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自作の気圧計が電池切れ

 気圧センサーのMPL115A2とArduinoで作ったアナログ気圧計をずっと動かしていたのですが、とうとう表示がおかしくなりました。つまり電池切れになったようです。

 動かし始めたのは2014年の1月なので、1年と10ケ月動き続けたことになります。CPUを深いスリープモードに入れて省エネに徹した結果、単三電池3本で長時間動かすことが出来ました。ただ、電池容量から考えるとこの倍くらいの時間は動くと予想していたので、ちょっと期待外れの結果です。

▼実際より高い気圧を表示
電池切れで変な値になっている
 本当は1021hPaなのに1032hPaを表示しています。

 このメーターは100円ショップのアナログ時計で、駆動パルスをいじることで正転/逆転させて気圧を表示させています。逆転の方がマージンが少ないので、電池電圧低下に伴い正転側に誤差が累積して針がずれていったのだと思います。まあこうなることは予想していました。

 基板のジャンパーをいじることで、運針のデモモードを起動できますが、やはり針が脱調していました。

▼電池電圧測定
4.1Vまで電圧低下
 3本直列で4.1Vになっていました。なお、5月5日の時点では4.25Vでした。

▼電池交換後
新しい電池に交換
 新品の電池に交換。4.81Vあれば大丈夫です。これでまた2年弱動かすことが出来るはずです。

 ここまではまあ当たり前の話です。でも電源電圧4.1Vでおかしくなったということは、電池一本当たりでは1.36Vです。1.36Vというと電池の容量を半分も使っていない感じで、ちょっともったいないです。

 Arduinoのプログラムで電池電圧を測定して駆動パルスの幅を調整するようにすれば、もっと電池の容量を使えるように出来るかも知れません。また、電池電圧の低下を検出してLEDの点滅でアラーム表示すればもっと使い易いものになりそうです。今後の検討課題ですね。

MPL115A2を使ったアナログ気圧計の電池の減り具合

 去年の1月(2014年1月)に気圧センサーのMPL115A2を使ったアナログ気圧計を作りました。この気圧計の特徴はマイコン制御なのにアナログ表示であることと、消費電流を出来るだけ抑えているので電池で長期間動かせることです。

▼アナログ表示の気圧計
アナログ表示の気圧計
 作って以来、リビングの片隅で順調に気圧を表示し続けてくれているのですが、1年以上連続で動かしているので電池がどれくらい減ったか気になります。電池の容量から単純に計算すると4年くらいは動くはずですが、電池自体の自己放電や劣化などを考えるとそんなに長くは動かない気がします。

 ということで、実際に電池の消耗状態がどうなっているかを知るために、電池電圧を測定してみました。

▼電池電圧を測定
自作のアナログ気圧計
 電源は単三の電池3本です。電流が少ししか流れない回路はマンガン電池を入れておけば充分なのですが、なぜかアルカリ電池を入れていました。

 右は裏蓋で、その内側に回路図を印刷した紙を貼っています。昔のラジオにはこんなふうに回路図が貼られていましたが、こうしておくと何かの時に助かると思います。

▼電圧
電圧は4.25V
 3本直列で4.25Vでした。つまり一本当たり1.4V以上あるので、まだまだ使えそうです。

 この気圧計のCPUは16MhzのATmega328Pなので普通に動かしたら1週間くらいしか電池は持たないと思います。でも、スリープモードをうまく使う、つまりプログラムを工夫することで年単位の動作が可能になるのは面白いです。

低気圧の通過で気圧が低い

 このところ忙しくて記事の更新が滞ってます。そんな中で興味深かったのが昨夜の低気圧の通過に伴う気圧の低下。

▼2014年3月13日 21:00の気圧@東京都稲城
気圧が低い
 左が自作気圧計、右は気象庁の東京アメダスの測定値をiPhoneで見た画面。アメダスによると991.5hPa,自作の気圧計は992.7hPaくらい。

 ちょっと差がありますがこれくらいは個人的には許容範囲内。それよりこの気圧計の針がこんなに下まで下がったのは初めて見ました。自作の気圧計はちゃんと動いているようなので安心しました。

 ちなみに私が帰宅したのは1時間に2hPaくらいの勢いで気圧が下がってた頃。ものすごい風と雨でずぶ濡れになりましたorz

▼この時の天気図
20140314tenkizu.gif
 気象庁のサイトから転載。低気圧が65km/hで通過してました。

tag : 気圧 測定 低気圧

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