静大の関係で、子供にものづくりを教えるボランティアを始めた。最初の教材としてコイルを巻いて３極モーターを作ったので、モーターの回転数を測定するためのストロボを作ってみることにした。
今回はLegoは関係ない。
まずLEDが光る懐中電灯を調達した。1WのLEDつきというもの。コントローラは数字表示がついたタイマー用のPIC基板を使うことにする。モーター駆動用のTA7291Pが電流を１A流せるので、これでLEDを駆動することにした。
懐中電灯の電池ホルダー部分を改造してPIC基板からLEDを点灯できるようにした。ボディの部分に穴を開け、そこからケーブルを通している。
回転数はRPM(Revolution Per Minute)で表示するようにした。自動車のエンジンの回転数などと同じで１分間の回転数で表す。表示が３桁しかないので240RPMから9990RPMまでの範囲とし、１の位は常に０として表示しないようにした。表示は24から999までとなる。
LEDの点灯時間は１回転の1/128の時間としてある。角度で約３度になる。
LEDに流す電流をどの程度にするか検討する。モーター用の電池をつければ1Aでも流せるはずだが、ロジック用の電源で出来る範囲でやってみることにした。ロジック用の電源は単４電池２ヶで3Vにし、これを昇圧して5Vを作っている。電流は200mAまで。
まず、10Ωの抵抗を直列に入れてやってみたが、まだいけそうなのでもう一つ10Ωの抵抗を並列につけ、5Ωにした。これで多分400mAくらい流れているはず。電源の容量をオーバーしている可能性が高いが、点灯時間のデューティーが1/128なので問題なく動いている。
ストロボを使った回転数の測定のやりかたを調べてみたところ、回転部分に１か所だけ線または点をつけ、その見え方で判断することがわかった。速い回転数から測定を始め、回転部分が停止して見えるところで、線または点がいくつ見えるかを確認する。３つ見えたら３倍の回転数、２つ見えたら２倍の回転数で、１つだけ見えるところが正しい回転数になる。
これで自分で作成した３極モーターの回転数を測定してみたところ、2420RPMであった。
LEDにもっと電流を流してもう少し広い範囲を照らしたい、とか回転数の設定の精度をもう１桁増やしたい、などの改善点が見えてきたが、とりあえず回転数の測定はできるので今回はこれでヨシとする。
今回は動画はうまく撮れなかったので写真だけである。
最後の３枚がストロボで回転数を測定しているもの。カメラのシャッターは1/4秒。
最後から３枚目がモーターが停止している状態、次が点が１つだけ見える状態で2420rpm、最後がその倍の回転数でストロボが光り、点が２つ見える状態。
