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カテゴリー「測定器・装置」の検索結果は以下のとおりです。

ディップメータ発振用コイル作製

試作したディップメータの発振用コイルを揃えた

材料はφ10㎜の丸パイプに0.5㎜か0.35㎜のエナメル線を巻いてインダクタンスを調整,RCAケーブルから取り出したコネクタに取り付ける

IMG_20230701_205739.jpgIMG_20230624_154003.jpg

目安となるインダクタンスと巻き数(先にクリップを作っておくと便利)

インダクタンス目安(μF) 線材直径(㎜) 巻数目安 実インダンクタンス(μF) 実周波数範囲(MHz)
25 0.35 100 20.3 4.3~7.8
10 0.35 45 7.6 7.1~12.5
4 0.55 29 3.6 10.2~18.0
1.6 0.55 14 1.5 15.2~27.3
0.6 0.55 7 0.5 24.6~45.3

注)これより低い周波数はフェライトバーなどで透磁率を上げないと長くなりすぎる

IMG_20230630_082353.jpg

ケースを作り直したかったが3Dプリンタの調整中のためツマミのみ追加

IMG_20230703_152241.jpg

ディップメーターの試作

昔から欲しかったディップメーターを試作

前々から構想はあってデジタルで作れば簡単じゃないか,つまりデジタルで発振・計測・表示って考えていたのだけど,ディップメーターの高周波出力はある程度でダウンするような作りにしないと駄目とのことで高周波回路を自身で考えるのは無理っぽいので制作記事を参考にした

参考にしたのは「CQ誌 2008年7月号の記事 ディップ・メーターの制作」で「やさしい電子工作教室」にも中身の確認はしていないが同じ記事が載っているようである(電子書籍で手に入るようなので紹介)

比較的多くの方が参考にして作製されているようで動作までのトラブルが少ないのかと思われる

材料

15年前の記事ということもあり必要なパーツの入手で困ったのは次のとおり

  • FET(2SK241GR):2SK241Yは手持ちにあったがGRも欲しかったのでAliexpressで購入(送料込み10個¥532)
  • ラジケーター:DAISOの電池チェッカーから取出して使うと安価となっているが既に入手不可.同等品はAmazonで¥1,000~¥1500程度(Aliexpressでも送料含むと変わらない)秋月電子では¥800(送料別)で手に入る.ジャンク箱にセリアの電池チェッカーがあったので利用(仕様が合わないので追加回路が必要)
  • アルミ・ケース:加工が面倒なので3Dプリンタで印刷し銅シートを裏側に貼ってシールドする.購入すると¥1,000程度の出費
  • その他:手持ちにあり
ラジケーター対応

必要なのは500μAの電流計で,DAISOの電池チェッカーは丁度良いみたいなんだけど,セリアの電池チェッカーはmAクラスらしいので確認してみる

max_curent.jpgmini_current.jpg

フルスケールが6.7mAで,中央が2.0mAだったので,ラジケータへの出力を2SC1815Yで調整(Vcc=9V,hFE=180として,Ic=5mAなので1kΩ+半固定 ,Ib=0.028mAあたりになるように100k~500kΩ半固定,バイアス不要)

動作不調ならATMega328+OLEDを使ってレベルメーターを作ることも考えていた

u8gライブラリで試作した例(u8g2では描画が遅くて実用にならなかった)

ユニバーサル基板に載せる

IMG_20230618_195717.jpg

パーツの追加や調整があるかもしれないのでランド基板にするのは止めた

ケースを作る

いつものとおりFreeCADで設計し印刷したところ反りが発生して何度も印刷することになる

3度目は確実と(忘れていた)ケープを使い,ドラフトシールドも追加

IMG_20230620_082259.jpg

多分ケープだけで問題なかったと思う(→)こんな感じに反る

ガラス+ケープは最強で剥がすのが大変

IMG_20230620_082229.jpgIMG_20230620_082639.jpg

ケースに収めてまずは完成(シールド未)

IMG_20230620_200433.jpg

(※)後でラジケーター調整用の半固定抵抗を載せている

動作試行

既製品の10μHで発信確認,発振用のコイルはRCAコネクタ(ケーブルから取出し)で交換可能にした

IMG_20230623_104410.jpg

テスト用LC:L=10μH,C=47pF,f=7.34127MHz

IMG_20230623_104700.jpg

実測値:L=15μH,C=46pF,f=6.05893MHz

IMG_20230623_131512.jpgIMG_20230623_131553.jpg

算出値と異なるがバリコンを回すとディップはした

ボリューム(つまみ無)で発振させておいてバリコン(白)を回してディップさせる

L=12μHならC=46pFでf=6.77408となるのだが,DM6243は誤差多いってことで自作Lメータで計測すると

IMG_20230623_200006.jpg

9.2μHだとf=7.7365MHzでもっと外れてしまったので要調整だな

改良予定
  • ディップ周波数の調整
  • 持ちやすいようにケースの幅を縮める
  • 発振用コイルの追加
  • ラジケーター(対応低)

テスターのヒューズが切れていた

この前テスターで電流を計測したら正確な数値が出なくて困っていたが,どうやらヒューズが飛んで(切れて)いたようだ(しかも2台とも)

別件で電流測定しても0Aなんでヒューズかなと思って開けてみたら切れていたわけだ

IMG_20230618_145312.jpg

こちらはレンジ選択式でミスったと思わないので切れたタイミングが不明

250V600mAで20㎜幅のヒューズ(画面に乗っている部品)で,250V500mAの在庫があったので交換

IMG_20230618_145253.jpg

こちらの方はオートレンジで切れたのはどうしようもない

同じく250V600mAだが10㎜幅という手に入りにくそうなヒューズだったので500mAのリセッタブルヒューズを付けた

そのままでは付けれないので10㎜幅のヒューズに半田付け

IMG_20230618_145232.jpg

500mAのリセッタブルヒューズだと250mAから抵抗が大きくなり始め500mA断なんで良くはないのだけど試してみた

とりあえずは200μAの定電流回路を(別件で作る必要があったのでついでに)確認

60mAレンジ(もう1つ下に60μAレンジがある)

IMG_20230618_152544.jpg

オートレンジ

IMG_20230618_151738.jpg

もう1つ正常だったテスターでも確認

2000μAレンジで209μAを計測

IMG_20230618_152710.jpg

これで電流測定が正常に戻った

導通チェッカーの作製

導通を確認するのにテスタを使用しているが「電源ON]「ダイヤル回す」「導通ボタンを押す」を行うのが面倒(だと思っていた)

この際なので導通チェッカを作製することにし参考は沢山あるだろうとネットを検索

多くは電源電圧をそのまま印加するような仕組みで電子回路には怖くて使えそうにないが,まともな導通チェッカーの1つとして見つけた,ELM ChaN氏が2008年に製作された「回路内導通チェッカ」を使わせていただくことにした(air variable 氏の「LMC555使用導通チェッカー」も魅力ではあった)

開発環境もあるし簡単に作製できるだろうと思っていたらいろんな問題(課題でもある)が発生し時間を費やしてしまう

材料

廃却したマザーボードの圧電ブザーと水銀電池ボックス部分を置いてあったので取り外して使う

IMG_20230611_135020.jpg

ATTiny13aは¥50の時に購入したのがある

開発環境

最新の「arduino-2.1.0」,前バージョンの「arduino-1.8.13」でもArdinoISPによるATTiny13aのスケッチ書き込みが不可になっている

書込装置がメニュに出てこないことが問題でこちらを参考に対応してみたがArdinoISPでは不可であった(ATtiny85は対応されているので調査すれば何とかなりそうには思えるが後回し)

更に前のバージョンである「arduino-1.8.10」を使用

デバッグには使えるソフトシリアルポートが無い(pinの空きが無い) ためBlink()で判定

タイマー使用できず

CPUクロック異なるためソフトdelayを使っていたのをタイマーにしようとしたらPWMピンを使用していたので不可

delay()で良いのに気づかずCPU速度でWAIT調整しソフトdelay_msを作製(後に必要ないので移行して削除)

尚,CPUクロックは9.6MHzで開発して最後に消費電力削減のため1.2MHzに落とした

ブザー音

ブザーの仕様が不明だったのでアナログ発信器を作り1kHz前後で発音することを調査

IMG_20230613_090427.jpg

ADC

delayを使った待ち動作では正常に読めないのでフラグ待ちに修正

ADCSRA = _BV(ADEN)|_BV(ADSC)|(0b100);
loop_until_bit_is_set(ADCSRA, ADIF);
uint16_t ad = ADC;
消費電力

CPUクロック9.6MHzで,スリープ時48mA,通常時で20~50mAもありこれでは電源SWなしでは使えない

IMG_20230613_091030.jpg

調査したところブザーピン(PB1)がスリープ時もHIGHになっていて消費していることが判明

PWM使用にてタイミングによってHIGHになってしまうことがあるようで強制的にPB1をLOW(0)に設定してもLOWにはならない

そこでブザーを鳴らす時つまりPWM出力時にPB1を出力ピンにして,ブザーを止める時に出力ピンをOFFにすることで対処してみたらOKとなる

void beep(uint8_t t)
{
if(t) {
DDRB = _BV(PIN_BZR);
OCR0A = t;
OCR0B = t / 2;
TCCR0A = _BV(COM0B1)|_BV(WGM01)|_BV(WGM00); //PWMの動作を指定(PB1出力,8ビット高速PWM動作)
TCCR0B = _BV(WGM02)|0b011; //WGM02|WGM01|WGM00で高速PWM動作
//CS2|CS1|CS0 = 0b011 clkI/O/64 (64分周)
} else {
TCCR0B = _BV(WGM02); //停止
DDRB &= ~_BV(PIN_BZR);
}
}

スリープ前に出力ピンをOFFでも良い(オリジナルはスリープ前に初期化しているようだ)

クロックも下げて再度消費電力を測定しようとしたが手持ちのテスター(60μAレンジのテスターでも)では測定できなくなってしまった(突入電流が僅かなのか起動しない)

PWM

ATTiny13aのPWM関係のレジスタ制御が思うようにいかない

例えばPB1に出力する場合で,

//OCR0A = (値);
OCR0B = (値);

出力されない(発音しない)

OCR0A = (値);
//OCR0B = (値);

出力する(発音)

OCR0A = 255;
OCR0B = 0;

出力する(255の発音)

OCR0A =(値);
OCR0B = 255;

出力されない(発音しない)

他のレジスタとの設定順もないようだ

前にPB0では発音できないこともあり拙者が持っているATTiny13aの不具合なのか(?)

回路図

オリジナルではPIN7(PB2)でスイッチを利用しているがこれをリセットスイッチに変更

(オリジナル)起動後,スリープ状態へ移行し,SW割り込みでウエイクアップし導通チェック開始,SWかタイムアウトでスリープへを繰り返す

(変更)起動後,導通チェック開始,タイムアウトでスリープ,リセットで再起動の繰り返し(更にリセットを電源SWにすればバッテリー持ちが向上する)

他の変更点(PSWはタクトスイッチ使用→タクトスイッチの図が大きいので代わり)

  • LEDの極性
  • 圧電ブザーの抵抗(チップ保護)
  • タイムアウトは1分間

導通チェッカーV2_回路図.png

スケッチ)(UTF-8N,TAB4,LF)

オリジナルのリメイク版(ブレッドボードで試作)

導通チェッカー_回路図.png

オリジナルのリメイク版スケッチ)(UTF-8N,TAB4,LF)

消費電力を含め動作的には完成

IMG_20230614_193859.jpgIMG_20230614_193940.jpg

操作ボタンとLEDは高さを合わせ,一番高さのある圧電ブザーの逆サイドに実装

ケースに重量が欲しいのでコイン電池ではなく1.2V×3本バッテリーを使用予定

ケース

いつものとおり3Dプリンタでケースを作製

IMG_20230616_103046.jpgIMG_20230616_102534.jpg

(←)表,(→)裏,(↓)中身

IMG_20230616_102518.jpg

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