最近の素子は知らない [科学・物理]
以前は仕事で、色々なセンサを扱っていた。
始めは素人様でも、追求を続けるうち、最先端にふれられるようにもなった。
まず、湿度センサ、出入りの計器やさんで神*と言うセンサを扱っていた。
私の知らないところで発注納入が行われ、クレームが来てから、調べてくれとなり、
まずはカタログ集めから、一番に出てきた「ヴァイサラ」超有名らしい。(ラジオゾンデで超有名)
センサー回路図もくれた、しかし実際に試験をしてみる。
シリカゲルと温度圧力、標準塩類溶液の温度制御などのテストを通過し、
最後に多湿や高温テストで正しい値を示せず失格となった。
他には絶対湿度セラミックセンサメーカもあったが、規格では相対湿度で規定されているため
相対湿度センサに拘る。
次には、フランス原子力機関も認定している、「フランス・コレシ社」の金膜高分子センサを使う、
マルチバイブレータで交流を掛けコンダクタンス変化をアナログ値に変換、低湿度から高湿度まで
低温高温の範囲で正確な値を示してくれた。(確か共立でも扱っていた)
しかしこれも3週間で金膜溶解(信号に僅かの直流を含んでいたためと思われる)
次には、ドイツ?アメリカ?の「ロトロニック社」のものを使う、
センサと変換部を含むものは高価であるのでハンデイ型のセンサ部とメーカーから提供された回路を
アレンジして、独自の回路を作成、これはすべてのテストを通過し標準的装置として販売するようになった。
最近は「SHT11」スイスに本社「DHT22」Aosong Electronics Co.,Ltd
等のセンサがあるらしい、今は必要ないので解析はしていません。
温度センサ
国の標準検定機関の設備受注、設計図を出すと大手計測器メーカのセンサー類変換器類の指定が付いて
帰ってきた。(要するに寄せ集め)
それらに変更して納入、設置調整を行うも所定の性能が出ず、現場組から当社の機器類への変更願を出して
許可され(本当に許可されたかは知らない)一式変更。
目標通りの性能が出て一件落着。
特に温度センサーは白金抵抗体一般仕様の選別品を 使い、独自の自己校正型変換器を使う。
このクラスの精度になると抵抗体に流す電流による自己発熱も問題となる。
普通は5mA流すところ2mAに制限して1/25の発熱量にし精度を保った。
(電流が多いほど感度は高くなり、自己発熱は2乗に関係する)
微弱電圧では異種金属の熱電効果も大きな問題になるが 、自己校正回路の
交換SW群がそれらも打ち消している。
一番問題になったのは電源周波数誘導とチョッピング周波数由来の唸りに相当する出力変動。
これはいくらやっても時々規格から外れるものがあり、基板は解体して部品の使えるものは
再利用をした、再利用をしても問題なく動作をするものが多く、何が原因かは解明できなかった。
はなしはかわって、基板装置で安定、再現性をテストするとき、わざと落としたり、樹脂棒で叩いたりした。
これで変化してしまうものは主に調整用可変トリムポット(マルチターン金属皮膜可変抵抗器)の
ブラシ位置がずれると思われ、これには有る1社の製品しか 耐えられなかった。
「ベックマン」、1回転型だと「トウコス」も使えた。
他にもほとんどすべての部品は、振動で変動や発電(圧電?)すると思われ、
測定したまま 叩くと大きく変動し直ぐに収まるのを確認してから合格としていた。
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