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。

弾速計

コイルガン用弾速計完成

前回の記事の続きです。

操作できないスイッチですが、結局スイッチに基板重ねて高さをかさ増しして解決しました。
一応3Dプリンタでつまみ作ったんですけどね、小さすぎて折れて没になりました。
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ネジも皿ネジにしてフラットな感じに仕上げました。
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というわけで完成です。
測定範囲は0.100~999.999[m/s]です。
弾を自由落下させて測ってるとそれっぽい値は出たので良しとしましょう。
まぁ実際精度はどれくらい出てるか知りません。誤差も大きそうです。おおよその速度を知るには十分でしょう。

コイルガン用弾速計ほぼ完成

前回の記事の続きです。

とりあえず時間を測れるようにしました。
TMR1を使ったハードウェアでの計測なので分解能が31.25nsもあります。~100m/sくらいまでしか測らない予定なので正直そんなに分解能がいるかと言われると微妙(1km/s級にもなるレールガンとかの場合は有用と思うけど)。むしろ他の誤差のほうが大きそう。
TMR1がオーバーフローした場合は、ソフトでオーバーフローしたの回数をカウントしていきます。
そんでもってセンサ間距離[mm] / (31.25[ns] * カウント値)の計算をすれば弾速が出せます。
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あとはケースの加工とアクリルの部品を作って、
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基板と組み合わせます。
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すると、弾がパイプを通ったときにセンサが反応してくれます。

当初危惧していたフォトリフレクタ式のセンサはうまくいってくれたようです。

そしたら適当にケースの中に基板ぶち込んで完成!
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と思ったらスイッチの持つところが短くてケースから出てこなくて電源を入れられないっつうね

動画を見てもらえればわかると思いますが前回の値を記憶してくれるようにしてみました。

フタを開けるとこんな感じです。電池交換とソフト書き換えが簡単にできます(電池ボックスの横のピンヘッダから書き換えられる)
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後々3Dプリンタでスイッチのつまみ作ろうと思います。それを取り付ければ本当の完成ですね。

新しいコイルガン用弾速計の基板

現在コイルガンを制作中ですが、実験するにあたって弾速計の必要性が出てきました。
以前にも弾速計を作りましたが、口径が小さくて新しいコイルガンの弾を測定できないという問題が発生しました。というかあの弾速計どっかいきました。
そんなワケで新しい弾速計を作ろうと思います。

とりあえず基板を作りました。


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画面には良さげなLCDを使ってみました。黒背景で白文字かっこいいですよね。マイコンにはPIC16F18325を使いました。
回路は3.3Vで動きますが、乾電池一本で動くようにしたかったので、HT7733Aを使って昇圧しています。
そして今回、センサーにフォトインタラプタではなく、フォトリフレクタを使う試みをしました。裏側の下の両端に付いてる黒いのがそれです。
今まで作ってきたものは、片側に赤外線LED、反対側にセンサを配置していました。これでは部品の配置がばらばらになり配線が面倒でした。フォトリフレクタを使うことによって基板一つで完結させることができます。しかし欠点もあって、局所的にしか反応してくれないのでBB弾などの測定は難しくなります。しかも、使ったセンサの感度があまり良くなくて、センサから数mm程度の高さまでしか反応してくれません。まぁこの辺は調整でなんとかできるかもしれません。
そんなワケで、念の為フォトインタラプタ型に改造できるように設計しておきました。

ちなみに画面に表示されてるのはハード検証のための仮ソフトで、両端のHはセンサの反応状態を表しています(反応時H、無反応時Lと表示)。
現在は基板が完成しただけで本ソフトウェアとケースに手を付けてないのでちょこちょこ作っていこうと思います。

いろいろ

また随分とサボっていましたね。まぁこのブログは1ヶ月に更新するかしないかくらいのペースで行きましょうか。

 
まず前の記事で言っていたモノを完成させました。

レールガン用ワイヤーカット式弾速計 

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まぁうん。普通の弾速計です。
中にはアルミホイルで気休め程度のシールドをしてやりました。素直にアルミケースを使えばよかった。
赤系の7セグだと上に茶色い塩ビ板をかぶせると見やすくなるらしいですが、赤系以外の7セグにかぶせてやっても問題ないようです。むしろかぶせたほうが見やすくなった

m/sの部分は、透明フィルムにm/sを印刷したものをバーLED(面発光のLED)に貼って作りました。

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予備で3枚分くらい印刷しました

7セグ白だったしここも白が良かったかな。緑か赤しか売ってなかったし、白色は自作するしかないかも


光センサー式弾速計

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コイルガン用に制作したものですが、普通のエアガンなども測れるはずです。
超小型弾速計を目指していたのですがそこまで小型になりませんでしたわww

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センサー部は赤LEDを使用していかにも測ってる感じが出るように......いや、赤外線センサーだけど何故か赤外線LEDより赤LEDの方が動きが良かったから。
入射口が小さすぎて測りにくいのでもうちょっと太いパイプにすればよかったかもしれない 


電圧計(キャパシタメーター)

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コンデンサの電圧を監視するために作ったものです。
テスターが378Vで374Vだからまぁまぁの精度かな?
440Vで10連バーLEDが点くようになってます


あとはMIDI信号の制御の練習も兼ねて、MIDI信号を受信してなってる音を光らせるものを作ってみた。





久しぶりにテスラコイル動かす気になったので動かしてみたり。まぁ普通に放電。

光ファイバーがなかったのでMIDIで演奏するのは諦めていたのですが
「もう光ファイバーとかなしで演奏しちゃえば?」ってなってPCとは一応フォトカプラだけで絶縁してめっちゃ怖いけど一応演奏出来ました。



アンテナFBなので全然安定してないですね。後で二次FBにしたら結構安定して動きました。

フォトカプラだけでも意外と大丈夫みたいですが、ちょくちょくDomino(MIDIシーケンサーソフト)がフリーズしたりする事がありました。
やっぱりしっかりと光ファイバーで絶縁したほうが良さそうです。
 


そんでもって弾速計をキット化(?)しました。

CIMG0521

機能は...
測定範囲:0.01m/s~9999m/s
光センサー式とワイヤーカット式が選択可能
センサーの間隔:1.0cm~52.0cmまで2mmごとに設定可能
簡易運動エネルギー計算機能
プロジェクタイル質量は0.01g~85.00gまで設定可能 
いずれもユーザー側で設定できます。
機能はこれだけで、連射速度とか前回の初速記録して表示とかエアガン向けの機能はないです(そもそもEML用に開発したため)
精度は......うん......大きくても誤差1%以内には収まっていると思います......
個人で使う分には問題ないかと

こいつは特に音速(大体340m/s)以上の高速域の測定が得意です。
お値段多分700円くらいですマイコンだけでいいとかそういう場合は値引きします。

好評につき完売しましたのでバージョンアップしたものを新しく発売しました。

というか個人で販売していいのか?許可とかいらないの?
詳しいこととか欲しい方はブログのコメント欄とかTwitterからどうぞ。
(このキットはいろいろ応用できるようにしたためにセンサーなどは他に購入する必要があります)

基板はHaido氏に制作してもらいました。ありがとうございます。

DSC_0101

それでは。 

1%超えた?

弾速計つくりました

ワイヤーカット式弾速計です


CIMG0419


ワイヤーカット式というのは、2本ワイヤーを張っておき、それに弾を当て2本のワイヤーが切れた時間差で弾速を測るというものです。

ワイヤーを電線にしておけば、切れた瞬間電気が流れなくなるので、切れたのかを簡単に検知できます。

レールガンは発射時に光や音が出るので光学式、音式(?)弾速計は使えず、この方法が最も確実らしいです

じゃくささんもいってた


いやー、元はといえばこれPICでの7セグの練習用に作ったんだよね

それを少し改造して弾速計に

でもPICのクロックが低すぎて正確な測定ができないです...

精度とかも誤差とかも酷い

別のマイコンで擬似的に時間差信号作ってやったらだいたいあってるんですけどねぇ...

まだまだ改善の余地がありそうです。 


ワイヤー部

線の太さを0.08mmにしたので線にあたった時の損失が少ないです。

しかもUEWなので、発射時のプラズマがワイヤーにあたっても導通しないはずです。


CIMG0414



早速テスト

レールガン自体は某コインれるがんですね




入力670J

スイッチ:サイリスタ


1868dda6c78c8790f30f456606b13cc4

赤いセロファンは7セグLEDを見やすくするためです


結果:331m/s

しんじられねえ

この射撃ではプロジェクタイルを紛失してしまって正確な質量がわかりませんが大体0.1gとすると

なんと効率0.81%もでてます

しかも、この時残電荷分のエネルギーを引き忘れてたり、実際プロジェクタイルの質量も大きい可能性があるので効率はもっと高かった可能性があります

本当にそんなに出てるんですかね...弾速計がおかしいとしか...




切れた後のワイヤー


CIMG0417



見にくいですね...




次、入力1kJにしてみた


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結果:508m/s!?

嘘でしょ...

射撃後のプロジェクタイルの質量は0.12gだったのでそこから計算すると

効率1.47%!?!?!?!? 

んでこの時も残電荷分引き忘れたので1.5%いってた可能性もあります

いやぁまさかね...




もう一回1kJでやってみた


CIMG0416



結果、376m/s

508m/sよりだいぶ落ちてます

弾速系の誤差とかなんですかね、それとも実際に落ちただけか...

これでも効率は1%ちょうどでした




次、1.5kJ


41496


831m/s??????????

効率を出してみると3.2%!?!?

諸々の誤差など含めても3%~3.5%の効率は出てるっぽいです

これはさすがに弾速計がキチった(☝ ՞ਊ ՞)☝としか思えませんな



だってもう一回1.5kJでやってみるとこれだもん


41512



でもこれだと効率1%も行かないんだよなあ

いや実際1%超えの方がまちがってるのかもしてないけど


結果:弾速計一応動くっぽいけどなんかおかしい
もうよくわかりませんね

いろいろ考えられる部分改良したいですね
では 
5000兆円欲しい!
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