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2007年 03月 26日
ROBO-ONE #11も無事終了したようですね。GIYさんおめでとうございます!どうやらGIYさんの時代が来たようですね!私と言えば少々体調が悪くて家で休養&家族サービスしてました。色んな人の感想をWeb経由で見る限りルールの変更でテンポがよくなり見てて面白くなったようですね。スリップダウンに対するプレッシャーがキツクなれば安定歩行の技術開発なども正当化されるし良いんじゃないでしょうか。しかし見に行きたかったなぁ。
●凄いぜ16bit ADコンバータ! 本当に16bitとして使えるのか?ノイズだらけで役に立たないんじゃないの?高いだけで。と自分の中で疑問一杯だったアナデバのAD7683という16bit ADコンバータですが、プロトタイプ基板に搭載した最初の印象は「けっ!やっぱ使えねーじゃん。っていうかまともに使えるのも10bit程度か!?」と言う感じ。しかし!そこで諦めてしまわないのが最近の私の良いところ。 秋月で買ったSDS 200Aというオシロスコープをフル活用して色々調べるとA/DコンバータのVref端子に入っている電圧。波形が欠けてます。いやノイズとかそういうレベルでなくて欠けてるんですよボッコリと!おろろ~と他も当たってみるとどうも5Vライン全体に波形の欠けが観測されます。100uF程度のパスコンでは大して改善しません。と言う事は誰かが電流を引っ張ってるんだなそれも大量に! 問題はそれが「誰か」と言う事ですね。こういうときは私が良くやる手としては問題の波形をオシロで表示しつつ、もう1chのプローブで怪しい端子を片っ端から当たっていきます。その時に怪しい端子を探っている方のチャンネルでトリガーをかけるのがポイントです。原因となるヤツの波形を観測すると問題の信号の方も同調して表示されるので犯人を特定できると言う仕組みです。 と言うわけで犯人探し開始!まずは怪しさ一杯のマイコンから。全部のポートを順番に当たっていくが全然同調せず。おろろ?おかしいなぁーと適当に膳端子当たっているとなんとなく同調したような気が!この端子は。。。シリアルポート!?しかもRS232Cのレベル変換ICの出力端子です。そうか!犯人はマイコンじゃなかったのかぁ!盲点でしたね。確かにRS232C信号はチャージポンプで作るのでコンデンサに瞬間的に大電流を供給してますね。これはトラ技付属マイコン基板の出来がイマイチということですね。まぁ付録に文句を言っても仕方が無いですが。どうりでR8C15でA/D変換した時も精度がイマイチだったわけだ。トラ技付属基板を使用される方は御注意を! さてどうやって解決するかな。まずはICの電源端子を足上げして電源から切り離し、症状が治まるか確認。うむ。波形の欠けが無くなった。やはり犯人はMAX3380で間違いないですね。(最近MAXIMのICに苦しめられる事が多いな)次にフェライトビーズを挿入してその先に10uFのコンデンサを挿入。むぅ全く改善せず。まぁフェライトビーズはかなり高周波にならないと効かないから当然か。さぁどうしようかなぁ。要は一瞬で一杯電気が流れるのが悪いんだから平均してゆっくり流れてくれると助かるわけだ。おら!と100Ωを電源ラインに入れてみた。これなら 5V / 100Ω なんで最大でも50mAしか流れません。かなり力技ですが。しかし効果は絶大!電源ラインの欠けは完全になくなりました!RS232側の電源は0.1V程度揺れてますが、まぁこの程度なら通信に影響は無いでしょう! これで解決!と言う事で肝心の16bit A/Dの方を見てみるとかなり改善!12~13bitは素で使えるようになりました。良いねぇ。でもこんなもんじゃ俺は満足しないぞ!次に例のVref端子と電源の間に入っていたフェライトビーズも100Ωに変更!おぉ!今度は14bitは素で使えるように!これならちょっと平均化すれば16bit全部安定して使えますね。しかし100Ω両端で電圧が60mVも降下しちゃってます。これだと高い電圧の測定に支障が出るのでまずいですね。この100Ωの先にはVref端子以外にポテンションメーターとオペアンプが繋がってます。これらを切り離して直接5Vへ接続。100Ωの先にはVref端子のみ接続に変更しました。おぉ!今度は100Ω両端での電圧降下がなくなりました!(テスターで測れる限界(1mV)以下)おし!完璧です! さらに試しにモーターの駆動周波数を150KHzから75KHzへ下げてみたところ。素で15bit使えてます!スゲーよこのA/Dコンバータ!採用決定!ただ75KHzに下げるとモーターが例によってちょっと暖まってきちゃいました。まぁ駆動周波数は追加するコイルとの兼ね合いですね。 ●深いぜ電流制御 完全な電流制御を行うにはもっと低い電流でも制御できないと困るなぁと思っているのですが、現状はノイズで300mA以下だと測定出来ていません。次で改善するつもりだったのですが出来る事は速めにやっとこうと思って確認したところどうもノイズだけでは無い雰囲気。オペアンプで増幅した信号だけでは限界を感じて電流検出抵抗を20mΩから1Ωと50倍にしてみました。これで全てが明らかになりました!今の回路だと「マイナスの電圧」が測定できないとダメだ!つまり回転をしている時は正の電流と負の電流が流れ、それぞれを平均した値がトルクに比例する電流になります。なもんで正の電圧だけ測定すると常に+側へオフセットした結果になってしまうので低い電流の制御が出来なくなっている訳です。う~むこりゃぁやり方を変えないとダメだな。今のうちに分かって良かった。
by mimiin55
| 2007-03-26 02:53
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