ぽんず製造所

当ブログの記事を参考にして行った事により、いかなる不都合が発生としても当方は一切の責任を負いません。全て各自の自己責任でお願いします。

レールガンを携行型にできるかもわからんね

久しぶりの更新ですがとりあえずおうち引っ越しました
その影響であんまり工作ができてないのですがそれまでにやったことかきます

NT用れるがんでは400Jで効率2.3%とかいうまぁまぁな効率を記録したわけです。音速超え、出力10Jくらいです。
そこでちょっと思いついたのですが、400Jって意外と持ち運べそうだし携行型レールガンワンチャンあるんじゃね...?って
目標は音速超え、出力10J以上効率2%以上とします。 


スイッチ。
スパークギャップスイッチや電解孕みなどは大電力を扱える利点はありますが、溶着するし効率も悪いし接点もいずれ消耗してしまうので携行型は半導体化が不可欠です。
今回はこのサイリスタを使います。スペックは1.2kV560Aパルス6.3kAです。これくらいのスペックだと何kJとかいけるんじゃないかな(よくわからん)(インダクタを挟めば云々かんぬん)

CIMG0008

電極となる適当なアルミバーと端材アクリルを切り出して挟み込んで完成じゃ

CIMG0007
CIMG0006
CIMG0005

雑だけど試作なので問題ない


で、あとは普通に配線して撃つだけ。
レールガン本体はNT用れるがんでいきます。
充電はZVS不ドライバーを使ったよ

結果

CSS4d2MVEAAxe5K

普通に音速超えてるやんw
コレは期待できそう

入力486J
出力412m/s 6.79J
効率1.55%
でした。1.5%程度でも弾が軽いから音速超えちゃったんやね


もう一回撃ってみると

CSTPdX0UEAAxe2O

500m/s超えました。
出力538.7m/s 11.608J 
効率2.611%でした。
実はこの子の効率過去最高記録だったり。 


動画



ZVSドライバーのチャージ音がかっこいい
電圧とか初速は見ての通り
出力413.2m/s 10.244J
効率2.213%

という感じで意外と携行型も夢ではないようです。
目標も軽々と超えてしまったので効率3%超え目指そうかなーって思ってます。
いいこと思いついてたりするし、あのなかた氏とお話してたらいいこと聞いたんで早く実験してみたいなぁと思ってます(するとは言ってない)
現段階では充電回路が問題になってます。ZVSドライバーは安定性がないしチョッパは出力若干低いし

そういえば携行型構想を考えてる最中に外人が携行型レールガンを作ったという記事がTwitterで流れてきました。
http://www.gamespark.jp/article/2015/10/19/61052.html 
いやーなんか先越された感じがしてなんとも言えないですが....ってこれデカすぎやん!本人も重すぎてすぐ床おいちゃってるやんけ...この1/4くらいの大きさで作れたらなーと思ってます
でも流石は海外見た目がロマンがあるなぁ
記事をよく読むと殺傷力がーとかいってますのであまり威力を求めるのもいけないかもしれませんね。出力10Jでもかなりの威力があるしね。でも兵器として作ってるわけじゃないんだよ僕は
兵器として作ってるわけじゃないけど傍から見たら兵器作ってるのと一緒だもんねーうーむ 


それとなんとなく三相インバータとか作ってた

CSkdgcBU8AINAuc
 
基板が三層になってます 三相だけに
ゆーて各基板ともスペース半分以上余ってるからただの基板の無駄なんだよね
マイコン→ゲートドライバ→MOSFETって感じでシンプルな作りになってます。
三相インバータとして作りましたが、プログラム次第で2つの半橋だけ動かして単相を出力したり色々できます。

なんかから剥ぎとった三相モーターを回してみてます 
 


精密?な制御はしてないのですぐに脱調します。

とりあえず引っ越して少ししか経ってないのでまだごちゃごちゃしてるし片付いてもどうせその頃にはテストとかもあるから工作の進捗スピードは0に等しいかもしれないね

unicraftのプリント基板

先日「unicraft」さんで基板を発注しました。http://unicraft-jp.com
今回は「unicraft紹介キャンペーン」というものを利用しました。ブログ等で紹介すると無料でプリント基板を作れるというものです。


Eagleで基板を書いたあと、ガーバーデータに変換すれば発注できます。
ガーバーデータへの変換方法はHide氏のブログで詳しく説明されています。
このブログでは「
*.gpi  ドリルデータ dri.grb」と書かれていますが、実際には「*.drdデータをdri.grbに変換」します。注意してください。

ガーバーデータに変換するとEagle上での表示と異なる場合があります。文字が切れたりはみ出したり...なんてこともあるので必ずガーバビューワで確認しておきましょう。

確認が終わったらガーバーデータをzipで圧縮し注文ページからアップロードします。
これで発注が完了です。


しばらくするとメールが届きます。
ガーバーデータに異常があったとのメールでしたので修正したものを添付して送信しました。
その際にガーバーについての質問もしました。

なんとその2時間後にメールが届いてびっくり。修正したデータがOKだったので製造開始とのことでした。質問に対しても親切に答えてくれました。
ていうかこのメールが届いたの夜中の2時。中の人大丈夫かな......

メールに書いてあるURLから製造の進捗状況を確認できます。

無題

製造が開始されてから約1週間後に基板が到着しました。
過剰なくらいの梱包なかから基板が出てきました。


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綺麗にできてます。


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よーく見ると穴がずれてるというか各レイヤーが若干ずれてる気がしなくもない...
ずれてても0.1mmとかそれくらいだし、個人用途では全く問題ないと思う。 
 
無題

シルクの潰れやカスレもないし品質はとても良いです。


面付けして目一杯使わせていただいたのでカットします。
基板を切れるような高価な工具はないので、ボール盤で小さな穴をボコボコ開けていって折るというやり方でやってみました。

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CIMG0425

断面をヤスリで削れば完成
ちなみにこれは前の記事で書いたMIDIインタラプタの基板です。

CIMG0426

ハンダ付けしてみました。

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問題なく動いてます。

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素人目線での感想ですが、FusionPCBやElecrowと比べてunicraftのほうがシルクが綺麗で他はあまり変わらない感じです。
値段だけではFusionPCB等の中国会社の方に軍配が上がってしまいますが、unicraftは
日本企業なので日本語でのやりとりができ、信頼性や対応も比になりません。これらを考えるとunicraftも決して高くないと思います。
ちなみにP板.comに比べて半額ほどで製造できるようです。
信頼性の求められる基板や学校での発注ではunicraftを利用しようかなと思います。

進捗なし

久しぶりに学習型コイルガン引っ張りだして遊んでましたね
コイル巻き直してみたり

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学習結果
最適通電時間:18.73ms
初速:3m/sくらい
効率:約2%
カメラで弾速測ったから正確な弾速分からないけどどちらにせよ効率・初速低すぎ


あと久しぶりにレールガンで遊んでましたね

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うん

何回か撃って
最高効率:2.36%
最高初速:486..4m/s
最高出力:55.2J
でした。 
一昔前まで効率0.1%(テキトー)でやったぜとかいってたのに今や効率2%超えは当たり前になってきてる気がする 
スチール缶2個貫通後後ろの木の板に刺さったりとかこれもうわかんねぇな
あとレールの電流の流し方を工夫して効率あげようとしたけどあんまり変わりませんでした(´へωへ`*)
お城ないからその工夫がうまく動いてるのかわからんのだけど


あとdominoにZVS
Inverter基板をもらったので作って動かしてみた
誘導加熱用コイルの外側にアルミ線で輪を作って溶かしてみました



溶けたの吹っ飛んできてアブネェ


うちの炊飯器が壊れたので分解 

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見てるだけで美味しい...IGBTとか共振コンとか美味しいっす
いままでお疲れ様でした。君たちは僕のおもちゃとして第二の人生を歩んでもらうよ
 
炊飯器からリッツ線コイルも取れたので
ZVSInverterで動かす 
コイルの上にアルミホイル乗っけてみると浮いて面白いですw(ただし誘導加熱もされてるため熱くなるので注意)



こんな感じで過去作品で遊んでばっかりです
というか高校入ってからテストやらなんやらで忙しくてやる気も起きないのよね
進捗ダメです 

弾速計キットV2.0

とりあえずお知らせなのですが
弾速計キットV1.13の発売を開始しました。

CIMG0342
(写真は開発/試験時のもの)(写真はV2.00表示になってるけど実際は1.13です)

基本的な機能・スペックはこの記事の下の方に書いてあるのでこちらをご覧ください。
・測定分解能が11倍になり、基板もElecrowに発注した専用のものとなりました。

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ちょっとした工作とハンダ付け経験のある人ならだれでも作れるような感じになっています。さらに作りやすさを考慮してチップ部品は使ってないのでそこそこ簡単にできると思います。
EML用に開発したものだけどエアガン等にも使えます。まぁEML用とすると使う人が相当限られてるくよねっていう

本体のお値段は800円です。
送料込み1000円とかどうですか?
その他詳細はコメントしていただければ

※応用が効くようにセンサーは別途となってます。各自で用意してください。



4,5,6月にあったことはまた今度書きたいと思う。
とりあえず一時的な報告でした。またあとでちゃんと記事書きます多分

MIDIインタラプタを作りたい

このまえテスラコイルで演奏ができたのはいいけど、MIDIインタラプタが金魚氏のものを使っていたので自分で作ってみたいなぁ......
っていうわけでそのへんも作ってみようと思う。前もちょっとやってみたけど今回は実用的(?)に使えるものを作ってみたい
MIDIインタラプタとは送られてきたMIDI信号をその音階の周波数に変換、矩形波パルスを出力するものです。


マイコンは前から使ってみたかったPIC24という16bitマイコンにしました。使ってみたかっただけ。
あと16bitだからちょっと複雑なことできるかな~とか思ってます

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初めてのPIC24なのでうまく扱えるか不安...
今回は小さい方の14ピンパッケの「PIC24F08KL200」を使います。


まず開発環境を整えることから始まって
定番のLチカをさせてみます。適当にググって出てきたプログラムとかを参考にしました。

んで書き込んでみると

...

...

書き込めない...
なんでやねんと思いながらもいじっていくと、ライター(PICerFT)の設定が原因でした。拡張ICSPで書き込もうとしてたのですがKLシリーズは拡張ICSPに対応してないらしいです。
ただのICSPにして書き込んでみると...



動いてくれました
ん~でもMCLRピンを入力としてもなんか設定できないので色々調べてみるとPICerFTはどうやらそこのコンフィギュレーション書き込めないっぽいです。仕方ないのでMCLRピンのまま使います。


で、PIC24の練習として「音階表示器」をやってみようとしたのですが

「めうちゃんは音階表示器をやりたいんだね」
「やりたいめう」
「でもそのためにはLEDを12個つけるからピンは12本必要。ダイナミック点灯にしても7本。他に電源系や入力・出力などがあって14ピンマイコンじゃピンが足りないね」
「たりないめう...」
「そこで『チャーリープレクシング』という点灯方式を使う」
「使うめう」
「すると12個のLEDを点灯するのに4本で済む!」
「やっためう!すごいめう!!!」

こんな感じで使用ピン数を削減。
実際には12個以上のLEDを点灯させたいので5本になります。
チャーリープレクシングはn^2-n個(n=ピン数)のLEDが点灯できるので5本で最大20個まで点灯できますね。

ちなみにこんな回路です。LEDを逆向きにつないだり工夫されています。

無題

欠点は1つずつしか点灯できないので少し暗くなっちゃうことです。まぁ高輝度LEDを使って大きめの電流流してあげれば普通につきます。あと制御がチョットめんどくさいことかな?


適当にプログラム作って書き込んでみたら動きました。
昔作ったチャーリープレクシングモジュールを接続しています。

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動かすことができたので本番のインタラプタを作ってみようと思います。
ついでにさっきの音階表示器の機能も合体させちゃおうと思います。
まぁPIC18Fで作った時のをコピペしてちょっと書き換えるだけなんですけどね。

コピペしただけだけどであっさり動く



それと出力を2chにしてテスラ2重奏もできるようにしました。


もしテスラコイルのノイズなどでマイコンが暴走した場合、出力がHになりっぱなしになってしまい最悪テスラが燃えます。
この事態を防ぐためと、パルス幅の制御=放電距離の制御用に、ロジックICでパルス制御回路を設けました。
パルス幅の制御はマイコンにやらせてもいいけど、処理が追いつかなさそうなのでついでにロジックにやらせることにしました。
タイマーIC555を使うのが主流のようですが、今回は74HC123を使います。555タイプより小型化できるし2回路入っているしちょうどいい。

回路

midi123

マイコンからは10usのパルスが出力(アクティブロー)されるだけですがボリュームを回すことで大体3.3~330us(もうちょっと多いかも)の間でパルス幅を制御できます。
上の回路では次のパルスと重なって1つのパルスとなってしまいますが、下の回路ならば重ならずに出力することができます。
というわけで破壊防止・パルス幅制御回路は完成。


インタラプタとして最低限はうごいたけどボタン(と言うか切り替えスイッチ)が足りない。

「めうちゃんはスイッチを追加したいんだね」
「したいめう」
「でも残り3ピンしかない。全部つかっても3つしかスイッチは付けられない」
「ちょっと足りないめう...」
「そこで『分圧ADC式』(勝手に命名)という点灯方式を使う」
「使うめう」
「するとADCピン一本で(理論上)いくらでもスイッチが付けられる!
「やっためう!すごいめう!!!」

こんな感じで使用ピン数を削減。
回路ではこんな感じ

Untitled

どれかのスイッチが閉じた時、上の抵抗としたの抵抗で分圧された電圧が出てきます。
この電圧をADCで読んでどのスイッチが閉じたのかを判断します。
すべての抵抗を違う値にすれば同時押しにも対応できます。
「いくらでも」と言いましたが実際はADCの分解能や誤差、ノイズ等でズレるので余裕を持ってスイッチは4つまでにしました。 

実際にこの方式で読んでみましたが意外と使えます。


ちょっと長めの記事になったけどこれでインタラプタはほぼ完成です。
ピンが足りないンヒィ!!とか騒いでたけど回路の工夫で最終的に2本も余らすことが出来ました。しかもチャーリープレクシングはまだ余力があるのでLEDを追加できます。
チャーリープレクシングと分圧ADCはオススメです。

このインタラプタの基板はプリント基板で作りたいと思います。いつになるかわからんけど。
5000兆円欲しい!
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Twitterに大体います