MAX6675とK型熱電対とを使って温度を測ってみた

前回のエントリではK型熱電対をMAX6675で使うためのArduinoのSketchの一例を紹介しました。このエントリでは、そのSketchを使って各種温度を測定した結果を紹介します。

1.水温の変化を測定する

まず、温度がはっきり分かっている物体の温度を測ってみました。具体的には「水」です。水の場合、1気圧での沸点が100℃と一定なので、温度測定の基準として使うことができます。写真1の様に水(約600cc)を満たした鍋の中に熱電対を入れ、ガスコンロで加熱して温度変化を測定しました。

写真1 測定の様子

測定結果を図1に示します。

図1 水温の測定結果

100℃は水の沸点ですので、この範囲においては温度が一定になっていることがよく分かります。

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ArduinoでSPIを使う時の備忘録

ArduinoSPI(Serial Peripheral Interface)を使って、K型熱電対用センサーIC、MAX6675動作させてみたわけですが、そのSketchを書いている時に得た知見を備忘録として列挙しておきます。
また、このエントリの後半には、得られた知見を元に書いたサンプルSketchを掲載しました。

1.Arduino IDEでは「SS」「SCK」「MISO」「MOSI」は予約語で、汎用的な変数名としては使えない

上記文字列はSPI専用の変数として予約されているようで、コンパイルすると「conflicting declaration」エラーが出ます。図1参照。SSやSCKなどは他のSketchでも使いそうですが、使えないようです。

図1 SS,SCK,MISO,MOSIを使った場合のコンパイルエラー

2.SPIに関連するArduinoのピンは固定されている

Arduinoのボードによって違いますが、UNOの場合、SSは10番ピン、SCKは13番ピン、MOSIは11番ピン、MISOは12番ピンです。ボードごとの違いはここの「Connections」を参照ください。

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K型熱電対用センサーIC(MAX6675)からのデータが化ける【追記あり】

MAX6675(写真1)はSPIインターフェースを持つ、K型熱電対用センサーです。Arduinoを使って評価をしていたのですが(写真2)、COMに表示されるデータのうち、一番目のデータのみあり得ないデータになってしまいました。

MAX6675写真1 MAX6675が搭載された基板
Amazonで購入

DSOX2014写真2 測定の様子
SPIインターフェースに流れる波形を確認したいので、
キーサイトテクノロジーのオシロスコープDSOX2014を使った

Vdd_8_GND_9_1図1 1回目はあり得ないデータが取得されている。2回目以降は問題ない。

このエントリでは、なぜ一番目のデータのみ、あり得ないデータが取得されたその理由と対策を備忘録として記載します。

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安価な温湿度センサー、DHT11の性能を検証してみた。Part.1

0.はじめに

ArduinoやRaspberry Piなどに接続される温湿度センサーの代表的なものとして、DHT11があります。インターネット上ではDHT11を接続して温湿度を測定しました、という例を多く見かけます。

しかしながら、どの程度の性能を持っているか?を検証した記事は少ないように思います。

このエントリでは、DHT11と、高精度温湿度センサ、SHT31とを同時に動作させ(写真1)、DHT11の測定データがSHT31の測定データとどれくらい一致するか?を実験・検証してみました。

結果、DHT11は、SHT31と(25℃近辺であれば)遜色のない性能を持っていることがわかりました(図1&図2)

DHT11 VS SHT31-2写真1 DHT11とSHT31とを同時に動作させてみた。

温度データ図1 DHT11とSHT31とを16時間連続運転して得られた温度データ

DHT11 VS SHT31 RH

図2 DHT11とSHT31とを16時間連続運転して得られた湿度データ

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WEBサイトのSSL対応、完了しました。

表題のように、WEBサイトのSSL対応が完了致しました。

これに伴いWEBサイトのURLが、

https://debuglab.jp

に変更となりました。

SSL対応により、デバッグ・ラボのWEBサイトへのセキュア接続が可能になりましたので、お知らせ致します。

なお、物理サーバーの変更も行ったため、リンク切れが発生している可能性があります。当方でも確認を致しますが、もしリンク切れや不具合を発見されましたら、以下の問い合わせページよりお知らせ頂ければ幸いです。

お問合せページ

hp34401Aをばらしてみた

 ベンチトップDMMをhp34401AからKeysight 34461Aに買い換えたわけですが、34401Aは全く動作しなくなっていたので、廃棄処分する事としました。時間的に余裕があれば、自分で修理できるかもしれませんが、修理できたとしても恐らく校正は受け付けてくれないでしょう。

で、ばらしました!

 外装を取り外したところです(写真1)。スカスカですね。

34401A

写真1 34401Aの外装を取り外してみた(クリックで拡大)

 右側が前面パネル、左側が後方パネルです。メインの基板はたった1枚で、DC/AC電圧・DC/AC電流・抵抗値等の物理量を測定する回路と、測定した物理量をA/D変換する回路、この機器の各種コントロールを行うマイクロコントローラー、外部とのデータをやり取りする為のインターフェース、そして電源回路の全てが、この1枚に収まっています。右側には、前面パネルのキーパッドとLED表示コントロール用の基板がありますが、この写真には写っていません。

 メインボードだけを取り出してみました(写真2)。

34401Aのメインボード

写真2 34401Aのメインボード(クリックで拡大)

やっぱりスカスカですね。でも、このDMMは20年以上も現役機種として愛され続けました。シンプルで分かり易い設計だからこそ、信頼性も高くロングセラー機となり得たのかもしれません。

Keysight TechnologiesさんのWEBサイトに置かれている、34401Aのサービスマニュアルを見ながら、基板のどの部分がどの様な機能をもっているのか、を見て行くことにしましょう。 続きを読む

Keysight Technologies 34461Aを新規購入

 長年使っていた、ベンチトップ6桁半のディジタル・マルチ・メーター(DMM)hp 34401Aが故障してしまい、電流・電圧・抵抗等の基礎物理量の高精度測定が出来なくなりました。修理も可能なようですが、約90,000円。

 hp 34401Aは2016年に販売も終了した事ですし、後継機であるKeysight Technologies 34461Aを購入致しました。

 日本最大の計測機器商社である日本電計のECサイト、計測器ワールドで購入しましたが、即納で137,592 円(税込) (2018年8月19日現在)。ミッドレンジのノートPCとほぼ同じお値段。安くなりました。
34461A

写真1 Keysight Technologies 6桁半DMM 34461A

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ArduinoのWireライブラリに関するTips

 皆様、ご無沙汰しております。代表の國頭です。

 「デバッグ事例」のカテゴリでは、ほぼ6年ぶりの更新になりますがどうぞ宜しくお願い致します。

 さて、表題にありますように「ArduinoのWireライブラリ」について、ここ数年疑問だった事が解決したので、私の備忘録も兼ねて記事を書いてみたいと思います。

 Arduinoについてはご存じの方が多いと思うので、ここでは詳細な説明は省きますが、私はI2CやSPIなどで制御できるデバイスの評価用プラットフォームとして使っています。

 つい先日、温湿度センサーである、Sensirion社製「SHT31」を評価する機会がありましたので、その時に得られた知見をご報告したいと思います。

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2018年のご挨拶

なんと!2年ぶりのアップデートです。

お陰様で、2016年から2017年末までは大忙しでして、サイトのアップデートができる状態ではありませんでした。

2016年及び2017年共にIoTハードウエア・スタートアップ企業様のお手伝いをさせて頂き忙しくさせて頂きました。

本年もどうぞよろしくお願い致します。

New_Year_Greeting_2018