Mercedes W113〜Vacuum Sensor
オートゲージ製の負圧計を使っているがパソコンに送る機能がないので自作するしかない。ハードルは高いが負圧計の圧力センサーの仕組みの解析を試みよう。 圧力センサーの配線は、赤、白と黒の3線仕様となっている。荷電中の電圧を図ると、赤は12vの電源のようなので、センサーの出力は白でしょうか。 センサー口に圧力をかけると電圧は変動するので、白の電圧の変化を計測すれば負圧が得られるようだ。電圧を圧力に変換する相関関係を把握するのが課題だ。 センサーを開放して大気圧の状態で計測すると約1v。これは重要な情報だ。 アイドリング時の負圧です。 2点だけでは相関が得られない。真空状態は何ボルトか?真空ポンプ持ってないからどうするか。 それでは中身を見てみよう。裏ぶたを外すと 基盤を固定しているネジを外すと、半導体が見えてくる。 パーツ数は少なく回路は簡単だ。知っているパーツも見える。78L05Lで12vを5vに降圧している。 真ん中の圧力センサーは8本足で型番はTP68400-K1108。ネットで探しても素子情報は出てこないので台湾製の内装品ではないだろうか。 これ以上考えていても埒が明かないので市販されているセンサーを調べてみよう。付属の圧力センサーは別売りで2,100円と高いが、圧力センサー自体は手頃な価格で手に入る。秋月で売っている気圧センサーMPS-2407-015ADは500円と手頃だ。これは6本足。フルスケールは15Psiaなので負圧計に最適だ。 内部回路はおもしろい。 高校で習ったホイートストンブリッジだ。 inputの±端子にはDC電源(5V)を荷電して、ホイートストン・ブリッジの出力電圧(±Output端子間電位差)として取り出す仕組みだ。⊖Output側のブリッジ端子が開いているのは校正や補償用途で使う為で通常は短絡しておく。このセンサーの優れている点は圧力と電圧の関係がリニアで相関係数は0.16mV/hPaとの事。実に素晴らしい!果たして、オートゲージの圧力センサーに適用できるか? さて、左下にある8本足のICは何だろう。銘盤は358-EF020。 そのまま検索しても出てこないが、試しに358でググるとLM358がBingo!。増幅回路であるようだ。ホイートストンブリッジ出力電圧は微小なのでオペアンプで増幅しているのであろう。ただこのオペアンプ精度は劣るらしい。 今後、Arduinoへの出力の処理、増幅回路が必要かも含めて検証していく予定だが、先達らに助けられて、何となく光明が差してきました。 On the move.