テスタで回転計
フォトセンサをテスタに繋いだ回転計です。

ja1cvf  0712


このモータどのくらいの早さで回ってるんだろう!
そんなことを考えてるとき偶然にフォトリフレクタ(反射型フォトセンサ)の話が持ち上がりました。
WEB仲間のChappyさんが作った試作品を使わせていただきました。

計測に使ったテスタは周波数が計れる市販品です。
テスタについては「Xtalチェッカ-2」を参照下さい。
<http://park15.wakwak.com/~ja1cvf/diy/xtal-checker2/xtal-checker2.html>

フォトリフレクタってどんなもの
LEDなどの発光素子とフォトダイオードなどのフォトセンサを組み合わせて光の反射などを検出するセンサです。

モータの軸などに白黒のスジ(検出できれば他の色でも良いです)を付け それが1分間に何回見えたかを数えれば回転数が分かります。
このスジの検出に前述のフォトリフレクタを使います。
スジの数を数えるには専用のカウンタを作っても良いのですが手元によいものがありました。
写真の右半分に見える市販のデジタルテスタを利用することにしました。 これはXtalチェッカを組み込んでありますがこれのカウンタ機能を利用します。

テスタのカウンタ機能は周波数カウンタでこの場合毎秒の周期を計測します。
回転計の場合毎分の周期を計測しますからそのまま測定すると1/60の数値になってしまいます。
回転数として読むには60倍しなければなりません。 カウンタのゲート時間を長くすればよいのですがその改造を本体でするのは至難の業です。
今回はあっと驚く裏技ですませました。

2007年5月
Chappy & Garden DIY さん

<http://www12.plala.or.jp/Chappy-DIY/>
風と太陽とそして蘭 さん
<http://www.geocities.jp/gwkmr527/>と私、
3人OFF会がありました。

そのときChappyさんが試作したフォトレフレクタユニットをお持ちになりました。 以前から回転計の話が持ち上がっておりましてセンサ部分は簡単にできてもカウンタを作るのが面倒!
それならテスタに付いてる周波数カウンタを利用したら!
でもそのままでは1/60の表示になってしまいます。でもそれは簡単に解決できました。



試作品のセンサユニットです。
5Vの電源に繋いでバーコードの上などをこすると
LEDが点滅しパルスが出ています。
小さい基板に付いているのがセンサです。

センサユニットを小さい箱に入れ回転計としてまとめてみました。

カウンタはXtalチェッカ2に使ったテスタの周波数カウンタ機能を使います。
Xtalチェッカ2を創ったときこのような拡張は視野になかったため電源としてテスタの電池を使うことは諦め センサ用には外部電源を使用します。
*イヤホンジャックを使ったプローブ切り替え回路を工夫すればテスタの内部電池で動作させることは可能です。
回転計の使用頻度はそんなに多くは無さそうです。そのためにセンサユニットに電池を内蔵させずあえて外付けとしています。 長期間の放置で電池の液漏れの危険も考慮しての考えです。

試作品は5V仕様ですがちょっと手を加えることにより電池は単3・2本でも可能です。電池脱着のことも考え006pー9Vにしました。

ケースから飛び出した長い棒はボールペンの軸です。 先端部分にフォトレフレクタを嵌め熱収縮チューブで固定しています。ケースの後ろ側・黒い部分は電池ソケットです。
電池ソケットの脇からテスタに接続するケーブルを出しています。 オーディオ用ステレオプラグです。これはステレオである必要はないのですが単純にテスタ側にあわせただけです。

周波数カウンタを回転計として使うためのアイディア

周波数は秒、回転数は分で計測するのが普通です。
1秒と1分の60倍の差をどう解決するかと云うことになり既存のカウンタ本体を改造するのは大変なのでセンサ側で60倍のパルスを造ったら!  と云うことになりました。
しかし電気的に造るのはこれまた結構厄介です。でも光学的に造ればいとも簡単です。

モータ軸に1回転で60個のパルスを出すように60本の縞模様を貼り付ければよいことに気がつきました。
コンピュータの作図機能で60本の縞模様を作りその長さがモータ軸に合うように拡大縮小してプリントしモータ軸などに貼り付ければ良いのです。

Chappyさんの造った倍率シート

円盤一回りで60パルスが得られます。直線の方はシャフトに巻き付けて使います。

モータが毎分1000回転なら60倍の60000パルスがカウントされます。 周波数カウンタは1秒間のパルスをカウントしますから分と秒の関係で60で割れば毎分回転数を表示できることになります。 *周波数カウンタによってはゲート時間が1秒でないものがありますがこの関係に影響はなくそのまま表示できます。
太いパターンは30パルスでテスタの読みを2倍にすれば回転数を知ることができます。
パターンの数は60でなくても30でも6でも良いのです。テスタの表示を暗算で計算できる倍数にすれば良いのです。

パターンは印刷の時にサイズを合わせます。

フライスのシャフトに貼り付けました。
これは30パルスのパターンです。

縞模様はこんないい加減な手書きでもちゃんとカウントします。
丸く切った紙にマジックで6本の線を引いただけです。 それを両面テープで貼り付け回転させるとおや78回転?
シマシマを6本(1/10)に手抜きしたので表示を10倍して780回転です。


*使用トランジスタ2SA1015です。回路図に記入するのを忘れました。
センサユニットの回路は
センサユニットはChappyさんの試作品ですが少し改造してあります。
5Vで使うように造られていましたが電池の関連で9V仕様に変更しました。 ■に囲まれた部分が改造し加えられています。 LEDの電圧降下を利用して5Vを得ていますがこれは結構オバカな方法です。 5Vのツェナダイオードを使えばもっとスマートでしょう。 (ツェナーダイオードが無かったのです)
ダイオードの使い方も電圧変動を押さえられない引き算方式です。 もっと考えればセンサ部分の抵抗を変更するだけで済んだはずです。
*電池直列のLEDは電圧調整用の他、電池逆接続保護の目的もあります。

☆DIY作品集【Quick Menu】 はこちら!

《ホームページ・表紙へ戻る》