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設計レビュー. 創造設計1班. 目次. ―指摘された部分の改善点 (1) 入力について (2) 振動モータ (3) ペルチェ素子 (4) 回路図 (5) 部品表. (1) 入力について(AEセンサ). AEセンサを使用 AE - 901U 特徴:小型、AEセンサの中では安価 AEの取り方: センサ部を樹に接着させる。手からは離れる。 金属のクリップで枝や苗木に固定する形。 幹にはひっかけるものが有る場合のみ可能。 AEの大きさ: 音圧レベル50dB~70dBほど。 AEの感度: データシート参照。.
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設計レビュー 創造設計1班
目次 ―指摘された部分の改善点 (1) 入力について (2) 振動モータ (3) ペルチェ素子 (4) 回路図 (5) 部品表
(1) 入力について(AEセンサ) AEセンサを使用AE-901U 特徴:小型、AEセンサの中では安価 AEの取り方: センサ部を樹に接着させる。手からは離れる。 金属のクリップで枝や苗木に固定する形。 幹にはひっかけるものが有る場合のみ可能。 AEの大きさ: 音圧レベル50dB~70dBほど。 AEの感度: データシート参照。
(1) 入力について(AEセンサ) 今回の場合…… 周波数:150kHz周辺 電圧のしきい値:1.5 V 増幅度:7500倍 以下の範囲で計測された値が判別できる。 50dB:140kHz~170kHz 60dB :130kHz~180kHz 70dB :90kHz~220kHz AEの大きさ(音圧レベル):とることのできる周波数
(2) 出力について(振動モータ) (2) 振動モータ 出力の方法: マイコンよりスイッチとしてトランジスタを開閉。 振動モータは電池を電源電圧として可動する。 出力のパワー: 回転数:12000(rpm) より強さのレベルをデューティー比を使い、 10段階に分けた。
(3) 出力について(ペルチェ素子) (3) ペルチェ素子 出力方法: 振動モータと同様に電池を電源電圧として可動する。 スイッチとしてトランジスタを開閉する。(温冷の切り替えにもトランジスタを利用する:回路は後述) フローチャート: 資料参照。
(3) 出力について(ペルチェ素子) 出力のパワー: M分で被加熱物の温度をt度変動させるのに必要なエネルギーWの関係式 W=0.278*60*C*d*V*t/M この式より10秒で10℃変動させるのに必要なワット数[熱量/秒]は約13W。 (条件として周囲との温度差は0~10の間と考える) 吸熱量が13Wになる電流0.8A、電圧1.6Vがペルチェ素子にかかるように設計した。 そのパワーにおけるデューティー比による制御で温度出力(-10℃~+4℃)を調整する。
(4) 回路図 AEセンサ回路図 AEセンサ 増幅度は約7500倍を想定(前述) (1つ目のOPで100倍、2つ目で75倍) オペアンプは高速オペアンプを使用する。 データシート参照。
(4) 回路図 ペルチェ素子に対し 右向き(正の向き)に電流を流すと発熱。 左向き(負の向き)に電流を流すと吸熱。 入力ピンを二つとし、ペルチェ素子の発熱/吸熱の切り替えを実現する。 ペルチェ素子周辺の回路図
(4) 回路図 全体の回路図 ペルチェ素子回路、 AEセンサ回路は前述のものである、 スイッチとしてのトランジスタの利用により、振動モータを可動させる。
(5) 部品表 かかる費用:57,726円 AEセンサの費用を自分達で払うとしたら:7726円