地震計8 — PIC18F2553とオペアンプ

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スペックを下げればもっと手軽な部品で何とかなるんじゃないか?と考えた地震計。

感覚的に震度4くらいまでは日常的に起こるので、震度4に相当する25~80galを計測できれば実用になるだろう。

2回路入り入出力フルスイングオペアンプNJM2732D

3軸加速度センサモジュール KXR94-2050

12bitADコンバーターを備えたPIC18F2553モジュール

リニアレギュレーターADP150

で構成。

KXR94は±80galで±53mVの感度があるので差動増幅すれば、PIC18F2553の有効ADC分解能10bitでも0.1galまで測定できる……筈。

が結果上手く行かない。ローパスフィルタを入れれば瞬時の測定値は安定するのだけど、2~5秒の間にゆっくり測定値が変動する。

高精度アンプを使えば良いと思うが。

地震計7 — KX023-1025

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より良いデジタル加速度センサーを求めて作った地震計。

加速度センサーはKX023-1025の評価基板EVAL-KX023-1025。16bitでサンプリングできる。

他、PIC18F14K50モジュール

I2Cバス用双方向電圧レベル変換モジュール(PCA9306)

リニアレギュレーターADP150

KX023-1025はローパスフィルターを内蔵してるが、求めているものではなかった。

 

地震計6 — AD7791と感光基板作成

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感光基板を作りたいなあ、という目標で作った地震計。

回路は前回とほぼ同じ。

3軸加速度センサモジュール KXR94-2050 が3つになっている。

手順は

1. EAGLEで回路図を作る

2. パターンをプリントして感光基板に紫外線で焼き付ける

3. 現像してエッジング

4. ソルダーレジストマスクを作りソルダーレジストを塗る

5. 部品を取り付け

で完成。

まずEAGLEに慣れるのに時間が掛かる。

表面実装でなんとかなるかな?と思ったがAD7791×3とKXR94-2050×3という構成が災いして回路が複雑になり過ぎ断念。

配線し易さを考えて主要部品をソケットにした。

回路図

ad7791sch

パターン

ad7791brd

次に感光基板。

ちびライトDX他色々購入したが、初めからエッチングセットを買っておけばよかったと後悔。

ケミカルの扱いは慣れてるが、感光が上手く出来ず何度も失敗した。

感光不足のようだけどOHPシートは見かけより紫外線を吸収するのかも?紫外線測定器を手に入れたらガラスや紙の吸光度を調べたい。(追記:後日測定した)

あと温度依存性も有るかも知れない。

ソルダーレジストのマスクはTシャツくんJrが良いらしいので東急ハンズで購入。メッシュのブラッシングは歯ブラシで良いと思う。

マスクは完成したが十分な量の基板が出来なかったのでソルダーレジストは見送り。

ソルダーレジスト用インクはサンハヤトの通販サイトから購入。

 

地震計5 — AD7791

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リニアレギュレーターADP150

PIC18F14K50モジュール

8ビット双方向ロジックレベル変換モジュール

ADコンバーターAD7791 ×3つ

3軸加速度センサモジュール KXR94-2050

で作った地震計。

サンプリングレート100Hz、24bit、三軸を満たし、ノイズも許容範囲。

基板はサンハヤトのメッシュアース基板ICB-88SEG。

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高周波用の基板らしいけど、手軽にベタGNDに出来るので便利。

リューターで削ればアナログGNDとデジタルGNDを分けたりも出来る。

 

地震計4 — AD7793とADP150

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左から、3軸加速度センサモジュール KXR94-2050

ADコンバーターAD7793

リニアレギュレーターADP150

PIC18F14K50

で作った地震計。

サンプリングレート100Hz、24bit、3軸を目指した。

AD7793を3つ連ねた割にはノイズが多く性能は今ひとつ。

 

ADP150はトランジスタ技術増刊「今すぐ使える!パソコン計測USBマイコン基板」の付属基板にも使われている。

USBバス電源のノイズを取り除いてくれる。

 

地震計3 — MCP3551

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左から、PIC18F14K50

ロジックレベル変換モジュール

22bit Delta-Sigma型A-Dコンバーター MCP3551

加速度センサーKXR94-2050モジュール

NJM2863

で作った地震計。

精度は良かったがサンプリングレートが遅いので変だなと思ってデータシートを見ると13.75 spsと書いてあった。

気がつくのが遅かった。

温度計や質量計や照度計には良いかも知れない。

地震計2 — MMA8451Q

strawberry-linuxの3軸加速度センサモジュール MMA8451Q

秋月のI2Cバス用双方向電圧レベル変換モジュール(PCA9306)、

PIC18F14K50使用USB対応超小型マイコンボードを使った地震計。写真なし。

MMA8451Qは14bit出力なので期待したが思いの外ノイズが多かった。

電源レギュレーターをNJM2863TPS7A4700にしてみるが特に効果無く悩む。

MMA8451Qのノイズのせいという結論に至る。

 

鳥と地震と地震計