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ケースに組み込み [歪率計]

部品を全部並べて入りそうなケース(タカチのUC26-7-20DD)を買ってきて組み込んだ。
組立てケース内部

  • 信号調節部のシールドボックスは底面にビスの頭が出ているので、ひっくり返してフタ用のネジ穴を使ってケースに留めた。
  • Arduinoはネジ穴の近くに部品やパターンがあって、M3の金属ビスで留めるのが難しい。仕方なくM2.6の皿ビスでPET板(ペットボトルと同じ材質のプラスチック版)に留め、それをケースに留めるという、まさかの2段重ね。
  • Arduinoへの配線はシールド(上に重ねるドータカード)用のユニバーサル基板が手に入らなかったので、スクエアピンを挿してケーブルを引き出し、バックパネルに付けた基板上で分配した(この時点では左側の1枚だけだったのだが・・・)。
  • サーボモータはL型のアルミ材を切り出して留めた。
  • オペアンプ用の電源はパネル付けの3端子コネクタ(たぶんサトーパーツ製)で接続。
  • サーボとリレー用の5V電源はEIJAの#2ジャックをバックパネルに付けた(この時点では1つだけだったのだが・・・)。
  • ArduinoのデジタルI/Oのうちデフォで5V出ているピンがいくつかあり、リレーがONになる。0Vのピンを優先し、ゲイン切り替えに9,10番、サーボは2,3,7番を使うことにした。

サーボの角度をテスト
サーボの角度はばらつきが大きい。スイッチの角度は30度刻みで0~150度、サーボは0~180度のうち15~165度を使うように試みた結果がこれ。
サーボ角度表
カップラの取り付け角度も加わるので絶対値にあまり意味はないが、相対的に見てもLabVIEWの角度指定だけでは実用にならない。仕方ないので、これを参照テーブルとしてプログラムに読み込んで使うことにする。

入出力を直結してテスト
歪率を測ると、0.17%になっている。
組立て歪率(GND共通)
スペクトルを見ると明らかにノイズフロアが上がっているのと、26kHzや44kHz付近にピークがある。USBケーブルを抜くと無くなるので、Arduinoのノイズが回り込んでいるのだろう。USBケーブルはそのままにゲイン切り替えへの配線を外すだけでも大人しくなるので、Arduino側と信号調節側のGNDを切り離せばいいのかもしれない。
フォトカプラを入れて絶縁し、ゲイン切り替え側には別に5V電源を用意することにした。これでバックパネルの小基板と電源ジャックが増えてしまったが、歪率は0.007%に戻った。
組立て歪率(GND絶縁)

その他のミステイク

  • ケースが小さすぎてフロントパネルが付けられず、シールドボックスのパネルがむき出しのまま。電源ケーブルを横から引き出し直したため前面にバカ穴が開いたまま。ラベルシールでも貼って隠そう。
  • ボックスを裏返しに付けた後で、レベル校正用の半固定抵抗が回せないことに気が付いた。さらにジョンソン端子の上下が逆になった(ステレオ装置の慣例として左=白=上、右=赤=下なのだ)。一回り大きなケースに替えてフロントパネルをデザインしよう。
  • 電源が3台必要ってのは大げさ。アナログ電源の容量に余裕を持たせてリレーを12V仕様に変更すれば1つ減らせる。

まあ、性能には関係ないので後回しにして、先に自動測定プログラムを作ることにする。


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