Changes between Version 13 and Version 14 of epics/bbb/debian/thermometer/attiny


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01/16/18 18:03:26 (18 months ago)
Author:
michkawa
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  • epics/bbb/debian/thermometer/attiny

    v13 v14  
    420420 
    421421 
    422 == 実運用に向けた準備 == 
    423  
    424 実運用する場合には、複数のセンサー基板を取り付けるが、BBBでは通常の状態ではUSBが1つしかないので、今回はUSBが4つあるRaspberryPi2を使う。[[br]] 
    425 今回の目的には、BBBでもRaspberryPiでもほとんど同じ設定で大丈夫だった。[[br]] 
    426 OSインストール等の環境設定は、[wiki:epics/raspberrypi RaspberryPi に EPICS をインストール]を参照して行った。[[br]] 
    427  
    428 RaspberryPi2を裸で置くわけにはいかないので、3Dプリンタでケースを作ってみた。ケースのデータは[https://www.thingiverse.com/thing:410003/#files ここ]にあるものを使わせてもらった。[[br]] 
    429  
    430  
    431 [[Image(IMG_6308.JPG,400)]][[Image(IMG_6309.JPG,400)]] 
    432  
    433 上の所が白くなっているのは、テプラを張る面を作ろうとして紙やすりで削ったため。結局、平滑にならずに積層が出てくるだけだったので、テプラを張る際には厚みのある両面テープか接着剤等で編面を作る必要がある。[[br]] 
    434  
    435 今回はセンサー基板のケースは作らずに、カプトンテープを巻いて簡易的に絶縁するだけにした。 
    436  
    437  
    438 [[Image(IMG_6316.JPG,400)]] 
    439  
    440  
    441 == 動作検証 == 
    442  
    443 今回作成した全センサー基板の相関や、実動作試験を行った。[[br]] 
    444 10台のセンサ基板を接続するために、4Port USBハブを2台接続して対応した。[[br]] 
    445  
    446 [[Image(IMG_6315.JPG,400)]] 
    447  
    448  
    449 リファレンスはGraphtec GL840にK型熱電対を接続したものを使用。[[br]] 
    450 当初は、Ch1で室温を測定していたが、最終的にはCh1は温度センサー基板のセンサー部の温度を、Ch2は周辺の温度を測定するようにした。[[br]] 
    451  
    452 [[Image(IMG_6318.JPG,400)]] 
    453  
    454 [[Image(002_add_GL840_CH2.png,400)]] 
    455  
    456 青線(Graphtec:GL840:GL820:PORT_01)が中心付近で温度が上がっているのは、この時点で熱電対を温度センサーに接触させるように変更したため。 
    457  
    458 熱電対の温度データは、[wiki:epics/graphtec/GL820_ioc GRAPHTEC GL820(GL840)用EPICS IOC]を使用することでEPICS化した。[[br]] 
    459 温度センサー基板のIOCはRaspberryPi2上で動かし、データの保存はcERLサーバー上のPortableArchiverを使用した。[[br]] 
    460  
    461  
    462 === 測定 === 
    463  
    464 定常状態での温度センサー自体のバラツキは、0.5℃程度に収まっている。[[br]] 
    465 しかし、温度センサーで測定した温度は、熱電対よりも1.5~2℃ほど高くなっている。[[br]] 
    466 この温度差がどこにあるのか検証するために、センサー部とCPU部を分離して調べてみることにした。[[br]] 
    467  
    468 基板自体は、設計の段階から分離できるようにしてあるので、ジャンパー線を外して約9㎝のビニル被覆線で接続し直したもので測定してみた。[[br]] 
    469  
    470 [[Image(IMG_0226.JPG,400)]] 
    471  
    472 [[Image(004_separate_sensor_after.png,400)]] 
    473  
    474 その結果、熱電対とほぼ同じ温度が測定できるようになった。[[br]] 
    475 このことから、温度差の原因はCPU側の発熱によるものであることがわかる。[[br]] 
    476  
    477 次に、どの程度離せば影響を抑えられるかを実験してみた。[[br]] 
    478  
    479 [[Image(IMG_0222.JPG,400)]] 
    480 [[Image(IMG_0223.JPG,400)]] 
    481 [[Image(IMG_0224.JPG,400)]] 
    482 [[Image(IMG_0225.JPG,400)]] 
    483 [[Image(IMG_0226.JPG,400)]] 
    484  
    485 センサーとCPUを分離した基板を接続する電線の長さを変えたものを用意した。[[br]] 
    486 1番目と2番目は線材による違いを確認するために、1cm程度のスズメッキ線とビニル被覆線を用意した。[[br]] 
    487 3番目は線材の長さが約3cm、4番目が6cm、5番目が9cmとした。[[br]] 
    488  
    489  * 1番目 (TEST:USBTEMP:DEV8:temp) 
    490  * 2番目 (TEST:USBTEMP:DEV7:temp) 
    491  * 3番目 (TEST:USBTEMP:DEV6:temp) 
    492  * 4番目 (TEST:USBTEMP:DEV5:temp) 
    493  * 5番目 (TEST:USBTEMP:DEV10:temp) 
    494  
    495 結果のグラフが次のようなものになった。[[br]] 
    496  
    497 [[Image(005_separate_sensor_any.png,400)]] 
    498  
    499  
    500 1,2番目は切り離していないものに比べて、0.5℃程度下がってはいる。しかし、線材の違いによる変化はあまり見られない。[[br]] 
    501 3,4,5番目は他のものと比べて1.5℃程度温度が下がっており、室温測定の熱電対の値に近くなっている。[[br]] 
    502 また、長さの違いでも温度差があることがわかる。[[br]] 
    503  
    504 この結果から、このセンサー基板の場合、センサー部を10cm程度延長すれば、熱電対とほぼ同等の室温値が測定ができることが分かった。 
    505422 
    506423