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2020年7月22日(水) 21:06

下策から王道へ

 マイコンのAD入力パラメーターを変更しつつ、温度センサーの入力値を見る。
 現状では、クロストークが発生している。ボリュームの値を変えると、温度が2度ぐらいズレる。取得+変換というトータル時間で見ると、7μ秒ぐらい掛けていたのを20μ秒強に伸ばすと、ほぼクロストークが無くなった。6チャンネルあるので、毎秒8000サンプリングぐらいになる。これは、実用範囲内の速度だ。
 しかし問題は、時間を掛けても不安定さに改善が感じられないこと。S/N比が「悪いまま」なのだ。

 ノイズが多いからノイズリダクションを工夫する、というのは明らかに下策である。ノイズを減らすのが、王道だ。しかも光出力モニターをオシロでチェックして判明したように、アナログ入力段階では決してノイズは多くない。それが、デジタル変換後にノイズ増大しているのだから、AD変換部分でノイズが乗っている。そのノイズを減らさずに、ソフト的なノイズリダクションを試行錯誤するのは不適切だ。
 AD変換部分でノイズが乗るのは、マイコン内部なのでノイズ源が多いとか変換基準電圧がマイコン電源電圧と共通になっているとか、複数の原因が考えられる。

 ならば、外付けADコンバーターを使うべきではないか?
 少なくとも、外付けADコンバーターを使っていた旧レーザー銃では、電流はともかく光出力や温度では遥かにノイズが少なかった記憶がある。
 外付けにすると通信に時間を取られ、レスポンスが不利になる。だが、取得するチャンネルを都度選べるので、状況に応じてチャンネルごとの取得頻度を変えて対処できる。また、旧レーザー銃とは異なり dsPIC なので、通信をハードウェアSPIで行える。そうすると、外付けAD変換のローノイズというメリットが効くはずだ。

 旧レーザー銃で、というより自分が性能優先したいとき愛用しているADコンバーターが、MAX186である。4.095Vの基準電圧を内蔵しているので、電源電圧の影響を受けない。また、1カウント=1ミリボルトという関係になるので、何かと扱い易い。
 難点は、高価なこと。10年前から価格が変わっていないというか、むしろ値上がり傾向。そりゃまあ、機能性能が素晴らしいから仕方ない面もある。ディスコンにもならず10年売られ続けているのも、優秀さの証明みたいなものだ。一応新品も発注したが、高価な品である。まずは、旧レーザー銃から外した奴を流用しよう。

 これに伴い、制御基板も新造する。ただし現在のものも保管しておき、仮にMAX186が効果を発揮しなかったり問題が発覚した場合は、すぐに戻せるようにしておく。

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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