工作と競馬2

電子工作、プログラミング、木工といった工作の記録記事、競馬に関する考察記事を掲載するブログ

自動水やり器の小型ポンプの分解

電子工作#自動水やり器 技術メモ 技術メモ#デバイス

概要

自動水やり器 ver2に使用している小型ポンプの分解を行った。


背景と目的

自動水やり器 ver2で使用している小型ポンプの1つが壊れてしまった。別の個体に交換すると同時に、せっかくなので分解して中身がどうなっているか、調べてみる。


詳細

1. 対象

かつて、Amazonで買った

https://www.amazon.co.jp/gp/product/B07VNDZDCR/ref=ppx_yo_dt_b_search_asin_title?ie=UTF8&psc=1

に入っていたもの。配線が切れてしまった。


2. 分解する

まず、モーター側の水を吸い込む側のカバーを無理やり破壊して、水を掻く部分が見える状態にした。

次に、水掻きを取り外し、モーターの軸が出ている面を破壊したところ、モーターが見えた。切れた配線の隙間から侵入したのか、モーターの軸の出口とケースとの間から侵入したのかわからないが、多少浸水の跡がある。

取り出したモーターは、ホビー用のものと思われる。配線が切れただけだったので、電源をつなぐとモーターはちゃんと回った。


3. 故障に見える現象について

ネット上で、この手のホビー用小型ポンプについてすぐに壊れるとか、初期不良の個体が多いとか、いろいろ書き込みがあり信頼性が低いような印象を受ける。しかし、私の手元にある6個は、今回の配線が切れたこと以外のトラブルはなく、1年以上水の中で動作している。 私の推定なのだが、

初期不良や壊れたように見える現象は、モーター起動に必要な摩擦抵抗がたまたまその時大きく、動かなかっただけ

なのではないかと考えている。なぜなら、私が調べた限り、

  • 手持ちのポンプに同じ電圧を加え電流を測ってみると、個体ごとにかなり大きさがばらつく。100-200mAくらい。
  • 裸のモーターを無負荷で4Vを与えると、50mA程度。
  • 同じ個体でも、まれに動き出さないことがある。このとき、4V、400mA程度の大きな電流が流れる。モーター静止電流だろう。水かきを無理やり動かすとその勢いで回り始め、電流値も本来の大きさに落ち着く。
  • 構造上、モーター軸とケースとの間は浸水をできるだけ防ぎ、なおかつモーター軸が回るだけの非常にわずかな隙間を持たせる必要があることは明らかで、モーター軸、ケース寸法の個体差で摩擦抵抗の大きさはかなりばらつくだろう。

だから。初期不良を指摘している人は、いちいち電流など測っていないだろうから、何が起きているのか、わからないのだと思う。

というわけで、私が2年近く使用した結果としては、

小型で安価だが実際には不良品はほとんど存在しない。もともと動く部分のあるものだから多少のメンテナンスは必要であることを考慮すれば、十分に役に立つポンプだ。

と感じる。


まとめと今後の課題

2年近く使ったポンプについて、中身を分解することで理解が深まった。


芽ねぎの水耕栽培(2) --- 発芽～収穫 ---

家庭菜園

概要

芽ねぎの成長の様子をまとめ、収穫したものを試食した。


背景と目的

前回、種まきを行ってから、1か月弱が経過した。無事発芽して、収穫できるまで成長したのでここまでの成長の様子まとめと、収穫したものの試食を行う。


詳細

1. 成長の様子

水耕栽培の成長記録システムを用いて、1日1回写真を撮ったので、それをつなげたタイムラプス動画にまとめてみた。

https://dekuo-03.hatenablog.jp/archive/category/1.3%20%E6%B0%B4%E8%80%95%E6%A0%BD%E5%9F%B9%E3%81%AE%E6%88%90%E9%95%B7%E8%A8%98%E9%8C%B2%E3%82%B7%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%A0dekuo-03.hatenablog.jp

  • 発芽までの所要日数は、種の場所ごとに数日以上差があった。最も早いもので6日目。遅いものは15日程度。しかし、発芽してしまえばそれなりにどの場所も勢いよく成長した。
  • また、発芽しない場所もあった。日当たりや水の量に大きな違いがあるとは思えないし、1か所あたりの種の数は20粒くらいなので、発芽率自体が低くても、確率的に1つも発芽しないというのはなかなか考えにくいので、理由がイマイチわからない。が、とにかく同じような条件で育てても発芽するかどうかはかなりバラツキがあると、考えておいた方がよいのだろう。

youtu.be


2. 収穫

根元5mm位を残して、5cm程度以上のものをすべて収穫した。少し、収穫が遅かったせいか、成長しきって濃い緑色になって先端が細い紐状になったものや、まっすぐになっていないもの、先端に残った種などを取り除いた結果、分量は握り寿司2,3貫が握れそうな程度となった。

タイムラプスを見ると、芽の出始めはどれも大体曲がっていて、成長とともにまっすぐになるので、曲がったままのものは単純に個体差なのかも？また、参考サイトに従い黒い種が残るのを防ぐためのネットをつけていたが、成長具合が見た目でよくわからないため、途中で外してしまった。そのせいもあって、やはりある程度種が残っている。収穫時に取り除く手間は確かに増えるのだが、成長そのものとはあまり関係がないので、次回以降はネットはしない方向になりそうだ。


3. 試食

握り寿司を作ってみた。素人なのでシャリをうまく握れていないが、一応形にはなった。


まとめと今後の課題

芽ねぎを無事収穫し、食べることができた。まだまだ、収穫できると思うので継続して育てていく。


田んぼ用リモートカメラ(2)　電気回路の設計・製作

電子工作#田んぼ用リモートカメラ 電子工作

概要

田んぼ用リモートカメラの電気回路を設計、製作した。


背景と目的

前回の構想に従い、電気回路を設計、製作する。


詳細

1. 仕様


2. 回路

2.1 庫内温度測定機能

庫内温度測定用温度センサは、手持ちのS-8100Bを利用。S-8100Bは廃番になっている。私の手持ち品としても最後の1個だったので、今後は後継品を使用することになるだろう。

2.2 BG96電源制御回路

BG96の電源を強制的に遮断するための回路。本来ソフトウェア(AT+QPOWD)でスリープできるはずだったが、事前検証でどうしてもうまくいかなかったので、仕方なくハードウェアを追加。

2.3 電池電圧測定機能

IO14で、BG96のリセット回路と電源電圧センシングを共用する。Unit-CAMは、使用できるGPIOが少ないため、強引に共用せざるを得なかったためだ。電池電圧センシングするためのポイントVBAT_SENSEは単純な抵抗分圧点ではなくリセット回路がつながってしまっているが、事前検証で電池電圧に対して電位がほぼリニアに変化することを確認できたので、ソフトウェアでの複雑な補正は必要なさそう。数10uAが常に電池から流れてしまう点は不本意だが、まあしょうがない。

2.4 Unit-CAMのOV2640電源制御

Unit-CAMは、回路図を見るとOV2640のPWDN端子をプルダウンしているため、OV2640はUnit-CAMに電源を供給すると常に大きな電流を消費する。電池駆動の機器として大きな問題だ。そこで、PWDN端子をESP32から駆動し、パワーダウン状態にできるように改造を施す。具体的には、

  • PWDN端子をプルダウンしている抵抗、すなわちUnit-CAMのR5を外す
  • IO2をOV2640のPWDNに接続する
  • R13でプルアップする

こうすることで、ESP32のIO2をLOWにしたときのみ、OV2640をアクティブとなり、ESP32がスリープになったときは、IO2はハイインピーダンスとなるため、R13のプルアップが効いて確実にパワーダウン状態を維持する。


3. 製作

ユニバーサル基板に実装。表面にBG96、裏面にUnit-CAMを載せた。線出しが多くてあまりキレイではないが仕方ない。(Unit-CAMにこんなにゴチャゴチャ線出しして使っている奴は居ないだろうな。) BG96モジュールは、基板端にネジ穴が切ってあるが、片方はモジュールとぶつかってしまいシルク通りの位置にネジが来ない。ここまで基板サイズケチらなくても、という感じ。

  • 表面

  • 裏面

まとめと今後の課題

田んぼ用リモートカメラの電気回路の製作ができた。次回は、ソフトウェア・クラウド部の実装を行う。