電圧・電流・電力計と電子負荷装置をつなげて監視システムで計測してみた

手元に転がっていたバイク用のバッテリーで計測してみました。

息子のバイクが上がっちゃったんで取り替えたものですが、デサルフェーサをつけて何度か充電してありました。

バッテリーにも記載してありますが、10時間率で6.0Ahだそうですが、0.1C=0.6Aで放電させると本来であれば10時間は持つはず。鉛蓄電池の最低電圧は10.5Vだそうですが、一応11.0Vで切れる設定しました。

結果はこちら。

なんということでしょう、、、0時間31分しか持ちませんでした、、、。

0.6A×0.5h=0.3Ah、、。

1/20しか容量が無い、ということですね、、、。ダメです、ゴミです、、。

とはいえ、しばらくデサルフェーサつけて充電して復活具合？を見てみたいと思います。ちなみに、デサルフェーサは、以前のセレナにつけていましたが、多分、廃車にするまで記憶では1度しかバッテリーは交換していないので、効いていたのだと思います。

ちなみに上記のグラフですが、7:08？位でバタバタしているのと、7:15から急激に落ちるのがちょっと気になります。どうして緩やかなカーブにならないのでしょうかね。

11.0V検出すると負荷を解除するようにしましたが、負荷を解除するとほぼもとの電圧に戻りますね、、。電圧だけが全てではない、ということですね。

一晩14V位で充電して、半日ほど放置、その後負荷をかけての初期電圧が12.5V程度だったので、電圧から見る残容量は70-80%位と書かれている資料があったので、そんなもんかなと思っていたのですが、驚きの結果です。

勉強不足かもしれません、、、。

Windows 11でProlificのUSB-Serial chip(PL-2303HXA)の入った変換ケーブルを使う

（上の写真ですが、Chipの名称は消されていますね、、）

昔、大陸から購入したProlific社USB-Serial(TTL)の変換chipの入ったUSB-シリアルTTL変換ケーブルを購入したのですが、今回Windows 11ではPlug&Playはできなかったので、手動でインストールしました。その方法の備忘録です。

一言でいうと、Windows10と同様、古いドライバをインストールすると、とりあえず動くようです。

まず、インストールするにあたって、Prolificのホームページに行ってdriverを探すと、PL-2303HXAはWindows8以降サポートしていないカテゴリになっています。

• Windows 8/8.1/10 are NOT supported in PL-2303HXA and PL-2303X EOL chip versions.
• Windows 11 and higher  are NOT supported in PL-2303HXA/ TA/TB/HXD/RA/SA/EA (EOL chip version).

とりあえず、USBコネクタにこのケーブルをさして、Windows11でWindowsマークからデバイスマネージャを開いて、「ポート（COMとLPT）」を見ると

と案の定、言われています。一応確認します。

次にこれを探してきます。2009年頃のドライバですが、検索するといくつか出てきます。

これをインストールします。途中で文字化けした記載が出てくるかもしれませんが、気にせず完了。

またデバイスマネージャからさっきの

を出して、PL2303...を右クリックして、「ドライバーの更新」を選択。

更に「コンピュータを参照してドライバを検索」を選択。

「コンピュータ上の利用可能なドライバの一覧から選択します」を選択

この画面が出るので、3.3.2.105、という方を選択して、「次へ」。

めでたく認識されました。

多分、今後、また新しいドライバが出てくるとそちらの方へ引っ張られてまた動かなくなることがあるかもしれませんが、そのときには、デバイスマネージャから「ドライバの更新」で再度上記を選択してあげれば動きます。

PL2303関連のUpdateを止める方法もあるようですが、たまにしか使わないのでそこまでしなくてもよいか、と思って私はやっていません。

また、他のバージョンでも動くかもしれませんので、上記が入手できない場合は、同じ位のバージョンないしはそれより前のバージョンにすると動くかもしれません。

ちなみに、上記をインストールした上で、再度インストールをしようとすると「削除」のシーケンスが走ります。参考まで。（消してもまたインストールすれば大丈夫です）

最後に、お決まりですが、上記は私が個人的にやったことの備忘録であり、これを参考にやったことで起こる不利益等については責任は負えません。参考にして対処される場合は自己責任でお願いします。

電圧・電流・電力計と電子負荷装置をつなげて監視システムを作った

以前やっていたプロジェクト？、また引張り出して来ました。

「電圧・電流・電力計にシリアル出力をつける BUG-Fix(V2.2)と5Vレギュレータ追加とシャント抵抗が壊れた話」とか「電子負荷装置」というのを作ったのですが、バッテリーとかの放電特性を見てみたいな、と思ってこの2つをつなげました。良いシャーシがなかったので、そこらに転がっていた木の板にビス止めして配線しました。

　バッテリーの放電特性を見るのには、最終放電電圧以下まで放電させると大きなダメージがあると聞いているので、自動的に最終放電電圧になったら負荷を開放するような機能が必要だな、ということで、無人？でも計測ができるように機能を追加しました。

　前出の記事からの改良点は以下の部分。

• 電圧・電流・電力計側は、シリアル信号受信で開放信号を出力する機能と、動作用の電源を計測側から切り離して、計測電圧に依存しないようにした（USBシリアルからの５Vで動作するようにしました）
• 電子負荷装置側は、上記を受けて負荷を開放する機能

Log dataはUSB-シリアル通信で、パソコン側で取ることにして、簡単お手軽にやるためにYAT(Yet Another Terminal)というアプリで、負荷開放の制御までやれるようにしました。YATでは、パターンを受信したらXXする、というような簡単な制御ができます。今回は、パターンを受信したら、負荷開放用のコマンドをシリアル通信で送る、という制御です。

上の写真は、LCDを外した基板で、上からの線がUSB-シリアル通信ケーブルで、赤が５V電源（PIC kit3のICEのpin2で電源を供給）残りは、Send-Data、Recieve-Data、GNDです。基板上部のタクトスイッチは、PICのMCLRをGNDに落とすスイッチ、赤のLEDは点灯で計測中、右の緑のLEDは、今回追加した電子負荷装置への制御で、負荷ON時に点灯です。右端の茶色のケーブルで電子負荷に渡っています。

回路的には、シリアルで受信した制御信号（受信キャラクタを識別）をPICから外部に出力するレベル信号とそれのモニタ用に緑のLEDを追加しています。

PICのソフトは、v3.1となっていて、シリアル受信した制御信号をみて、該当キャラクタを受信したらレベル出力を制御する、という部分を追加しました。面倒なので、１キャラクタのみ判断で、Nで電子負荷ON、Fで電子負荷OFFとしましたが、現状動作的には、ON、OF、でも間に合うようです。（NとF以外は捨てている）

上記の写真は見た目は以前作った電子負荷装置とあまり変わりませんが、余っていたOPEampの片側を使って、負荷OFFの制御機能を追加してあります。抵抗も何本か追加してあります。

これは、YATの画面です。上記で、"Trigger Pattern"に今回は、”^1, 115"と設定します。これは、「電子負荷ONで、115xx mVになったら」、という条件となります。条件は.NETでの正規表現で書けるようです。今回は「^」（先頭からという意味）をつけてあります。（YATのTrigger Actionでは色々と細かいことができそうなのですが、マニュアルが無い状態なので、Try&Errorでやってみました。送受それぞれで設定できるようです。）

受信データの緑文字の部分は、受信時刻と、受信間隔で、YATが付与しています。（およそ200msec、秒5サンプル、という感じです）

紫文字の次の一桁目の"1"は、電子負荷制御がON（"0"はOFF）を表していて、次の6桁（空白を含めて）は電圧（ｍV）、コンマを挟んで次の6桁は電流（ｍA）を表示しています。電力は、単に掛け算なので、受信側でもできるのであえて出力していません。

上記だと、電子負荷が「１」でON、電圧が12000mVから徐々に電圧が減ってきて、115xxmVになったあとで、青文字で「F」が送出され、次で先頭が「0」で、電子負荷がOFFになった、ということになります。

今回のデータは、電源装置からの電源印加なので電子負荷OFFであまり電圧が上がっていませんが、バッテリーだと負荷が開放されると電圧が上がるのではと思います。実際のでーたはまた別途取ってみます。

はい、気が付いたかもしれませんが、電圧が急に下がって、秒5サンプルでも設定電圧（上記だと11.5V代）がサンプルされないとこのシステムでは電子負荷を開放することができません、、、。ですのでこのシステムではあまり細かい条件にするとそのようなことがあるので、お気をつけください＊。

最終的な回路とソフトは次で。

*:Python/Ubuntu/WSL2/Windows11でアプリを書こうと思っていたのですが、Serialが思うようにattachできなかったので、とりあえずこれで。

マーキングゲージ 作ってみた

先日百均をふらついていたら、いま工具箱に入っているスケールがプラスチックで目盛りも削れてきて見にくかったのを思い出して、ステンレスのスケールを買ってみました。15cmのもの30cmのものがありましたが、大は小を兼ねるとかで、30cmのものを購入。

後日、何気にYoutubeを見ていたら、それを知ってか知らずかマーキングゲージなるものの自作動画をYoutube君が出してくれて、ほぉ、と。

マーキングゲージとは、工作するときに角からXXcmとかに鉛筆とかで線を引くときに使う治具で、対象物の隅に引っ掛けて所望の長さのところにマークするものです。上の写真だと、端から23cmのところにマーキングします。（0cm側のところに鉛筆とかでマーキングするものです）

確かに、直角出すのにも使えるし、XXcm幅の線を引くのにも使えるので、せっかく買ったスケールを有効利用できるな、じゃ、作ってみましょうかと今朝から工作を開始。

材料は、全て手元にあったもので、5mmのアクリル板くらいであとはビス、スペーサとしてスケールの厚さに合わせるためのクレジットカードのいらないやつくらいです。

すべて現場合わせ？でテキトーに作りましたが、とりあえず思ったようなものにはなったようです。

アクリルの板をテキトーな大きさに切って（アクリルカッターというやつで切りました）、ノギスでスケールの厚みを測ってスペーサで調整し、ネジ止め。

こんな感じになりました。頭の赤いビスは、スケールが動かないように押さえるネジです。長さを決めたらこのビスで動かないように止めます（指で回るくらいの軽さです）

一番面倒だったのは、スケールに対して直角を出す事。結局最後は、A4くらいの本（雑誌とか）を持ってきて、長辺がスケールに合うように調整しました。なかなか良い感じに調整できました。スペーサを直角に仮固定するのに、紫外線硬化樹脂をちょっと垂らして、場所ぎめをして、クランプで止めておひさまの下に30分ほど。（こういう時に紫外線硬化樹脂は良いです）

最後は、お尻（数字が大きい方）でスペーサの間隔（スケールの幅）を合わせたのですが、頭（数字の小さい方）を通そうとするときつくて動かないという、まさかのスケールの幅が頭とお尻の方で違う（頭:25.43mm/お尻:25.28mm）ということがわかって、仕方ないので、ヤスリでスケールの方を削りました、、。（百均なのでそんなもんでしょう。仕方ないです、、）

ということで、ケースを作ったり、木材を切ったりするときに使える治具を作りましたというお話でした。

調温ハンダこて購入のその後

　調温ハンダこて購入(908S)というのを以前に書いて、順調に使っていたのですが、昨日さて、使おうと思ったら温まらない。おかしいと思ってLCDを見ると「OP」の文字。電源を切って再度投入してみると、設定温度が表示され、℃の点滅（設定温度になると点滅→点灯（つきっぱなし））がするが数秒するとやはり「OP」を表示して温まらない。

　WEBで調べてみると、記載を発見。どうやら、ハンダこての制御部がヒータがOpen状態に見える（要は断線）と認識しているようです。対処法に、ヒータを取り換える、接点が酸化していないかどうか調べる、というくだりがあったので、ヒータを外して、ヒータの抵抗値を計測したらそれなりにあった（抵抗値無限大（切断）ではない）ので、ヒータのリードをやすりでこすってからもとに戻したところ、正常に動くようになりました。

　ヒータの取り外しは、ヒータのカバーを外し（Tipを外してさらにもう一段スクリューを回して外す）、単に抜ける方向（ハンダのチップが被さっている方向）に引けば抜けます。何も固定されていません。

　めでたしめでたし。