2022年2月9日水曜日

小ネタ

 安心と信頼の古野(そこじゃない


 ウニTシャツ……

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 宇宙に行った国会議員「まったく困ったことになったよ。ひどい宇宙酔でね。今日は何もできそうにない」

 地上管制官「それはガーンですね。0.7ガーンくらいかな?」

 日本には便利な擬音があるな。使える状況が狭すぎるけど。

 帰ってから「不適切な発言があった」とか言われて調査委員会とか作られて大目玉食らうんだろうな。

 日本で「宇宙予算が適切に使われているかこの目で確認する!」つって議員が宇宙に行くのははたしていつになるんだろうか。2060年代とか? おっ、若者が国会議員経由で宇宙飛行を目指すフラグが(ボキッ

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 クォーツ時計を調べている関係で、機械式腕時計の話題も見かけたり。うーん、縁遠い世界だ。高級腕時計とかKeysight Labsが弄んでたのを見たくらいしか知らない。

 原始時計と原子時計が並んで書いてあるテキストとか。原始時計とは日時計とか水時計みたいな原始的な時計を指す。なんとも紛らわしい言語だ。「原始時計作ってみた」みたいな企画は大量にありそう。原子時計を(DIY的な範囲で)自作した人っているのかな? まぁ、いないわけ無いか。

 夏休みのとかの季節にNICTのYouTubeチャンネルあたりでやらないかな? 「原始時計と原子時計を作って比較してみた」みたいな動画。メーザーから電波を受信して、水晶のPLLでダウンコンバートして、ビートを水晶(負荷容量)にフィードバックし、それを分周して時を刻む、みたいなヤツ。NICTなら高周波も得意だろうから24GHzくらいなら夏休みの工作レベルの難易度で作れそう。アンモニアメーザーとかって工作レベルで作れるような代物なんだろうか? 市販のメーザーをそのまま流用はちょっとおもしろくないというか、動いて当たり前というか、なんというか。

 NICTって標準時からのクロックを施設内で使えるような環境になってるんだろうか? 使えるならガチの日本標準時用のクロックと、動画で作ったクロックを比較したりとかやっても面白そうだ。あるいはDIY原子時計と水素メーザーと光格子時計との比較とか。もうすぐ秒の定義が変わるはずなのでそれに合わせて原子時計を作るコンテンツは良さそう。さすがに光格子時計の規模になると「作ってみた」のノリで作るのは大変だろうけど、とはいえ製品として存在していないような実験機材だと結局は自分たちで設計して作るしかないので、いちおう「作ってみた」とは言えるか。東大工学系の教授の、自分の専門分野でのガチの「作ってみた」動画。やばそう。


 原子時計を初めて提案したのはウィリアム・トムソンなんだって。この人、あらゆる分野で出てくるな……

 時刻の歴史を調べつつ電卓をポチポチしていたら図らずもロケットの打ち上げが赤道から行われる理由を計算してしまったりして、技術のつながりは不思議だなぁと感心してみたり。

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 最近、タップとかドリルとかで樹脂の粉末が机の上に散らばることが多いので、卓上クリーナーを買ってみた。

 単3電池2本でFA130をブン回してシロッコファンで吸い込んでフィルタを通して排気するようなシンプルな構造。シロッコファンがほぼむき出しなので結構うるさい。


 底面

 シールドマシンみたいでカッコいい。普段は見えないのが残念。KHIあたりとコラボして上面にシールドマシンみたいなデザインしたやつ売っても楽しそう。ラベル用紙に印刷して作ろうかな。

 吸気口からシロッコファンまで直通なので、ちょっと質量の大きい(&硬い)モノを吸い込むとカチカチうるさい。0.2gのBB弾くらいは吸い込めるけど、もちろん凄まじい音がする。そもそも底面のブラシが邪魔なのでBB弾を吸い込むには向かないし。/* その昔、サバゲの片付けで、ブロワを集塵モードで使おうとした人がおってな…… めちゃくちゃうるさくて一瞬でお役御免になった。 */

 あくまでも吸気するだけなので、ルンバみたいに動き回ったりはしない。とはいえ本体の構造は凄くシンプルなので、外装パーツとかつけてモーターで走るようにすることは可能なはず。障害物を避けたり机から落ちないようにするために多少のセンシングや制御は必要になるだろうけども。天井とかにRasPiとWebカメラをつけて、クリーナーの進行方向から角度指令を出すみたいなシステムを作れば高効率に掃除できそうだけど。まぁ、手で持ってゴミめがけて一直線に動かすほうが早いのは確実。



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 ちょっと思いつきで、STM32L010で7セグLEDの制御。

 普通に制御するとコモン側がかなり定格外。7mA/segくらいなので、1桁あたり2セグずつ4回に分けて表示するとかやれば 、マイコン直結でも定格範囲に収まる。屋内で使うならデューティー5%でも十分な輝度のはずだし。むしろセグメント側をマイコンに直結して、コモンに抵抗を入れて、コモンを切り替えて制御するほうがいいかも。そうすればハードウェアももう少しシンプルになるし。

 このマイコンは20pinで、4pinが電源等に使われるので、16pinが自由に使える範囲。LEDに8+4=12pinが使われるので、残りは4本。本来は書き込みに2本必要だけど、SWDもUSARTもLEDと競合する。時分割で使うので、今回はUSARTで書き込みを行っている(書き込み中はLEDが明滅する)。残りの4本の内、2本は32.768kHzを接続する割当が可能。このマイコンはRTCモジュールが入っているので、時計として使うこともできる。あとの2本は、今回は入力スイッチ(兼ブートモード切り替え)とデバッグ用LEDに割り当てている。両方ともスイッチに割り当てて表示モード切替とか時刻合わせに使うと良さそう。

 時計として使わない場合は2pinを自由に使えるようになるので、ソフト実装のI2Cとか使って温度計とか作っても良さそう。あるいは1-Wireでもいいし。表示が4桁なので、符号を使おうとすると3桁しか表示できない。まぁ、セルシウス度なら人間が活動する大抵の範囲は整数2桁の範囲に入るので問題なかろう。ファーレンハイト度だとたかだか38℃程度で3桁になるので使いづらい。ケルビンなら基本的に正数の範囲なので符号が不要だけど、セルシウス度に1桁のゲタを履かせているので、表示できる精度はセルシウス度と同じ。もっとも、-200℃から+700℃くらいの範囲を小数点第1位まで表示できるので、広いレンジを使いたい場合は有利。例えばセルシウス度の2+1桁/符号ではヘリウムの沸点やアルミの融点を表示することはできないけど、ケルビンの3+1桁では表示可能。K熱電対の表示とかに使うと便利であろう。

 2層基板とか作れば7セグモジュールの裏にマイコンや熱電対インターフェースICを配置できるし、オメガコネクタ(幅16mm)ならLEDの高さ(19mm)より狭いから、コンパクトな熱電対表示部とかを作れる。幅5.25インチ高さ1インチ奥行き1インチくらいになるかな。実用性はともかくとして(熱電対使うような用途でコンパクト性とか求めるんか?)。 万が一コンパクトな熱電対表示部が欲しいという方がいらっしゃいましたら受託開発受け付けますよ(ません)。

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 別のマイコン工作。久しぶりにSTM32G031J6Mxを使用。

 SiTimeのMEMS発振器で12MHzを作ってG0に入れてる。12M /3 *64 /8 /4の8MHzで駆動。途中の256MHzをタップして2分周した128MHzをTIM1のクロックとして使っている。で、TIMからPWMを出力。

 ch1(黄色)が12MHz、ch2(紫)がTIM1で作ってる1MHz。もちろん位相同期しているのでしばらく見ていても流れることはない。


 ところで、オシロのプロービングって、どうやるのが正しいんだろう? テクトロの動画見てると、先にプローブを接続してからグランドリードを接続していたりする。先にGND繋ぐほうが安心できるような気がするんだけど、あんまり関係ないのかな? ちゃんとアース取ってある計器類で低電圧を扱うならそれほどシビアにならなくてもいいのかも。/* え? ウチのアース環境? うーん…… */

 今回の場合はグランドスプリングを使っているけど、スプリングを使う場合はワニ口はどうするのがいいんだろう? ワニ口もつないでいれば、スプリングが外れたときもGNDが取れているので安心な気もする。でもグランドループが不味そうな気もする。とはいえそんな事言い始めるとオシロ経由のグランドループはどうするんだ、って話になる。

 まぁ、そんなこと気にするならまずブレッドボードを使うのをやめろ、という話なんだけども。ブレッドボードだと10MHzくらいでもリンギングがやばいのでGNDきっちり取りたいよね、という感じなので、ブレッドボードならではの問題でもあるけど。

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 気まぐれに、ロックワイヤを見様見真似で結ってみた。

 とりあえずM6のボルトに穴を開けてステンレス線をマキマキ。左端がシングルホール型、右側2本がマルチホール型の取り回し。

 セーフティーワイヤと呼ばれるものには大きく分けて航空業界とモータースポーツ業界の2流派があって、今回真似たのはもちろん航空業界の方。元々は航空業界で使われていたものがモータースポーツ業界にも派生していったはずなんだけど、なぜかかなり違う様相を呈している。

 ツイスターを使わずに(プライヤー2本で)結っても、それなりには綺麗に巻ける。2本のワイヤの角度を一定に維持すれば一定のピッチで巻ける。角度を広げれば狭くなるし、角度を小さくすれば荒く巻ける。多少時間はかかるけど、1回転や2回転ずつ巻けるので、穴の位置に合わせるのはツイスターを使うより楽。セーフティワイヤを説明する記事とかで「手で巻くのは難しく、長年の経験を要する」とか書いてあるけど、ツイスターが入らないような狭い場所で巻くのが難しい、ということなんであろう。広い場所で巻くのは難しくない。


 参考にした動画


 ジェットエンジンをメインに扱ってる人なのでワイヤはインコネルかな? 弾性範囲狭くて粘り気強いように見える。


 航空機業界における「安全線」(セーフティーワイヤ)は、日本国内ではMS33540を根拠としているらしい。海上自衛隊の文章でも整備を請け負う企業に対してこれを要求している。航空科の学生向けのテキストでもこれを根拠として解説しているらしい。一方で、本国(アメリカ)では、MS33540は25年近く前に廃止されている(別の管理団体へ移行)。

 そして、MS33540を根拠としていながらも、同文書では使用されていない、頭の側面を通す(ワイヤがDの形になる)やり方が主流らしい(MS33540に準拠するなら、上の画像の左端のように、頭の上を通す必要がある)。動画のサムネでも中央のボルトがD型に通してあるけど、これはあんまり良くないやり方という説明のシーン。

 とはいえ、D型になる巻き方が無いのかというと、そんなことはなく、例えばFAAが配布するAC 43.13ではD型になる巻き方が図解されている。もっとも、これも25年くらい前の資料だけど。

 何を信じていいのかいまいちよくわからん。

 まぁ、安全性とか一切関係ない、飛行機も車も全く関係ない場所で、ただの遊びのために結んでるんだから、それっぽく巻いてあればそれでいいんだけど。

/* 1998年あたりって大昔のような気がするけど、F-22Aの初飛行は1997年だし、結構最近なんだよなぁ */


 ワイヤーツイスター、この工具を始めて見たのは『S.W.A.T.』(2003)という映画だと思う。変な部品がついていて、SWATは使う道具も特殊なんだなーとか思ったよーな記憶が。当時はロックワイヤとか知る由もなく、単に変なペンチとしか認識していなかったが。



 ドイツメーカーのツイスター。両方向に回せてシリコンインサートが入ってるやつ。さすがのオネダン。/* KTCのやつは高い割に時計回りにしか回せないしインサートも入ってない */

 ワイヤはステンレスの安い製品だけど、それでも1巻4千円する。ちなみにamazon.comだと15ドルで売ってる。さすがのamazon.comでもインコネルのワイヤは売ってないようだけど。日本の代理店を通すとインコネルは1巻2万円くらいするのかな? さすがに高い。


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