ラップ計測1-② センサーをどうするか

2015/08/01

ラップ計測 電子回路

2013年から作り始めたラップ計測ツールですが、センサー部は試行錯誤の連続でした。


タイム計測(センサー通過)は、赤外線方式か、磁気検知方式か。赤外線方式では、赤外線発信器をコース上に置き、受信器をバイクの側面に取り付け、通過を検知するようにしてみましたが、バイクを倒し込み方で受信できなかったり、速度が速くないので、バイクの多少の向きの違いで、受信する場所が変わって、正確にできません。


一方、磁気検知方式では、サーキットのように、コース上に磁気バーが埋まっていません。そのため、バイクが通過しても大丈夫な強度で、かつ細長く、段差が少ない磁気バーを作る必要があります。また、磁気バーから10センチくらいの距離でも、磁気の変化を検知できるセンサーが必要です。


電子工作の定番である、秋月電子で手に入るセンサーをすべて試しました。磁気の変化で、出力電圧が数mV変化するものが多いですが、オペアンプで増幅させても、2センチが限界。10センチも離れると、全然変化しません。ヤフオクで、市販のラップタイマーのセンサー部のみが売っていたので購入してみました。

結果は、、、5センチ位でも反応しました。10センチは無理。うーんって感じ。中身はほぼ同じような回路でした。



先人の苦労(同じように自作している人のブログなど)から、HW101Aという、製造終了しているらしいセンサーが10センチ位でも反応すると書いており、さっそく探して、ヤフオクで入手しました。試したところ、5センチくらいまで検出可能。市販のものと同レベルでしたが、調整すれば、もう少しいけそうなので、これに決定です。


回路を作ったものの、今度はノイズとの戦いです。センサー出力をオペアンプで増幅させるので、センサーとオペアンプは一体です。さらにバイクの底部にセンサーを付けるため、ジェネレータ等の傍を配線が通るのでノイズがのったり、電源電圧自体にノイズが入っていたり。結局、電源ノイズをなくすために、エミフィル、CRDで対応。検知データにノイズが乗らないように、ソフトでデジタル化、フェライトコア、シールドチューブで対応。さらにセンサー部分全部をアルミテープでぐるぐる巻きにしてノイズを抑え込みました。

一番右が最終形。





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