Lappの覚え書き
過去ログ31 2022/12/30 13:28
▼Tessho
レベルメータ
レベルメータで脈波計を
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YouTube映像でデモ


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▼Tessho
年賀状
年賀状
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150%でかなり大きくなる！ Up 12/28 11:56

▼Tessho
最適RLを探す
フォトトラの負荷抵抗RLは，2020/09/29の実験をまとめたPPTに従ってRL=5kΩと
したが，その後のいくつかの実験データを探したら，RL=50kΩというのも出てきたので
この際，RLを可変にしてデータを取ることにした。図１のような実験設定である。BB
は図２のように変更し，RLとして50kΩのポテンショメータ(VR)と5kΩの抵抗を直列
にして使った。実験をやり始めると，とても「一人できる実験」ではないことが分かった。
VRを設定し，この抵抗をテスターで測る。BB基板に電源を繋ぎ，リフレクタに指を
乗せ，振幅が大きくなるように，接触状態をいろいろ変える。大きいところで，オシロの
波形を止め，画面をWebかめらで撮る。さらに，VRの抵抗を変え・・・・というのを
延々と繰り返していく。この間，何度も電源を外し，VRを調整し抵抗値を測る・・と
して指をセンサに乗せるのであるが，状態は先ほどとは違う。なんとか，最大値になる
ように指を調整するのだが，常に同じ状態にはならない。こんな状態で，どうにかVR値
を10点変えてデータを取った。途中，VRを50kΩから100kΩに変えて広い範囲のデータ
をとって，ようやく完成したグラフが図３である。VRが20kΩ未満や80kΩ以上では
感度が低いのはわかるが，40kΩ〜60kΩは感度が高いが接触を一定に保っていられない
のでデータがバラツク。この辺を二次曲線で均すと近似曲線のように，およそ50kΩ付近
にピークがあるようだ。そこで，50kΩ付近を最適負荷抵抗とすることにした。
なお，図４〜６は，2020/11/26のデータであるが，RL=50kΩにして100mV程度の出力
を得ている。こっちを先に参考にすればよかったな。とにかく，RLは5kΩより50kΩ程度
が感度が良いようである。RLは変更することにした。

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▼Tessho
超簡単脈波計（設計編）
さっそくME的工作を始めよう。
手始めは，誰でも簡単10分でできる「脈波計」。ペースメーカーPMからいきなり脈波計，
だが，ここでは「良くある話」（PMネタはまだ続くが）。
反射型センサを使えば，簡単にできる。秋月サイトで，リフレクタ（反射型センサ）と
入れて検索すると，図１のようにズラッと出てくる。（秋月：秋月電子通商）
初めは大きい方が扱いやすいので，先頭のLBR-127HLD（図２）かRPR-220（図３）を
使おう。前者が\50，後者が\100，安いものである。初めだから「日本製」ローム社製の
RPR-220を使おう。RPR-200のデータシートも製品の図３のページにリンクがあるので
ダウンロードしておく。それが図４（詳しくはダウンロードしてみてください）。これを
見ると，発光側の赤外線発光ダイードと受光側のフォトトランジスターとが並んだ反射型
の光センサで，用途としてCD，複写機，ゲーム機器，OA機器と書いてあるように，物体
の有無の検出用反射センサで，デジタル回路的使い方として使われる。反射光の強弱も
検出できるので，アナログ的な使い方に応用はできる。なお，赤外線を使うのは，工業的
には「明るい場所で使っても誤動作しない」ようにという配慮からなのだが，ME的な
光反射センサとして「最適か？」というとそうではない。組織や血液の吸光度からいうと
緑系の可視光のほうが良いように思うのだが，残念ながら，この形の可視光反射型センサ
は市販されていないようなので（自分で作れば作れるが），これを使うことにする。
設計に必要なのは，図５の「絶対最大定格」（一瞬たりとも超えてはいけない限界値）と
「電気的・光学的特性」（使用条件）で，一般には， 「電気的・光学的特性」に出ている
「代表値」で設計すれば間違いがない。電源は，直ぐに手に入る9V乾電池を使う（アルカリ
が100円ショップにある）ことにするので，これで，発光ダイオード側の電流制限抵抗や
フォトトランジスターの負荷抵抗などを決めていく。
さて，フォトリフレクタを使った脈波計は旧テッショウ塾では，数えきれないほど提示
してきた（「フォトリフレクタ」を検索すると33も見つかった）ので，すでに設計は
済んでいるので，これでいくことにした（手抜き！）。図６がそれである。たったこれだけ
の部品である（この図は2020/09/29の投稿の時に作ったもの）。図７がDSO Shellという
電池オシロで観測した波形である。こんなのがものの10分で作れるのである。さて，
脈波計でも心電計でも「電子工作」するのは簡単なのだが，作ったら「波形」が見たくなる。
どうしても「オシログラフ（オシロ）」が欲しくなる。自宅で電子工作・実験をするには
どうしても必要になるので，入門として，上で使っている「電池オシロ」を紹介しておこう。
図８が秋月で\4300で売っているDSO Shellというオシロで，9Vの電源で動く。乾電池
ではちょっと無理だが，3.7Vのリチウムイオンバッテリー×２本で動く。私はこれで動かしている。
と，今日はここまでの紹介。（昔作った「作品」は残っていないので，これからまた作る）

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https://i.imgur.com/Er2I2D0.jpg
https://i.imgur.com/X97jrPp.jpg

https://i.imgur.com/87n6yA4.jpg
https://i.imgur.com/olUNVNL.jpg
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https://i.imgur.com/R9t3b2P.jpg
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▼Tessho
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