迷走の果て・Tiny Objects

迷走する日々の覚え書きです。自分で分かってることは省略してますので、念のため。

非接触温度センサTMP007を試す(2)闇雲にあれこれと

実験してますが、どうにも難しいです。

TMP007モジュールの裏面に指を1ミリ程度にまで近づけたら表示温度が低下するではありませんが。
最初は電磁ノイズを疑い、シールド版を裏面に張りましたが、効果なし。原因は別のところにあるようです。

赤外線サーモパイル・センサTMP007を使って、筐体(ケース)温度を測定!
から引用します。下図は動作原理ですが、赤外線が正面からではなく裏面から入ったのでサーモパイルが”逆”の動作をしたのではないかと思います。
【2017/01/05】この表現は自分でもおかしいと思います。裏面の温度変化によりダイ温度が変化し、冷点補償が間に合ってない(これもおかしい表現ですが)のではないかとここ数日の実験から思います。

TMP007の動作原理


応答速度は速いです。
LM35やサーミスタ等々温度センサはあれこれといじってきましたが、TMP007は対象物に向けると瞬時に反応するという感じです。
実際には使ったサンプルスケッチが4秒周期なので瞬時とはいえませんが・・・。
スケッチを書き換えると1秒にできますが、精度は落ちるようです。


測定温度範囲について
TMP007データシートにはOperating temperature rangeが最大125度となってるので、てっきり測定温度上限も125度と思ってたのですが、加熱した半田ごてを近づけたら200度超えました。
TMP007測定上限

255.97度が測定上限のようです。もちろんこのまま放っておけばダイ温度が上昇しすぎて壊れるでしょう。


視野角について
TMP007データシート
より引用します。下のグラフはTMP007の視野角です。
TMP007視野角
真正面からの赤外線にだけ反応し視てくれればいいのですが、真横(90度)でも反応します。
これは測定対象外からの赤外線も拾ってしまうことになり、誤差になります。
視野角を狭めたいところです。

これについては下のYouTube動画にありますが、金属カバーを作って乗せればいいようですが、こんなの私には作れません(涙


結局のところ、対象物にできるだけ近づけるのが一番簡単なようです。
先に引用した
赤外線サーモパイル・センサTMP007を使って、筐体(ケース)温度を測定!
には

補足情報ですが、センサと測定対象物の距離は、対象物の半径の1/2以内であれば測定感度が高いです。


とあります。
離れたところから温度測定というのは簡単ではないようです。

アマゾンなどでは非接触温度計が2000円ぐらいから売ってますが、中身はどうなってるんでしょうね。
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非接触温度センサTMP007を試す(1)

マルツオンラインで非接触温度センサーTMP007モジュールを入手。
ちょっと前にデジットで1900円で売ってるのをみたのですが、調べたらマルツが一番安かった。
仕事帰りにデジットの目と鼻の先にあるマルツ日本橋店で購入しました。

早速Arduinoで実験。
Arduino用ライブラリはこちら
接続はいたって簡単。ライブラリにあるサンプルスケッチをそのまま使いました。
TMP007_arduino1.jpg

TMP007_arduino2.jpg

冷凍庫に入れたままの保冷剤を測ってみました。
保冷剤測定

このときの室温は自作の温度計によると約15度でした。
あってるんでしょうか?
保冷剤温度

手のひらを広げてセンサの前1センチぐらいに置くと40度??そんなに体温は高くないのですが(汗
データシートをまったく読まず、サンプルスケッチを走らせただけなので、ちゃんと使い方を調べないといけないようです。

1999表示LCD20V電圧計モジュールを試す(3)改造編(2)

末尾に追記しました。

簡単改造編です。
先の記事ではDCDCコンバータを使いましたが、これは006Pだけです。
左下の小さなチップは外したダイオードです。
TY3150-DV改造006P表

TY3150-DV改造006P裏
回路図、というほどのことはありませんが。
逆接続保護用のダイオードを外し、006Pをつないだだけです。
TY3150-DV回路図3

006Pの代わりに自作電源で動作をチェックしました。6.4V以上で動作します。電流は2.3mAでした。
先の実験では動作電流は約0.4mAでした。このモジュールで使ってる三端子レギュレーターは78M05ですが、最小動作電圧と入力電流がこのLCD電圧計モジュールには大きすぎます。
もっと低ドロップアウトで低消費電流な三端子レギュレーターに変えれば電池の持ちもよくなるはずです。
手持ちにないのでとりあえず実験はここまで。

【追記】
三端子レギュレータをXC6202P502TBに変更。
5.1V以上で動作し、電流は0.4mAでした。
006Pの容量を200mAh と仮定すると単純計算で20日ほど動くことになります。やってみなければわかりませんけど。

XC6202P502TB.jpg

My Xtra-PC

Xtra-PCなるものが出てます。
曰く、25ドルのコンピュータだそうです。
Xtra-PCscreenshot.jpg

なんか怪しい、調べてみるとUSBメモリーにLinuxを入れただけのものです。
だからこれはうたい文句のような「コンピュータ」とは言えません。

同様のことはUSBメモリーがあればできます。

Linux初心者入門講座が大変参考になります。

UNetbootinを使うのですが、多くのディストリビューションが登録されてます。
いくつか試しただけなのですが、再起動後すぐに日本語が使えるのがありませんでした、日本語表示はできても日本語入力が直ぐにはできなかったりします。試していないディストリビューションに出来るのがあるかもしれません。

そこでLinuxBeanを選んでみました。
実はすでにPCにインストールしていて日本語使用が問題ないのを知っていたからです。
ディスクイメージをダウンロードしておき、UNetbootinで指定します。ここではLinux bean14042-150406.isoを使いました。

UNetbootin.jpg

書き込みが終わったら再起動。
BIOS画面でUSBメモリーブートが出来るようにしておく必要があります。

USBメモリーからLinuxBeanが起動しました。
Bean起動

使ったUSBメモリーです、バッファローの16GB。
アマゾンで安いのだと1000円しません。
USBメモリー




1999表示LCD20V電圧計モジュールを試す(2)改造編(1)

1999表示LCD20V電圧計モジュールを試す(1)の続きです。
外部電源として手持ちにあった秋月電子のAE-XCL101C501BR-Gを使いました。

試してみましたが、出力にフィルタをつけないと表示がばたつきます。

LCD電圧計をつないだときの出力リプルです。
AE-XCL101C501BR-Gの説明書にあるとおり100mVp-p程度のリプルですが、問題なのはその周期です。
26mSですから約38Hz、こう低いとLCによるフィルタは非現実的です。負荷が大きくなると周期は短くなるのですが。

AE-XCL101C501BR-Gリプル

電流は0.4mAと小さいのでここではRCによるフィルタとしました。
手持ちの100Ωと2200μFの電解コンデンサを使いました。定数についてはちゃんと計算したわけではありません。
というか、たまたま2200μFが目に付いたから使ってみただけですが^^;;
カットオフ周波数は0.7Hzとなります、これで表示のばたつきはなくなりました。
TY3150-DV回路図DCDC追加

LCD電圧計をつないだままで、入力電圧を変えて電流を測ってみました。
1.5V以下だと効率が悪化します。

秋月AE-XCL101C501BR-Gの特性

手持ちに使い古した単三電池がたくさん転がってるので、二本直列にして使うことにしました。
実験の様子です。2200μFのケミコンが大きいです。
実験基盤ですので回路図に載ってない部品があります、念のため。
秋月DCDC追加2



DSN-DVM568を試す

アマゾンで3LED電圧計を購入。


以前、同じようなものをaitendoから買ったことがあります。
aitendoでお買い物(2)
型番はDSN-DVM-368でしたので、今回買ったのは同じつくりでLEDだけ大型化したものだと思います。

今回入力電圧を細かく変えて表示を見ました。
8.00Vから8.30Vまで0.01Vステップで変えた結果が下のグラフです。
大体0.04Vステップの階段状になってます。
安いのであまり文句は言えませんが、車のバッテリ電圧など10V以上で使うのが無難かと思います。



表示テスト


1999表示LCD20V電圧計モジュールを試す(1)

アマゾンでLCD20V電圧計モジュールを購入しました。(上のモジュールは改造してます)
TY3150-DVと表示があります。
TY3150-DV裏表

2線式で、商品説明ではわかりませんが1999表示です。7.2V以上で動作します。消費電流は約7mAでした。
下の写真のようにバックライトを切ってもちゃんと読めます。バックライトを切ると電流は約2mAになります。
TY3150-DVプラス表示

さらに改造して3線式にすると負電圧も測れるようになりました。
TY3150-DVマイナス表示

改造は簡単で、三端子レギュレータの入出力を外し外部電源(5V)をつなぎます。
この時の消費電流は約0.4mAとなりました。三端子レギュレータへの入力電流がなくなったのでさらに低電流になります。
TY3150-DV改造

一部ですが回路を調べてみました。
改造には×印の部分を外します。このままでは正電圧の時、ダイオードが導通することがあるので、場合によってはダイオードを外したほうがいいです。
TY3150-DV回路図
単電源で負電圧をどうやって測れるのか疑問だったのですが、入力電圧にVCCのゲタをはかせているのが分かります。
ただこうした回路なので入力開放で表示は0Vにはなりません。私の場合は2.6Vと表示されました。
入力短絡では0Vと表示されますが、ゲタ(オフセット)のVCCは安定化しておく必要があります。ゼロ調整はVR2で行います。
回路図には載せてませんが、スケール調整はVR1で行います。(下の写真の左上の半固定抵抗)
TY3150-DV改造3

簡単な改造で5V0.4mA動作の負電圧まで測れる電圧計になります。

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