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設計レビュー
創造設計1班
目次
―指摘された部分の改善点
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
入力について
振動モータ
ペルチェ素子
回路図
部品表
(1)
入力について(AEセンサ)
AEセンサを使用
AE-901U
特徴：小型、AEセンサの中では安価
AEの取り方：
センサ部を樹に接着させる。手からは離れる。
金属のクリップで枝や苗木に固定する形。
幹にはひっかけるものが有る場合のみ可能。
AEの大きさ：
音圧レベル50dB~70dBほど。
AEの感度：
データシート参照。
(1)
入力について(AEセンサ)
今回の場合……
周波数：150kHz周辺
電圧のしきい値：1.5 V
増幅度：7500倍
以下の範囲で計測された値が判別できる。
50dB：140kHz~170kHz
60dB ：130kHz~180kHz
70dB
：90kHz~220kHz
AEの大きさ(音圧レベル)：とることのできる周波数
(2)
出力について（振動モータ）
(2) 振動モータ
出力の方法：
マイコンよりスイッチとしてトランジスタを開閉。
振動モータは電池を電源電圧として可動する。
出力のパワー：
回転数：12000(rpm)
より強さのレベルをデューティー比を使い、
10段階に分けた。
(3)
出力について（ペルチェ素子）
(3) ペルチェ素子
出力方法：
振動モータと同様に電池を電源電圧として可動する。
スイッチとしてトランジスタを開閉する。(温冷の切り替
えにもトランジスタを利用する：回路は後述)
フローチャート：
資料参照。
(3)
出力について（ペルチェ素子）
出力のパワー：
M分で被加熱物の温度をt度変動させるのに必要なエネル
ギーWの関係式 W=0.278*60*C*d*V*t/M
この式より10秒で10℃変動させるのに必要なワット数
[熱量/秒]は約13W。
(条件として周囲との温度差は0~10の間と考える)
吸熱量が13Wになる電流0.8A、電圧1.6Vがペルチェ素子に
かかるように設計した。
そのパワーにおけるデューティー比による制御で温度出
力(-10℃~+4℃)を調整する。
（4）
回路図
AEセンサ回路図
AEセンサ
増幅度は約7500倍を想定(前述)
(1つ目のOPで100倍、2つ目で75倍)
オペアンプは高速オペアンプを使用す
る。
データシート参照。
（4）
回路図
ペルチェ素子周辺の回路図
ペルチェ素子に対し
右向き(正の向き)に電流を流すと発熱。
左向き(負の向き)に電流を流すと吸熱。
入力ピンを二つとし、ペルチェ素子の発熱
/吸熱の切り替えを実現する。
（4）
回路図
全体の回路図
ペルチェ素子回路、
AEセンサ回路は前
述のものである、
スイッチとしてのト
ランジスタの利用に
より、振動モータを
可動させる。
(5) 部品表
部品名
型番
個数[個]
単価[円]
小計[円]
セラミックコ
ンデンサ
(0.1μF)
1
0
0
創造設計演習室にあ
るものを使用。また
は
(1000PF)
2
0
0
個人のものを使用
3.9kΩ
1
0
0
学校にないものは
1kΩ
2
0
0
購入を検討する
10kΩ
2
0
0
75kΩ
1
0
0
100kΩ
1
0
0
33Ω
10
16
160
10個から
RS
3.9Ω
10
40
400
10個から
RS
2SC4793
10
59
590
抵抗
トランジスタ
備考
購入場所
(33Ω、3.9Ωなど)
RS
(5) 部品表
部品名
型番
個数[個]
単価[円]
小計[円]
備考
購入場所
PICマイコン
PIC18F1320
1
840
840
RS
基盤
ICB88G
2
170
340
RS
ペルチェ素子
TEC1-12706
2
700
700
秋月電子通商
振動モータ
FM64F
6
70
420
秋月電子通商
タクトスイッチ
FSM102
5
69
345
5個単位での購入
RS
電池
(1.2V)
4
150
600
ニッケル水素電池
秋月電子通商
電池ボックス
MC304-3
1
330
330
アクリル板
AK-TO5_100100(商品番号)
2
100
300
1枚で100mm×100mm
板厚は5mm
楽天市場
メッシュ
4531229016375
(商品番号)
10
126
1260
1個で10cm×95cm
楽天市場
コード
AWG24
(白)605-2209
1
860
860
長さは30m
RS
RS
(5) 部品表
部品名
型番
個数[個]
単価[円]
小計[円]
備考
購入場所
オペアンプ
ISL55002IBZ
1
581
581
高速オペアンプ
RS
AEセンサ
AE-901U
1
50,000
50,000
予算をオーバーする。
エヌエフ回路
設計ブロック
(問い合わせの
購入検討)
かかる費用：57,726円
AEセンサの費用を自分達で払うとしたら：7726円