2007.11.03 シャシーダイナモの要件定義 - eebx @ ウィキ

電気入門　11月3日(土)まとめ

1.作製したい物

マイコン搭載のミニ四駆
ミニ四駆を作成するにあたり、測定環境が必要　→　シャーシダイナモを利用

2.シャーシダイナモの要件定義

• タコメーター≒速度計
• トルク
• 距離センサーの構成
• 温度計（測定対象：室温、モーター、電池）
• 加速度
• 時間軸
• 電圧
• 電流
• 風洞測定

※グラフ化できるものはPC（エクセル？）でグラフ化する。

3.測定方法

測定要素	測定方法
電圧	3.5Vをそのまま5.0VのA/D変換へ入力
電流	シャント抵抗の両端をオペアンプに入力しその出力をA/D変換へ入力する。部品はサンプル品を利用する
速度	AB相パルスの入力ポートへ
温度	基準となる抵抗と可変抵抗を直列に接続して分圧で測定（OPアンプ＋A/D変換）
加速度（≒トルク）	F(トルク) = m(質量) × α(加速度)

4.シャシーダイナモドラムの重さの補正方法

• 動摩擦

ドラムにプーリーを付け、そのプーリーから重りをたらし、基準となる1G（9.8m/s^2）から測定値を引く、それが動摩擦（損失）となる。

• 速度に比例した摩擦

基準となるモーター（トルク定数を測っておく）直結して測定する。電流を調整するものが必要となる → 電流ドライバ

5.メモ

• 速度センサ用にエンコーダが必要
• エンコーダは出力が3回路ある→パルスのはずみで回転数決める
• モーターは80℃以上になると磁力が弱くなり、直らない
• リチウム電池：一気に電力上げると発火する。
• ニッケル電池：一気に電力上げても発火しない。
• 加速度≒トルク
• F(トルク) = m(質量) × α(加速度)
• mα(加速度) + 1/2mV^2(速度) + hw(位置エネルギー)
• ミニ四駆の重さを測る物が必要 → 料理用の計りで可能

6.次回(11/10)までの課題

• 以下の要件を満たすマイコンを選定してくる。

　　　32ビット
　　　A/D変換用に5ポート（精度は重視しない、電圧、電流に関しては細かく取りたい）
　　　AB相入力（エンコーダ）が1個以上必要
　　　ICEが入手し易い、デバックがし易い（デバッグ環境はgdbを利用？）。
　　　RAMの容量が多い

• グラフを描く方法を考えてくる。
• 古典力学について各自自習(高校物理程度)