A's LabⅡ

アスラボと読みます。ロボトレースやマイクロマウスの大会に向けて、機体の構造設計・回路設計・基板設計・プログラミングを中心に行っています。趣味のパワーエレクトロニクス系では、テスラコイルやコイルガンなどを製作・評価・改善を繰り返しています。興味を持って頂ければ幸いです。アドバイスや感想などございましたらコメント欄にお願いします。

March 2015

オフ会に参加してきました。(大阪オフ・NT京都2015)

春から県外に行ってしまう友人とのお別れ会とかの行事に参加しすぎて勉強ができていないHaidoです。

勉強ができていないから控えるかといきたいところですが、この時期といえばNT京都と大阪オフです。1万円越えの青春18切符買って大阪と京都歩いてきました。結局18切符は2回分使って3回分はヤフオクで7千300円で売ることができました。去年は金券ショップに売って6千円だったのですが、「今年は3千円くらいにしかならないよ」と言われたのでヤフオクに手を出したわけですが、ちょっとハマってしまったようです。アクセス数やウォッチリストの登録者数が見ることができて、Twitterの通知を見る感覚で楽しいんです。まだまだ初心者なので凝った説明欄とかはできてませんが、先人の技を見習いながらやっていこうと思います。というかやり直したいのに途中編集できないんですね・・・

ちなみに私の出品枠はこちらです。よろしくお願いします。
私のヤフオク出品枠
http://sellinglist.auctions.yahoo.co.jp/user/asakawa1230

前置きが長くなりすぎましたね。本題はオフ会です。

【大阪オフ編】

今日は3年ほど前からネットで話をしていたオリオンやらでんうさ、最近よく話してるイモ森くん達と初の顔合わせでした。一人はやたら身長高いし後の二人はマスク着けっぱなしだしで(´๑¯Δ¯๑`)な感じでしたが次の日はマスク外してくれたので(๑˃̵ᴗ˂̵)و ヨシ!としよう。

さてさて、まずは4人で大阪駅の時空(とき)の広場という線路を見渡せる広場に集合しました。普通にわかりやすい場所だと思うのですがオリオンくん達は1時間ほど迷ってました。
٩( ๑╹ ꇴ╹)۶オソイ

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ここオススメです(╹◡╹)

それから地下鉄に移動し、梅田駅から動物園前駅で降り、乗り換えをして恵比寿駅で降りて塚口につきました。塚口とは??って人もいると思うので一応。
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パワーエレクトロニクス界隈には名の通るジャンク屋です。テスラコイルやらレールガンをやりたい人は取り敢えず行っておくといい場所のNo.1ですよ(宣伝

ここで部品を色々漁って、その隣の道ではストリートフェスタ2015がやっててコスプレイヤーとカメラマンで賑わってました。私も何枚か写真撮りましたがここには載せないでおきます。Twitterに少しだけ載せてるので気になる人はどうぞ。

その後デジットに行って色々な部品買ったりキット買ったりしました。この時はやる気ゲージ高まってた。(この時は)

その他何やったっけな・・・遠い道のりを地下鉄まで歩いたことしか覚えてないですね。

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あーそうそう、電車の中でモバイルノートPCを広げることが夢だったんですよね。でもここは普通列車の各駅停車車両(๑•_•๑)

いやー疲れたね。 でも楽しかった。

【NT京都2015編】

今年のNT京都は危ない人が結構いてTwitterが賑わってました。バーチャルリアリティは危ない(確信)

まずは雑学追求室Kと遭遇しました。
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 両手に同機種端末と最近話題の腕時計のスゴイ版。
 ( ^ν^).。oO(キチガイこわ…近寄らんとこ…)
2台使ってTwitterをする様子。タイムライン当然同じだしもぅマジなんなん!!

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 そんなこんなでやってきました。今年も参戦です。

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 こちらのりまき紙のブース、プラッタについてあーーじろ氏とかが話してるところがとてもカッコよくて印象深いです。

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 こちらdomino氏のブース、去年より増えてる気がするFDD。カンパ箱には更にFDDが入ってて笑いました。

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 それからかさくんのブース、去年と同様ランプ波ランプver.2です。かなり大掛かりなダジャレですが笑ってくれる人は限られてくるような・・・

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 そして昔からかさくんのブログで拝見していたテスラコイルの実物を見てきました。今年は動作させていませんでした。私が来る前に壊れたんだとか聞きました。残念です。

 (No image)
こちらM'Cくんのブース、FBTで遊んでる危ない人でした。ただひたすら無言でシューーーーっとFBTから放電が出ては途切れてをくり返し繰り返し・・・
説明の紙が欲しかったです。どうも話しかけられる雰囲気ではなかったので(,,•﹏•,,)。見た感じZVSでFBTを駆動しているようでした。


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こちらふぐのブース、レーザー光を回転する歪んだ鏡に2つ反射させて投射しています。その回転数を変えることによって丸や星などを描くことができます。回転数制御にはPWM制御を利用していました。AVRマイコンのAD変換を利用し、可変抵抗で調整できます。制御方法を工夫すれば1クリックで丸にしたり星にしたりと楽しそうですね。私もやってみたくなりました。

image
こちらmhsdca氏のブース、これは本当に大変ですよね。実際は文字がスクロールします。流石です。

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そして毎年恒例レールガン。今年はTank氏とぽんずが出展しました。動画撮るの失敗してて残念です。周りの明るさで画面見づらかったんです。

※上に載せたのはほんの一部です。
いやー今年のNT京都も色々と楽しかった。去年はテスラコイルをみて製作欲が沸いてきましたが、今年はふぐのレーザーものを見て製作欲が沸いてきました。他人の作品を見るとやっぱり刺激されますね。とてもいいイベントだと思います。是非皆さんも参加してみてください。


【おまけ】

image
そしておまけ。砂みたいなチップコンデンサ。こんなに小さいのに0.8uFもあるとは驚きです。

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それから激安充電基板。18650(リチウムイオンバッテリー)などをUSBから充電できます。日本円にして45円。

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そして格安Arduino Nano、日本円にして340円。

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正規品と比べると色々おかしなところがありますが、一応Lチカできたので大丈夫でしょう。

簡単に静電容量式タッチセンサーの実験をしてみました。画像ではわかりにくいので動画でご覧下さい。

とても簡単に実験できます。シリアル通信も問題なく行えました。このサイズで専用ライタを通さずに直接書き込みができてシリアル通信もできて350円しないとなると、単体のAVRマイコンには戻れません。arduinoはライブラリも充実していて、簡単にSDカードに書き込み・読み取りが行えるようになっていますし有利な点ばかりです。動作確認できたので追加でいくつか注文しようと思います。この値段なら組み込んでも惜しくありませんから。

という具合の1ヶ月でした。大学に行ったらこんな遊びほうけてはいられないので今のうちに・・・

追記

Arduino Nanoの組み込みに最適化された基板を発見しました。それはArduino pro miniというもので、シリアル変換ICなどが省かれているものです。 なので、書き込みにはシリアル変換基板を繋いだUSBケーブルが必要なわけですが、それも$1しかしないのでいいですね。ちょっと探した程度ですが、Arduino pro miniの最安価格は5個で$10ちょっと、日本円で1300円くらいで売っていたので買いました。海外のネットショッピングは細かくはレートに左右されないらしく、現在$1=119.1円くらいですが、実際の決済価格はそれより高かったり安かったりするのでよくわかりませんね。これが届いたら、取り敢えず静電容量式センサーでLチカの点滅方法を切り替えとかのプログラム組んでケースに収めてしまおうと思います。

テスラコイルを展示する際に当たっての注意点

お久しぶりです。充実した高校生活に終止符が打たれ、春からの大学生活に向けての準備をしているHaidoです。長文ですが、きっと参考になると思うので読んでみてください。

さて本題です。
先日2回展示会に行ってきました。 そこでテスラコイルを展示して実演までしたのですが、ちょっとヤバイ事が色々と起きたので、それについての考察と改善点を考えたのでメモがてら書いておきます。テスラコイルを展示しようとか考えてる人は参考にしてください。

まずどんな事が起きたかというと、
DSCN0485
このようにコンデンサの端子から凄まじい煙と若干火が出ました。基板はガラスエポキシのユニバーサル基板で、耐熱クラスはFR-4という積層基板で4番目にいいとされているものを使用していたので、テスラコイルのD比を下げることによって自然消火されました。燃えたのはコンデンサではなく端子だけのようです。配線をどう回すか、その辺を考え直す必要がありそうです。そこで前回の記事で書いたコンデンサの配線ですが、それには今回の改善点が生かされています。
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このように、コンデンサの端子は最短にカットし、太いIV線に ハンダ付けしました。配線は各コンデンサに電流が偏らないように考えられています。

続いての事故はこちら
DSCN0484
あまりに電流が流れすぎていたせいか、30Aワニ口クリップの絶縁ゴムが溶け落ちようとしていました。こちらも煙が上がった時点で止めたので、大事には至りませんでしたけど危険ですね。これは表皮効果を無視して電流を流しすぎていたことが考えられます。私のテスラコイルには、平均で500W程の電力を使用しています(事故当時)。それなら電流の平均値は5Aほどになり、このワニ口クリップで十分に思えますが、ここに流れている電流は直流ではなく100kHz程の高周波交流です。表皮効果で抵抗が増し、発熱量が増えて溶け落ちたのではないかと考えています。そもそもワニ口クリップを使うこと自体間違っているのかもしれません。その部分の接触面積は本当に小さい。そこの熱が伝わったのかなと推測しました。改善点としては接触面積を増やせる接続端子を使用すること。例えばヒューズフォルダ。エクストリーム工作の教科書にはその方法で接続されていました。テスラコイルについて書かれた本があると色々と参考になります。

この展示会で気づかないといけないのが、 どうして自宅での実験では成功していたものが、展示会ではトラブルが発生したのか。これを考えないとまた同じことを繰り返します。そして考えた結果、アースが完全でなかったことが挙げられます。まず、展示会でどのようにアースをとってたかというと、テスラコイルを置いている机の足のところにアース線を踏ませて対処していました。展示しているところは8階で、到底アース棒を埋めてアース線を引ける距離ではありません。周りを見渡してもそれっぽいものはないし、展示しているのは部屋の中央部だったし。そんなことで、アースは怠っていました。それにより、自宅ではアースをつないだ状態で共振を合わせていたのに展示会では思いっきり共振周波数がズレる始末。それによりパワーコントロール(インタラプタ)のD比を普段より高めに設定し稼働させていました。それに、演奏している曲の周波数が高かったことも原因の一つです。MIDIインタラプタでは、周波数の数だけONにして音階を作り演奏しています。周波数が高くなればONの回数も増えてしまいます。D比はNE555のワンショットトリガを利用して調節しているので、周波数が高い=電力を多く利用するということになります。そんな感じのことが原因でこのような事態になったわけです。話がズレてしまいました。共振周波数は制御回路がオートチューニングしてくれて最適な周波数で駆動できるようになっているのですが、その共振は2次コイルのインダクタンス成分と浮遊容量によるキャパシタンス成分とのLC共振の共振周波数の調整のみで、DRSSTCの場合は1次共振の調整は自分でやらなければなりません。要するに、展示会では1次共振がうまいこといかなかったので、結果的に放電が弱くなり、D比を高めて放電を自宅で実験していた時の大きさに近づけるようにとパワーコントロールしていたら燃えだしたということ。要するに、アースは怠るなということ。アースがなかったら実演してはいけないと考えたほうがいいかも知れない。火事になるよりマシだ。ここまで全部私の推測ですが、まあ間違ってはいないと思う。もう少し書きたいけど、手が疲れてきたのでこの辺で。

それから、修正版のSSTCプリント基板も発注するので、そろそろ試験的にプリント基板をヤフオクに出店してみたいなと思っています。それと同時にサポート掲示板かチャットルーム的なものでのサービスも考えています。やっぱり完全独学でテスラコイルはハードルが高すぎますからね。

【おまけ】
恒例の(?)おまけです。1ヶ月ずつ更新しようと考えていましたが、やっぱり書きたいことがありすぎて収まりきりませんね。色々あった時はその都度更新したほうがよさそうです。

まずはこちら
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テスラコイルを展示するにあたり、やっぱり手元のコントローラにも目が行くと思うので、少しいい感じに仕上げました。まだLCDの窓が空いてないことや1chしか動きません。これから作っていきます。Twitterでは、値段「ケース>回路」という声もありました。まあ確かにこの形にするために結構お金かかりましたけど・・・

それからヤフオクでフェライトコアが安かったので買ってしまいました。
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直径4cm越えの大きいコアは6個で500円、小さいのは15個で1kだったと思います。マルツで買うとこれだけで15kくらいかかりそうですよね。

そしてCTを巻いてみたり
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2段がさねにするので1:33:1:33とかで1:1000のTCとみなして使用します。1000回も巻くとか考えられないんでね。

そしてなんといっても卒業式が終わってしまったこと。このブログを開設したときは日常生活は載せずに、工作系の記事ばっかり書いていこうと思っていたんだけどね。
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最高の3年間だったよ。みんなありがとな!

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卒業式の日の夜はクラスみんなで打ち上げ。飲み放題食べ放題の2時間。勿論呑んでないですよ。

これが一昨日のことか。みんな仲良しで楽しいクラスだったな。また会える日を楽しみにしてるよ。

【追記】
bandicam 2015-03-05 19-06-30-383
Twitterでこんなコメントをいただきました。
確かにそうですね。リッツ線よりもなまし銅管の方が安いし、なまし銅管よりもIV線の方が安い(場所による)ですからね。表皮効果といっても、この周波数帯域ではそこまで慎重にならなくてもいいかもしれません。 
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