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激安の温度センサスイッチを、色んなところに応用してみた [趣味の修理/改造/工作]

amazon で手に入る「温度熱センサスイッチ」は、送料込み 200円ちょっとという激安で、レビューでも「信じられないコスパの高さ」「驚きの値段!」「大満足!」と絶賛されています。

thermostat.jpg
モジュールは温度センサーと基板からなり、-50℃〜110℃ の範囲に 0.1℃刻みで任意に温度指定でき、リレーを介しての外部機器の ON - OFF ができます。センサ部は防水仕様のため、液体にも使用出来るとの事です。

便利なのは、温度設定に「しきい値」を設定出来る事です。しきい値が設定出来ないと、0.1℃変動しただけで ON - OFF が切り替わってしまい、場合によっては ON - OFF を何度も繰り返してしまう恐れがあるわけですが、このモジュールの場合しきい値を最大15℃まで設定出来るため、微妙な温度変化に対して動作が不安定になるということを回避出来ます。


さて、温度熱センサとして専用設計された当モジュールですが、この回路がやっている事はセンサー(サーミスタ)の内部抵抗の変化をデジタル表示して、リレーを ON - OFF させると言う汎用的な事ですから、他にも色々使えそうだ、、、ということで、色々やってみることにしました!




雨センサー


サーミスタの代わりに、雨粒を感知するセンサー(雨粒の抵抗値を測る)を付ければ、雨の度合い(あくまでも目安として)をデジタル数値化でき、雨を知らせるブザーなどをリレーで制御できるはずですよね。
そういえば、同じく amazon で手に入る レインセンサー というモジュールが有り、私も最初はそちらを購入したんですけれど、デジタル表示が無いので雨の度合いが把握できない(だから感度の設定も手探りになる)し、しきい値が設定できないので ON - OFF を繰り返すなど、あまり役に立つものでは有りませんでした。

簡単な事なんですよね。 温度センサのサーミスタの代わりにレインセンサーの雨滴センサ板を付ければ、この温度計測モジュールがデジタル表示付きの使いやすい雨センサに早変わりするんですっ!!


要らなくなったペンケースを使って、早速作ってみました。(モジュール2つと手造り基板を組付け)
Rain_sensor.jpg
LLL表示中の方が雨検出用です。LLLは、雨が降っていない時の表示です。
右のは普通に室温センサとして使用。留守時に室温が上昇すると換気扇で排熱するようにしてあります。(猛暑対策)


ちなみに、センサ部の抵抗値が約1KΩの場合、デジタル数値は100、約28KΩで0を表示しますから、半固定抵抗で調整してセンサ部直結時にちょうど100になるようにしました。(110を超えるとエラーになるため抵抗を入れておけば安心です。 また、数値は℃ではなく雨の目安、、、ってことで)
これで大雨で80ぐらい、小雨で10〜20、普通の雨で50前後と言った感じになりました。(ちなみに、レインセンサー付属の雨滴センサ板は、耐久性がなかったため別途自作しました。電極の間隔などにより抵抗値は変わります。)
Rain-sensor.jpg
手造り雨滴センサ。ユニバーサル基板を利用。ハンダ付けが段々面倒になってきて、かなり雑いですが(笑)
CRC 5-56 を定期的に吹き付ければ錆びずに絶縁性も確保できるようです。(写真で数ヶ月経過の状態)


それと、長雨が続くとリレーがずっと動作しっぱなしになるため、LLL表示中の方の基板からはリレーを外していて、降り始めの10秒間程だけブザー(手造り基板部分)が鳴るように設計変更しています。(ソーラー電源駆動なので、リレーの消費電力でも長雨時には無視できないんですよね。他にも色々バッテリー酷使するんで。)


降り始めは、ホントに1粒でも当たれば敏感に反応するため、とても実用的な雨センサーになりましたし、雨の度合いをずっとデジタル表示してくれているので、窓を開けなくても室内から雨の具合を知る目安にもなります。 とってもいいですよ!




ポンプセンサー


雨の度合いが測れるということは、当然、水位の計測なんてお手の物ということですよね。
我が家には半地下のガレージが有って、そこには2つの排水用ピットが有るんですが、常時地下水が湧き出ているためポンプで定期的に排水しています。
いままでは「浮き」を使った機械式のスイッチで自動排水していましたが、今回このモジュールを利用して機械式スイッチを引退させる事にしました。

Pump_SW.jpg
約30年間頑張ってきた機械式スイッチ。浮きはペットボトルを利用。奥に新しいセンサ電極が見えます。

Water_sensor.jpg
要らなくなったアルミフレーム材を利用した水位センサ部(単なるアルミ電極)

Pump.jpg
ガレージ奥のもう一つのピットと、セットした水位センサ。


Water_controller.jpg
雨センサと同じペンケースで作ったポンプコントローラー。ポンプが2台なのでモジュールも2つです。
左側の基板は、12Vの定電圧基板(USBアダプタ 5V + 12Vステップアップコンバーター
ちなみに白いコードは要らなくなった電気毛布の平行6P線を再利用したので取回しがスッキリしました。廃材利用はお手の物です(笑)

ここでも、当モジュールのしきい値設定が大活躍してくれました。
しきい値を最大の15にセットしておけば、その分だけポンプが排水してくれます。(例えば、40で ON、25で OFF。一日に数回これを繰り返してくれます。実際のポンプ作動時間は1回数秒です。)
機械式スイッチのときは、スイッチOFF後にも一定時間ポンプを回しておく必要があり遅延回路を付けて対策していましたが、しきい値の設定だけで対応できました。




充電コントローラー


14.4V.jpg
14.4V の Ni-MH バッテリー用の充電器の持ち合わせが無く、このモジュールを使って定電流充電器を作ってみました。手持ちの17.5V 250mA アダプターを利用して、過充電しないようにコントロールするのが目的です。

さすがに、このモジュールは抵抗値の変化を測るものですから、そのままでは使えませんね。
でも、センサーコネクタの電位を調べてみると、アースと+5Vが掛かってるだけなので、その+5Vを利用してトランジスタを駆動し、エミッタ--コレクタ間の抵抗変化をデジタル表示させるようにしました。
計測する電圧は抵抗を介してベース--エミッタ間に掛ければいい訳です。例によって、エミッタ--コレクタ間の抵抗値が1KΩであれば100を表示する訳ですから微調整して出来上がり。


写真の16.9は電圧計の表示で、94.8は疑似パーセント表示です。一応100(%)で充電完了というようにしてみました。大電流による急速充電の場合、充電制御はシビアにする必要が有りますが、低電流による充電ですので、規定電圧になった時点で充電ストップという仕様です。ここでもしきい値設定機能が役立ち、しきい値15で、85(%)まで電圧が低下すると再び充電を再開します。

ちなみに、オーバルのケースは、100均で売っていた目覚まし時計の筐体です。時計ユニットだけ欲しくて取外したあとの側が、ガラス越しスケルトンボディになり、結構気に入っています。^^



他にも、まだまだ応用が利きそうです。まだ作ってませんがガスセンサなんてのも有るんで、デジタル表示付きのガス感知扇みたいなのも制作予定。ほかにも面白い使い方が出来れば、また追加するかもしれません(^^)
このモジュールは、すでに10個以上入手しました。勿論、本来の使い方(サーモスタット)として、ポットやウォームプレートの温度ヒューズの横にセンサーを取り付けて温度コントロール(温度見えるのが Good)したりもしています。
こんな有用なモジュールが200円て、凄い時代になったもんですねぇ。






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タグ:改造 工作
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