、

MotionSensorLight_17.jpg

暗い、明るいの境目となる10Lux 付近では、8 uA程度しか流れません。10kΩの負荷抵抗で算定すると、80mV程度になります。これではトランジスタ動作のVbe 0.7V まで昇圧するにはオペアンプで10倍程度増幅が必要になります。

そこで、【増幅オペアンプ回路】が必要になります。

MotionSensorLight_6.jpg

LM358という廉価オペアンプなのですが、電源電圧の10%~90%範囲はリニアに増幅します。このような回路に好んで使用するオペアンプです。
10Kの負荷抵抗で発生した電圧をオペアンプで増幅しますが、120k/12kΩなので、約10倍に増幅します。

尚、マイコンの電源は当初単電源を試みましたが、特に今回必要な低レベル電圧ではリニアで無くなるため、LTC1144という負電圧コンバータを使い±12Vの電源を供給しています。

問題点その2:リレーが動作時に唸ります

このオペアンプ出力は10Lux 付近では10倍の0.8Vになるので、リレーを駆動するためのスイッチとなるトランジスタをONさせることができます。しかし、そうやって作ってみた単動作回路では、「リレーが発振するように動く」というトラブルが出ました。
即ち、光の強弱や、リレーON-OFF時の電圧減増によりON-OFFを繰り返すのです。これではリレーが壊れます。

・・・色々調べてみると、このような比例制御によってON-OFFする場合は、「ヒステリシスを付ける」必要があるということです。
即ち、ONする時の電圧よりもOFFする時の電圧をある程度低く設定すれば、その範囲にある場合はON-OFFしないという不感帯が設けられるということです。

更に調べてみると、これを実現するには、「シュミット・トリガー」という回路が良いらしいですが、「ディスクリート」で勉強して作ってみたい小生としてはトランジスタで構成する回路を選びました。

・・・勉強し、シミュレーションして達成したのが以下の回路と、LTSpiceシミュレーション結果です。

MotionSensorLight_9.jpg

一番左が入力電圧で、光センサーの負荷抵抗から、10 Lux + α 時点で約100mVが入力される前提です。0~500mVまで変化するように設定しています。
これがOPAMPで10倍に増幅されます。
これ以降にある、Q1、Q2トランジスタと周辺の抵抗で構成された回路が、「シュミット・トリガー」です。その後にあるQ3トランジスタはR6というリレーコイルを駆動するものです。

詳しい回路の動作は「シュミット・トリガー」を参照願いたいのですが、結果的に上側のシミュレーション図に示すように、光センサーからの出力V(in)が110mV になるとリレーがONします。その状態から、光センサーからの出力が下がり、65mV程度になった時点でリレーがOFFします。即ち、光センサー出力が 65~110mV範囲の時には、リレーはON-OFFどちらかの状態から動かないということになります。

このような検討から、【シュミットリガー回路+光センサーONでリレーOFF(暗くなるとON)】 回路を設けました。
光センサーが受光して、OPOUT電圧が0.7V以上に上がると、K1リレーが切れます(=明るいと動作しない)

まとめを書いてみると簡単ですが、シュミットトリガー回路の抵抗定数設定はトライ&エラーなので時間がかかりました。

MotionSensorLight_7.jpg

2)人感センサーで動作させる

使ったセンサーは、「動体センサー」なので人体が近くにあっても動かなければONしません。
即ちこれは、「動いた時にだけONする」仕様なので、後述するオフディレイ・タイマーのパルス起動要件には合っています。

MotionSensorLight_14.jpg

モーション・センサー(人感センサー)は、電源、GND、内部TTL回路(ONでLOW)のコネクタで接合されます。
このLOW信号をPNPトランジスタで受け、K2リレーをONします。
当初5Vで動作させようとしていましたが、内部に5VのDC-DCコンバータがあり動作が安定しないようなので、電源を12Vに変更しました。
リレーは5V用しか無かったので、動作コイルに直列に230Ω(実際は220Ω)を入れました。

3)点灯時間を遅延させるオフディレイ・タイマー

MotionSensorLight_8.jpg

点灯させたLEDをある時間以降に消灯を遅延させるOFF Delay Timer です。
定番の555タイマーICを使っていますので、特段の説明は省きます。10uFコンデンサと1M+1M=2MΩ抵抗を使っていますので、計算動作時間は 22sec ですが、作ったものは 29sec 動作でした。抵抗値が大きいか、コンデンサが大きいかですが、31%もの偏差ですので、多分コンデンサの容量が実際に大きいのではないかと推測されます。


4)番外編:ユニバーサル基板製作を容易にするためには

一品料理である今回の基板を製作するに当たり、どうやって確実に正確にユニバーサル基板で作るか という課題です。

簡単な回路であれば、PasSという基板回路エディタを使って来たが、これは回路を最初から実体配線図で描く必要があるので、特殊な部品も登録しそのリソーセスが使え、回路図ベースで設計し、そこから基板図が作成できるEAGLEのようなツールが良い。

ここで一計を案じました。

1.EAGLEの回路図で設計する
2.基板図の設定を以下のようにする
  1)グリッドは0.1inchに設定する(ディフォルト)
  2)グリッドを線で表示させる。グリッドの交差点がユニバーサル基板の穴位置になる
  3)使用するユニバーサル基板サイズや、目印となる番号・記号などを記載する
3.部品配置はグリッド交差ポイントに合わせるようにする。
4.配線もグリッド線、グリッド好転をベースに配置する。

このようにすると、EAGLEで作った回路図をベースにしてユニバーサル基板図が容易に作成できます。

【今回作成したユニバーサル基板図】

MotionSensorLight_10.jpg

周囲にある数値やアルファベットは、使用したユニバーサル基板に銘打たれたものです。
これを記載し、EAGLEの表、裏印刷機能を使って印刷して置けば、部品配置が容易、裏面の配線も容易になります。

最後に参考までにEAGLEの回路図全体を載せておきます。

MotionSensorLight_18.jpg

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一晩使ってみての結果です。

良かったこと
・人感センサーの感度は問題ありません。ちょうど良い距離でセンシングしてくれます。
・昼光色LEDライトの質感もOK、もうちょっと暗くても良いかもとの意見もあり
・OFFディレイ時間29秒もちょうど良い長さです

不満なこと
・周囲が明るくなって、廊下もほんのりと明るいのに点灯する。OFF感度をもう少し暗めにしたい
 ⇒光センサーの負荷抵抗を低くすれば簡単に調整ができそうだ。いっそ可変抵抗にするか?
・意外に人感センサー・リレーの音が大きい。特に深夜になると周囲騒音が下がるので気になる
 ⇒機械式リレーを止めて電子リレーにしようか。
 秋月に安いリレーがあるようだが、制御信号ONでリレー接点ON回路しかないので、信号側で反転回路が必要かも

MotionSensorLight_20.jpg

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調べてみると、この電子リレーはAC電圧専用のようです。

・・・考えてみると、ここにはリレーではなくフォトカプラを入れても良いことに気が付きました。
明るさでON-OFFしているリレーコイルに直列に入れてあげればOKでしょう。

MotionSensorLight_21.jpg

リレーが入っていた赤丸部分をTLP521-1フォトカプラに交換しました。
注意すべきはこのフォトカプラは5V用なので、感度の問題で12V で使っている人感センサー回路では、一次側に1.2k の抵抗を入れLED電流を抑えています。2次側回路はタイマー・トリガーが5Vなのでそのまま接続します。

ついでに光センサー負荷抵抗を可変抵抗に交換しました。

MotionSensorLight_22.jpg

人感センサーのリレーが無くなり、豆粒大のフォトカプラになりました。カチカチ音がしないのでGoodです。

廊下がほんのり明るい時には点灯しないように半固定抵抗で調整を試みましたがダメのようです。
人間の目の感度が相当良いのでしょうね。




Arduinoもどきを使ったフォークリフト(おもちゃ)運転の自動化

例年連休になると、いつもは時間がかかってなかなか手が出せない課題をやることにしているが、今回はオーディオでは無く、おもちゃいじりである。
子供の頃を思い出し、心をくすぐるものがあります。
(尤もコマーシャルの一環でもあるので、休み前から進んでおりますが・・・)

さて、お題は、「Arduinoもどきを使ったフォークリフトの自動運転」です。

FRK_4.jpg
最近のおもちゃは、なかなか手が込んでいます。Amazonで売ってます。
これはかなり大きな1/8スケールモデルなので、全長45cm、全高35cm、全幅15cmもあります。
ラジコンで前後進、左右旋回、リフト上下、クラクション操作ができ、運転操作を覚えさせると自動運転までできます。

FRK_5.jpg

でも、やはりおもちゃはおもちゃです。
・旋回半径が大きい。
・旋回が安定しない。
・急停止できない。
と、今回の課題をこなすには少し荷が重いです。

課題は安全教育に使うための以下のデモ走行ができることです。

1.フォーンを2回鳴らして発進・走行後、急停止する(フォーク上の荷が滑る)
2.同上発進・走行後、急旋回する(後輪の外輪差が大きくはみ出す)

この動作を常に安定して再現させなければなりません。ラジコンの手動ではどうも再現性に乏しいです。

FRK_1.jpg
中を開けてみると、基本的な構造はしっかりしているようです。

・駆動輪にはディファレンシャル・ギアが付いていますので(ハンドル安定すれば)、旋回動作はしっかりできます。
 しかし、速度調整機能がありません。スピードが速過ぎます(暴走フォークリフトの感強い)
 また、停止する際は電源OFFだけなのでブレーキ停止になりません。モータの短絡ブレーキ改造が必要です。

・旋回輪の角度が足りません。ロッドを削って角度を増やしました。
 また、装着されていた旋回角度用駆動モータは内部スリップするためトルクが足りません。
 汎用サーボに交換します。
 
FRK_6.jpg

Arduinoもどきの秋月・AE-ATmegaボードです。汎用サーボを付けて動作テストしました。
(4,5年前に買っておいた機材が役にたってます。当りでした。理由は下記)

いつも愛用しているPICを使用せずArduinoを使った理由は2つあります。
・servoをコントロールする関数を内蔵しており、servo動作に安定性がある。
・ポテンションボリュームからの電圧を計測し、動作させる中心サーボ角等を調整する値を演算する場合、mapという関数がありとてもプログラムが楽に行える。

忘備録1:Arduino化するためブートローダーをBitBang法(こちら)で書き込もうとしたがうまくいかなかった。結局AtmelStdioのToolsにあるDeviceProgrammingとAVRライターを使うことになった。しかし、その後はマイコン(ATMEGA328)を新品に変えてもBitBang法が使えるようになった。PC側の状態が変わったとしか思えないのですが、その根源が不明です(継続調査中)

忘備録2:Arduinoの電源とサーボの電源を同時に入れると、サーボが0位置付近まで動いてしまう。これではフォークリフトのハンドル角がロック状態になるので問題となる。サーボの電源はArduino起動後にArduinoで入れるようにする。これならば少しの揺るぎで収束します。

発進前のフォーン音やエンジン音(最近はバッテリフォークに変わって来たので不要?)もマイコンで鳴らします。

FRK_7.jpg

汎用基板に効果音IC2種とアンプを付けました。3V~5Vで駆動できます。5cm程の小さなスピーカーを鳴らします。
エンジン音は電源を入れておくと12秒程度鳴ってOFFします。フォーンは信号ピンをHIGHにすると鳴ります。マイコンで駆動できます。
詳細はデジットを参照してください。HK637シリーズの4,5とHT82V739アンプを使いました。
2つのICからの出力を1つのアンプに入れると音はミキシングされます。IC出力側に個別の半固定抵抗でボリュームを付けました。

さて以上の準備ができれば、制御回路作りと、Arduinoのプログラミングですが、その前に頭の中をまとめる必要があります。
要点は、できるだけプログラムは修正せずとも、ハードで調整ができるように作っておくことです。

FRK_2.jpg

【制御基板回路図】
FRK_8.jpg

サーボへの信号はマイコンから直接出ます。その電源はNPNトランジスタ出力で駆動するリレー経由で供給します。
フォーンへの信号は念のためNPNトランジスタ経由で出します。多分マイコン直接でもOKです。
駆動モータへの電源はCMOSトランジスタスイッチでで供給しますが、これがOFFの時はモータ回路がリレーによって短絡し、ブレーキがかかるようになっています。
ただ、このままではリレー応答遅れや故障時に電源ショートになるため、本番では回路変更の可能性があります。
速度調整はMOTOR端子後に設けた切り替えスイッチ(図には無い)で固定抵抗値を切り替えて行います。走行させてみないと速度が判らないので完成後の抵抗値選択になります。

【基板図】
FRK_3.jpg

Arduinoもどき基板AE-ATmegaの上に差し込めるように作りました。

さあてと、基板を作ってプログラムを流し込めば動くはずです。結果は連休明けです。




FET計測ツールの製作

ある方からの問い合わせで、FET計測ツールを再製作することになりました。

以前製作したこれは、ぺるけさんオリジナルこちらのかたがダブル化(JとPチャンネル両方が計測できる)したものであるが、これを私がマイコンタイプにしたものです。

ぺるけさんのツールを久しぶりにググってみると、なんと改訂版が発表されていました。
ボリュームでIdを調整するタイプから、固定抵抗をセレクトするタイプになり、更には定電流特性の温度変化を安定化する回路が付与されています。流石、ぺるけさんです。

早速この回路を真似てみることにしました。頻度を考えるとPチャンネルFETの計測はほとんどないのでダブル化は止めました。

【EAGLE回路図】
FET_Tool_1_sch.jpg

左下側がベースの計測回路です。
まずこちら側を完成させて性能を確かめ、テスター計測の値をえます。
そのご右側にあるオペアンプとマイコンによる計測、表示部を完成させるという流れです。

【EAGLEボード図】
FET_Tool_2_brd.jpg

以前の作例では、切り替えスイッチと基板間の配線が山のようにあってごちゃごちゃしてました。
今回はスイッチを基板に直付けし、そのスイッチで基板をぶら下げようと思います。よって、足サイズが大きい汎用スイッチを基板に付けるため、EAGLE用スイッチパーツを作りました(左下、右下に見える2回路2接点スイッチです)。左下は電電スイッチ用なので、片側の穴しか使いません。

【Id 計測】
FET_Tool_3_Id.jpg

2SK170BL を使ってテスト計測しています。

中央ジャンパーで2mAセットの抵抗を選択しています(ここはセレクタースイッチに接続されます)

S1スイッチが上、S2スイッチが下で Id 計測モードです。100Ωの両端電圧で計測しますので、2mA×100=200mVです。
ほんの少し誤差があって2.002mAですが、Id セットですからこれくらいの誤差で十分です。問題は安定度です。ピタッと決まって動きません。現在使っているボリューム調整品比べれば雲泥の差です。

【Idss 計測】
FET_Tool_4_Idss.jpg

これも100Ωで計測してます。953mV→9.53mAということになります。これは定電流回路を通さないので時間と共に数値が若干変化します。LEDを通すので印加電圧は電源電圧12V電圧が10Vに下がってます。

【Vgs 計測】
FET_Tool_5_Vgs.jpg

ぺるけさんがFET選別に使う特性 Vgs 計測です。ここで先に選択した2mA定電流が使われます。安定した計測です。

本日はここまでです。
次は、マイコン装着(ソフトも再製作)になります。

--------- 2015/7/15 追記 ---------

マイコン装着での電圧、電流計測範囲をチェックしていたら、次の問題があると気が付きました。

・以前私がこのツールを作った時の計測対象FETは2SK170が主であったが、2SA30Aや2SK246を計測するとすると、Vgsの計測レンジがマイコンの計測範囲を超える場合が生ずる。

・この打開策として、マイコンでもテスターでも計測できるようにと試みたが、オペアンプに微弱電圧をかけた場合に流れる微弱電流の影響が、テスターでの計測値に影響する。言い換えると、オペアンプ計測回路流入電流が大元の値をドリフトさせるという問題がある。
これでは両用にはできない。

悩んだ結果、大量に計測しないというユーザーさんの環境を加味し、マイコン計測無しの仕様にしました。

【完成品】
FET_Tool_6.jpg

とてもシンプルな外観になりました。電源スイッチが変な場所になってますが、一体基板上配置の制約なのでご容赦。
2SK170BL の Vgs を計測しています。

左上がbias電流を切り替える3択スイッチです。
計測項目の選択は、右下2個のスイッチを組み合わせて行います。

Idss:スイッチ2個共に上に上げる。  読み値例(0.946Vは946mVなのでその1/100の9.46mA)
Vgs :スイッチ2個共に下に下げる。  読み値例(-252.3mVは直読の-0.2523V)
Id  :左S1を上(Id)、右S2を下(Var) 読み値例(200.4mVはその1/100の2.004mA)、bias電流を確認します。




プロフィール

haiga

Author:haiga
私のブログへようこそ!
電気オンチが始めた自作オーディオです
2010/3/17 電子工作をプラスしました。

自作オーディオの楽しみ共有のため、私が作ったパーツ提供をしてます。質問や要望を遠慮なくコメント欄に書き込んでください。

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