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2020年7月19日(日) 21:12

作り直し

 余りのフォトダイオードを取り付けて単体試験するが、動作しない。増幅抵抗が小さくなったことを考慮しても、明らかに期待と違う。
 ならばと実物に取り付けてレーザー銃を撃つが、やはり電圧が出力されない。

 試作基板は期待通りに機能したのに、なぜ動かない?
 実装ミスの存在はほぼ確実なので、各所をテスターで調べる。すると、増幅抵抗の両端で5KΩしかないことが判明。試作基板は、ちゃんと2MΩを計測している。
 更に調べると、オペアンプの1番ピンと2番ピンが短絡している。原因は、両面スルホール基板を使ったためだった。手元の在庫がそれしか無かったのだが、表面のジャンパーが部品面とスルホールを通じて短絡していた。

 ジャンパー線を被覆付き配線に交換するが、なおも増幅抵抗の値がおかしい。
 更に調べると、オフセット調整用の半固定抵抗。3つの足すべてが短絡している。さすがに、配線ミスだけで発生しない。これは、半固定抵抗の不良品だ考えたくなる。
 こんな小規模な回路で、こんなにハードの不具合が頻発するのは異常である。繰り返すが、試作基板は皮算用通りに動作した。

 ここまで来ると修理で何とかするのではなく、イチから作り直すべきだろう。
 分かり難い短絡や接触不良も隠れている可能性があり、基板全体として信頼性に疑問がある。光出力をモニターするための基板を信用できないのでは、レーザー銃そのものを信用できなくなる。

 片面基板で、作り直した。元のパターンを参考にできるため、配線が効率的になり断然スマートに収まった。ハンダ面が、さっぱりした。
 増幅抵抗は、750KΩに変更した。重要なのは精度より温度安定性で、入手できる最高となる50ppm/度の中に680KΩは無かったのだ。

 在庫フォトダイオードと電流計を接続し、単体試験。今度は、しっかり照明に反応した。
 マイコンのADコンバーターも、反応した。だが、ノイズは多く数値が激しく変化する。これじゃ、電流検出と大差ない。
 でも、制御するにあたっては、電流より光出力の方が適切なのは言うまでもない。

 本実装を決めたが、空き地はどこも光ファイバーが走っている。
 そこで、隙間に上げ底のための土台を築く。

 型に合わせて厚さ1ミリのポリカーボネイト板を切り出し、3枚重ねてアクリダインで溶接。それを、エポキシで筐体に接着する。

written by higashino [ファイバーレーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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