使用した電子部品たち３（センサ類）

前回マイコンの「A/D変換」についてご紹介しました。
いままで作った回路はその機能を使ってセンサから来るデータを数値化しているものも多くあります。今回は今までに「A/D変換」を使った「センサ類」のご紹介（自分の備忘録w）します。

写真は「LM60BIZ」というIC温度センサです。主に回路では「外気温」を測定するのに使いました。
「クルマによく使用するPIC達 ３」の「卓上時計」の中で使ったり、「自作 時計 & 外気温をルームミラーに映してみた」で使ったりしてきました。

このセンサは、-40〜+125℃まで温度を検出できます。接続方法は簡単でセンサから３本の足が出ているので「+Vs」と『GND」に電源（2.7V〜10V）を接続しすると、「Vout」から温度に応じた電圧が出力されます。クルマにこのセンサを使うときにはノイズの介入を押さえるために「+Vs」「GND」間に0.1μF程度のコンデンサを接続して取り付けました。

このセンサからの出力電圧は摂氏温度にリニアに比例しており、+6.25mV/℃という係数を持っています。この係数をプログラムで温度変換用に簡単な式にすると…
（温度）＝　160.00 X （出力電圧[V]） - 67.84
となります。例えば…
このセンサで出力電圧が+612mVという電圧が「A/D変換」にて得られたら…
　　160 X 0.612 - 67.84 = 30(℃)
となります。

クルマにはラジエターやエンジン近くの温度を発するものの近くにおくと外気温は測定できないのでフェンダーの中に忍び込ませてます。使用感としては、道ばたでよく見かける温度表示に近い値（離れていても±2℃）に温度を示してくれます。たかだか±3℃程度の精度のセンサなので分解能を上げてコンマ台まで温度表示させても数値が暴れて見苦しかったので整数で表示するようにしています。正確な温度測定を必要としない雰囲気温度を測定するのに重宝するセンサではないでしょうか？？


次に、「MPS-2407」という大気圧（絶対圧）アナログセンサです。
「自作ブースト計を作ってみた」でブースト圧を測定するのに使用しました。
中央の突起にチューブなどをさしてその圧力を測定します。チューブをささずに放置すると大気圧が測定できます。
最初は、「使用した電子部品たち２（I2C機器）」で紹介したI2C機器の「MPL115A2」を使用しようと目論んでいたのですが、裸基板で基板自体を密封しなければならない事、I2C接続でプログラムメモリやコードがチョット複雑になることで今回のブースト圧の測定はこのセンサをチョイスしました。


このセンサの中身は図のようになっており、「ホイーストンブリッジ」回路にて圧力を測定しています。
簡単に接続を説明すると、「+INPUT」と「-INPUT」に入力電圧をかけてやると「+OUTPUT」「-OUTPUT」に電圧差が生じその電圧差を「A/D変換」で数値化してやって計算をしてやる。

このセンサも「電圧の差」は圧力とリニアに比例しており、0.16mV/hPaという係数を持っています。
今回のようにブースト計に使うときには実際の測定値には大気圧を含んでいます。大まかに大気圧を1000hPaとして…
（ブースト圧 [hPa]）＝（電圧の差 [mV]）／0.16 [mV/hPa]）ー 1000hPa（大気圧）
としました。
実際の表示には、1000hPa = 約1.0bar で単位換算して表示させています。

中に「-OUTPUT」が２つありますがこれは校正用や補正用に使われるらしく今回は使いませんので短絡して使用しました。
「電圧の差」の測定方法については、「+OUTPUT」と「-OUTPUT」でそれぞれGNDとの電圧をA/D変換しその差を「電圧の差」としました。恐らく「A/Dコンバーター」を使えばもっとすっきりした回路とプログラムとなると思いますが、今回は試せませんでした。また暇なときに遊んでみますw

クルマには、「自作ブースト計を作ってみた」に書いてますので参照ください。
使用感としては、問題なくセンサーの圧力は正常に示していると思います。校正できる気圧計がないんで何とも言えませんが…w
このセンサは、I2C接続の「MPL115A2」よりは数値の暴れ方が激しいように感じます。多分に回路やプログラムにも問題ありかもしれないのでそこはまた見直していこうと思います。またデジタルモニタVer.4でも作るかなw

こうして、センサを使って見えないものを見えるものにしていく事も電子回路の楽しみでもあります。今までに作った回路は正常には機能していますが、手探り状態の試作品に近いものばかりです。作った後で「ああすればよかった〜」なんかはしょっちゅうあります。電子工作って値段もそんなに高くないんで何回も作り直しては自分の納得いく完成品に仕上げていければなんて考えています。