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2009年12月19日 (土)

「センサの素」のガス濃度計の製作

16f785_gassensor 書籍「センサ活用の素(1)」の、ガス濃度計を製作しました。においセンサから得られたレベルにより、10レベルLEDが表示します。

においセンサは、8msヒータをオンにし、その後242msオフにします。オフにしている間に、出力端子をプルアップしてレベルを計測します。この条件は、壊れない条件だと思っていましたが、精度のよい測定をする条件でした。

オリジナルのプログラムは、電源を入れたとき、ヒータがオンになったまま1秒以上も続きますので、動作がおかしくなったとき、これが原因で壊れたのだと思っていましたが、アセンブラで書き直して修正してみたところセンサは壊れていませんでした。その後、おかしな動作をした原因も分かりました。

おかしな動作とは、電源を入れると10レベルLEDがフルスケールになったまま変化しないことでした。初めは、電源を入れてしばらくするとレベルが下がっていったのですが、下がらなくなりました。プログラムにも問題はあったのですが、レベルが下がってゼロ以下になると、内部では、最大値から測定値を引いて表示値としているのですが、レベルが下がってくることは、測定値が増えていっているということです。このとき、最大値を越えた測定値が計測されているため、誤ってゼロではなくフルスケールを表示していたのでした。

つまり、表示がゼロ以下になってしまうと正しく表示できないということでした。アセンブラのプログラムでは、ゼロ以下(測定値が最大値を越えている)の時には、10レベルLEDの最下位を点滅することにしました。

修正したプログラムでは、電源を入れると10レベルLEDが最大値を示します。その後、徐々に下がり2~3分でレベル1にまで下がります。この状態がウォーミングアップが終わった状態です。更に時間が経過すると、最下位のLEDは点滅を始めますが測定には問題ありません。結果的に、ガス濃度計は、濃度の濃いほうを測定していて、低いときは反応していないことになります。プログラムで、測定値を引いている最大値は変更可能です。この数値を1023に近づけると濃度の低いほうを測定できることになりますが、電源を入れたときのウォームアップ時間が長くなります。

10レベルLEDは、緑、黄色、赤の3色に分かれていますが、入手してLEDは、アノードとカソードの向きが反対だったので、逆向きに取り付けることで動作しましたが、赤と緑の位置が逆になっています。

10レベルLEDは、計測値の範囲を大きく変化するときには、見て分かりやすい表示だと思いました。何か他の表示にも利用してみたいと思いました。

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