2014年6月15日日曜日

電子回路の復習。いや復讐だ(笑)

とある処で、お漏らしセンサーシステムを構築しようとしていて、羨ましくなったので家でも導入できないか検討してみようと。夜な夜な考えていました。


単に30cmサブタンクからの漏水検出です。

一応、そこそこのパーツの予備はあるので、できるだけお金を欠けずに、そこそこのお漏らしセンサーを作れればと思い、ブログの回路図もどきを盗用リスペクトさせてもらうことにしよう。

で、回路図を理解しようと思ったけど、理解できないので(笑)、基本を元に読み解き、構築していてってみた。

トランジスタって


ショックレーが聞いたら、ショック死しそうな認識だが、トランジスタってIbに電流がちょろっと流れると、Icに電流がどぴゅって流れる、変態素子のことである。ってT先生に習った記憶がある…いや、どぴゅじゃなくて、どばっだっけ?変態素子じゃなくて、素子だっけ?まぁいいや。

とりあえず、Ibに電流が、流れるとIcに百何十倍、いや何百倍もの電流が流せる素子なんですね。
これを使うと、増幅器がつくれてラジオが作れるってやつですね。

まぁ、アナログ回路、信号回路だとそうなんですけど、デジタル回路だったらもっとシンプルに
Ibに電流が流れたら、Ic(C-E間) の抵抗値が 限りなく 0 になるスイッチ
っていう理解で何となく進めていきます。


お漏らしセンサー


接触してない電線に水滴(海水)が垂れたら電気が流れるっていうスイッチを使うみたいなので…
それを Ib につなげて電流が流れるようにすればいいんだけど…
で、モジュール買うか、自作かで、とりあえず自作方向で…


たぶん、こんな感じで水滴垂れたら 導通する感じで…ってこれって電極腐食するよな…まぁそのことは後で考えよう。

で、このタイプだと、 Ib にどんだけ流れるかっていうと∞に流れちゃうよな。正確には電源電圧の内部抵抗の制約で止まるか、電源モジュールが電流をとめることになるんだけど。

ってことは、Ibの電流を制限する 抵抗を入れないといけない。
普通 Ib って 1mA とかそんな感じで Vbe は 0.6~0.7V付近…

電源電圧を 12V か 5V で計算すると、抵抗は… E= I x R なんで 12v = 1mA x R
なんで 12K Ωとか、5Vなら 5KΩとか。

でこれだと嘘っぽくなるので、普通は…



こんな感じで、Ra と Rb を置いた感じで…

で、Ra と Rb を適切において お漏らしセンサーが ON の時に Ib に 数ミリA 流れるようにする。
もちろん Off の時には Ibco が流れるので、それを Rb で受けるようにすると。
Rbは 1KΩとか 10KΩとか…ってすると Ra は 11KΩとか。

で、これを元に回路を書いていくと…


で、回路を決める前に、アプリケーション(この回路)の仕様を決めないといけないので情報を合わせていくと…状態がこんな感じで。

んー、リレーだと内部のコイルの抵抗が 100mΩってことは 12V で最大 120A も流れることにって、Icがそんな電流耐えきれるわけないので、まぁ Ib が 1mA に制限されてたら Ic は Hfe × Ib で Hfeが 100だとして 100mAか。

でも、リレーだと状態遷移が難しいから R/S FF 使って SSR でポンプ制御することになるかぁ。

あ、でも、 R/S FF で R/S ともに ON は不定だから、それについての考察しないといけないか。
アプリケーション仕様ってどんな風にしよう。

お漏らししてて、お漏らし中にリセットしたらどうなるべきか…
あー、それを回路で…って74シリーズで組んでくことになるのか…

結果



ぽいっ!(笑)


えっと、こんなの、電子回路でしたくない。っていうか、オシロスコープも無いのに確認できるわけがない。

やるんだったら… マイコンで書きます。どうせ 1チップ 百数十円だし。

落ち(更なる落ちがありました)


えっと、とある水滴センサーみたら… デジタルアウトプットだった…あるいは電流出力…

別の水滴センサーみたら、静電容量タイプだった。

マイコンで制御したいですね。

確かに、電極だと腐食するよな…(笑)

ちゃんちゃん。以前考えていたセンサーを推し進めてみよう。


0 件のコメント:

コメントを投稿