タイムグラファー                                         
1.タイムグラファーの改良 (2009年1月13日改) 
 上の回路で定数を検討中です。ローノイズオペアンプ4560により初段で約40dB次段で約40dBの増幅を行いその出力をヒステリシス付コンパレータにより波形整形しその後微分して出力させる構成です。
アンプの部分では、低域・高域のバンドパス特性を持たせています。
ハードによる処理をしたためミスカウントをなくす目的で555によるモノマルチを入れました。上の波形イメージで、コンパレータ出力の最初のパルスの後をモノマルチで33k×0.68μF×1.1の時間だけ出力を止める動作をさせます。
入力信号により入力をOFFさせるような動作をしますので早すぎると出力パルスがほとんど出なくなってしまいます。
ここもモノマルチでちゃんと時間設定するのが理想ですが、コンデンサによる遅延だけで実現させました。
理想的な1発ごとのパルスが入れば問題ないのですが、立て続けに何発か入ってしまう時に最初のパルスのみを出力するように動きます。
 現在、ソフトのバージョンが2に上がっており、ハード側であまり処理しなくても問題がなくなっているようなので単純なアンプでも良いかもしれません。
 私は、この回路に変更してしまったので使用して行くつもりです。
この回路は、動作を保証する物ではありませんので参考程度に見てください。継ぎ足した回路で定数がそろっていない回路になってしまいました。 

【初期回路】

【555を入れた最終ボード】
 回路の再検討
   最初の回路は、あまり綺麗な構成ではなかったので見直しを行いました。555というタイマーICは、トリガ端子の立ち下がりでタイマー出力がハイになり一定時間たつとローとなる動作を行います。タイマー動作をしているときは入力トリガは無視されますのでそれを利用して下のような回路にしてみました。
   2015/3/1 UP
 
2.圧電マイク  
 色々使える材料を探した結果、洋服のハンガー掛け(プラスチック製)と回路基板を半田付けするときの固定する工具を利用して下のようなマイクを作りました。
ハンガー掛けを木枠などに挟む構造の部分で時計を挟むようにしています。この構造により時計の角度を変える事ができます。
ハンガー掛けは東急ハンズで、基板固定は秋葉原の千石電商で購入しました。
圧電素子は、5個ほど色々な大きさや違うメーカーの物を購入しましたが感度はそれほど変わりませんでした。
下の写真のように90度に金属の板を半田づけして時計の振動を拾いやすくしています。
  今年に入って見直しを行ったところ、コンパレータがノイズによりばたつきが起こっていた為入力回路部に変更を
 かけました。アンプの出力をショットキーダイオードによる検波を行いコンデンサを入れることによりコンパレータ入力にノイズが入りにくい回路にしました。

 またトータル的な周波数特性の低域の落ちが早いので2段目のアンプの帰還回路のコンデンサを大きくしました。
また、測定していて出力パルス幅が15μSしかないことがわかり回路図の赤で表示しているコンデンサの値を変更しました。(0.047μF,サンプリングで取りこぼしが発生する可能性あり)
 回路の説明文章で、変更した定数などを赤で表示させています。
下の波形が、ポイントとなる各部の動作波形で、この定数で測定したオリスの時計データを載せています。(隣でTV見ながら測定しましたので部分的に影響出ていますが) 一応、完成とします。
   2009年1月13日 完成!!
◆上がアンプの出力波形で下が555によるマスク
 信号。
◆上がコンパレータの出力波形で、下が555による
 マスクされた最終出力信号。
  このアンプの出力は、ライン入力につなぎます。ノートパソコンのようにマイク入力しかない場合には、抵抗で1/10以下にしてから入れてあげる必要があると思います。
色々な時計で確認する必要があると思いますが、コンパレータのヒステリシスはもう少し大きくした方がよいと思います。 (10k→3.3k〜4.7k)
   2009年1月22日
  テンプの振動
 機械式時計のキーになる部品は、テンプです。現在ムーブメントの主流は8振動で、10振動にはゼニスのエル・プリメロなどがあり、また中国製などローコストの製品は6振動のものが使われているようです。
振動数が大きいと精度が良くなるわけではありませんが、性能が良いものがあるのも事実です。
8振動の時計は、テンプが1秒間に4往復します。左右の振り子運動が均等であれば測定すると一直線になりますが、片振りがあると2本の直線になります。
   
   
   
   

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