センサ部の基板化と錠剤カウントを試す

OPアンプを使用した回路はブレボ上で上手く動いているように見えても、基板に組んだときには思うように動かなかったり、厄介極まりない発振を起こすことが多々ある。本体を組み上げてから大幅な設計変更を強いられる前に、ユニバーサル基板に回路を組み、実験しておく必要がある。

ユニバーサル基板の一部に15mm幅の切り欠きを作り、その両側に発光部と受光部を設置。
ブレッドボード上のカウンタ部に接続し、実際に錠剤を使って落下テストを行ってみた。
センサ基板は水平、錠剤は垂直という条件となっている。

結果は誤カウントもなく計測できた。後半は、念のためにオシロでOPアンプの出力波形を観測した結果。
2本足のLEDを落とすとパルスは2つ、3本足のパワトラを落とすと3つ波形が出ているあたりは、律儀です。

スイープ速度と画面更新の関係で、画面外に表示されて見えないパルスがあるのは3万円のオシロだからかもしれません。

次に、センサ配置による隙間の影響を考えてみました。棒を、フォトトランジスタを1,2,3と順に遮るように動かした結果です。

まず、直径3mmほどの耳掻きです。


赤いラインはフォトトランジスタの負荷抵抗にかかる電圧（前回の回路図の点Aの電圧）、黄色いラインはOPアンプの出力電圧の変化です。

センサ間隙に耳掻きが入ったときには、光量が増加しているのがわかります。センサは3つなので、下向きの山は3つになっています。しかしどちらかのセンサをわずかに遮るサイズなので、シュミットトリガの働きもあり、出力は1つのパルスになっています。


次は、直径1mmもないLEDの足です。


センサの間隙に収まった際には、光が遮断されていないことがわかりました。出力波形も山3つです。対策としてはセンサの密度を上げるのが簡単で正攻法なのですが、サイズ的には面実装の超小型品をつかわなければならないなど現実的ではありません。

カウントする錠剤は、もっとも小さい（薄い）ところでも1mmはあるでしょうから重複カウントされる心配は少ないのですが、さらに10ms～20msのタイマを加えパルスの最短幅を10~20msに揃えるか、PIC側でその処理を行うか、という対策を、ダメ押しでしておく必要があると思います。


それにしても、OPアンプの出力に、リンギングのような波形が見られるのが大変気になります。

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