磁場可視化装置の開発3

磁場可視化装置をサイエンスデイの日本NIさんの体験ブースに置かせていただけることになりました。 多くの人に興味を持っていただけるようなおもしろいものになるように精一杯努力したいと思います。

今日で、4点の測定点の磁場ベクトルのリアルタイムの可視化に成功した。 visualize_field_ver10.zip

PCの画面

上の画面の時の外観

今回の開発の詳細
・DAQのアナログ入力の測定モードを基準化シングルエンドにすると、アナログ入力に使用できる ピンの数が増えるが、ホール素子の出力のGNDをすべて共通にすると、出力電圧が異常な値を示した。 そのため、測定モードは差動で用いることにした。USB-6009ではこの設定で4つの電圧値を測定できる。
・限られた入力ピンの数で8個のセンサの出力電圧を測定するために、信号切り替え回路を 作成した。マルチプレクサのICやFETを用いたアナログスイッチを検討していたが、 コストや知識の面から手を出しにくいので、ひとまずリレーで信号の切り替えを行うことにした。
・センサをLEDのダイナミック点灯のようなマトリックス状にすれば、少ないリレーで 多くのセンサの切り替えをできるが、ホール素子のGNDを共通にすると 異常な出力電圧が生じる現象のため、採用できなかった。 リレーはセンサひとつごとに使用した。

課題
・リレーの音が大きくかっこわるい。
・リレーを無理やり基板に載せたためセンサ周辺のスペースがせまい。
・この方法では、基板の数を増やしてリレーや電流源をたくさんのせればハードウェアとしては いくらでもセンサを利用できる。制限となっているのはリレー切り替え信号のデジタルポートで、 DAQからでは12個。2進数の信号をICでデコードすればもっと増やせる。

次の目標
・FETを使った信号の切り替えを検討する
・磁場の表示方法の別なパターンも考える