電子工作

回転数検出センサを作った話[ATmega168:電子工作、動作編]

ノリユキ
ノリユキ
いらっしゃーい。電気電子のノリユキです。いつもこのブログをみていただきありがとうございます。

前回の自動走行車の次の電子工作は”回転数検出センサー“です。

名前の通り、回転体の回転数を検出するためのセンサーになります。

今回は、簡単に動作原理、回路図を説明し、動作については動画を使ってみていきます。

それではいってみましょう。

センサーについて

回転数を検出するためのセンサーはこちらになります。

センサーにはOH182/Eを使いました。

お母ちゃん
お母ちゃん
回転するものであればなんでもいいの?
ノリユキ
ノリユキ
いえす。回転体に磁石をつければok

センサの前に回転体につけた磁石が通ると、センサーを通っている磁場の方向が変化します。それによりセンサの電圧が変化します。

これがセンサーの回転数検出原理です。

回路図

それでは回転数を検知するための回路を図示します。

お母ちゃん
お母ちゃん
相変わらずよくわからないわね。。
ノリユキ
ノリユキ
簡単に説明するよ。

センサが回転体を検知するとセンサからの出力が変化します。しかし、この出力は小さいです。

マイコンが信号を検知できるようにするために、コンパレータを使って小さい信号を増幅します。

増幅した信号をマイコン側に与えて、ディスプレイに回転数を表示するようにプログラムを組みました。

LEDはセンサが検出しているのを”目”で確認するためにつけました!

ノリユキ
ノリユキ
詳細については、回路編として別の記事に記載します。

回転数をカウントする方法

ノリユキ
ノリユキ
この点については、プログラム編として別の記事に詳細を記載予定です。

ということで、ここも回路編同様簡単に説明します。

回転数をカウントする方式にはゲート方式レシプロカル方式の2つあります。

ゲート方式はある時間内に何回信号を受信するかをカウントする方法です。

例えば1秒間に10回信号を受信したら、回転数は10[回/s]となります。

レシプロカル方式は前の信号と次の信号の間の時間を測定して回転数を割り出す方法です。

例えば、前の信号から次の信号が入るまでの時間が0.1秒であれば回転数は1/0.1=10[回/s]となります。

回転数を計算するために逆数(レシプロカル)をとるため、レシプロカル方式という名前がつきました。

お母ちゃん
お母ちゃん
あんた、、よくこんなこと知ってるわね。。
ノリユキ
ノリユキ
これを知らないとプログラムを作ることができないからね。

今回はこの2つの方式のプログラムを作成しました。

動作編

早速、動きをみていきましょう!動画再生時間は3分以内なので是非見てください。

ディスプレイに表示されている”CNT”については今回は無視してください。プログラム編として別記事に説明します。

“ROT”という箇所が1分間あたりの回転数を表示しています。

みなさん、どうでしたか?私の作った回転数検出センサーはモータの回転数を検出できていることがわかりました。

レシプロカル/ゲート方式とも回転数は大体2400[rpm]くらいでしたね。

参考までに、低速物体であればレシプロカル方式、高速物体であればゲート方式がオススメです。

ノリユキ
ノリユキ
今回作ったセンサーの回転数の妥当性確認はしていません。お許し下さい。
お母ちゃん
お母ちゃん
動いたから良しということでしょ?
ノリユキ
ノリユキ
そういうこと!

本日はここまでです、毎度ありがとうございます。