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iPad/iPhone用、FAG SV500マイクアダプタの作り方


FAG SV500(以下SV)は軍用のガイガーカウンターでアナログな製品ですがまだまだ現役、これにiPad/iPhone(以下iPad)のAPPs(無料)を組み合わせると最新の線量計として活用できますのでご紹介させていただきます
SV以外のアナログ方式の線量計に応用できますので参考にしてください

SVとiPadとの接続方法は3通りあります

1 iPadの内蔵マイクを利用する
2 iPadに外部マイクを付けて利用する
3 専用のマイクアダプタを作って利用する

上記において1はもっとも簡便、SVのイアホンを内蔵マイク近傍に近づければOK、2も本体無改造で利用できますが特に1は周囲の雑音を拾いやすく静かな環境なら良いのですが屋外等で支障が出る場合があります 1,2につきましては下記のブログを参照にしてください


iPadの内蔵マイクを利用した方法(笑い声で反応します)
イメージ 1




iPadに外部マイクを利用した方法(内蔵マイクよりは良好、でも大きなくしゃみで反応します)
イメージ 2






■専用マイクアダプタの製作
電気的に接続するものですから周囲の雑音の影響を受けません
SVからの出力はスピーカー信号(可聴帯域変調信号)、iPadの入力はマイク信号となります AppsであるGeigerbotやGAMoVはソフトで可聴帯域に変調された信号を解析してパルス信号を再生していますから電気回路としては単純に信号レベル他のマッチングをすれば良く、シンプルな回路構成で実現できます ですから簡単な電子部品と半田付けができればSV500とiPhone/iPadを直接つなぐマイクアダプタを作ることができます



■回路の説明(読み飛ばして結構です)
SVのイアホン端子から信号を取り出します 音の信号は交流成分なので可聴帯域を取り出すために0.01uF程度のコンデンサを付けます これによりパルス信号成分の強弱を得る事ができます 次に抵抗が2種類あってその中間点からマイク信号を拾い出します 2種類の抵抗値の比率を変えると信号の電圧値が変化します マイク信号としては通常0.01V(10mV)程度を利用しますのでこれくらいになるように調整します SVの場合70mV程度の出力でしたので1:2から1:10位にすれば宜しいかと 尚、iPadのマイク端子には外部マイク駆動用に1.5V程度のバイアス電圧が加わっていて数Kオームでプルされているそうです よって外部マイクを利用している状態にするうえで1k-3kオームの抵抗を必ず設ける必要があります



■材料
コンデンサ    0.01uF(マイクロファラッド)、セラミックタイプ   1本
抵抗       約3.3k,5.1kオーム 1/8W(何でもOK)         各1本
線材       細い銅線または同軸線で2芯             30cm位
PCB       蛇の目 無ければ空中配線+基材(パイプ)      少々

道具       半田こて、半田、ペンチ、モンキーレンチ、テスターなど



■作り方
1 SV側コネクタ部処理
SVからの信号取り出しを色々考えましたが別配線は折角の防水がだめになる、またコネクタが特殊で一般に入手できそうもないので 「乳もらい方式」としました 要は現在イアホンとして利用されている配線に割り込ませてもらってコネクタからイアホン線とiPadマイク線の2本出しとしました
実際の作業はコネクタ部をペンチで押さえて(傷が気になるなら厚紙を挟んでください)、元の部分にモンキをはさんで反時計周りにまわして緩めてください 緑色の外装が外れて中身がが見えます
A 先端コネクタ部 (半田が1箇所)
B 中間リング
C 押しリング
D 曲がり防止半透明ビニールパイプ
線材をDに通して下さい、イアホン同程度の太さなら何とか通せます 先端の被覆を剥き1本をAの半田部に半田します(信号を取り出す部分) GND(アース)はBとCの金具に挟み込むようになっていますからその線に絡ませてください できましたら元通りにコネクタを組み立てなおします これでコネクタからマイク信号を取り出すことができました




2 iPadの4極マイクコネクタ
ヘッドフォンとマイクが一体になった4極コネクタを利用します 安いものを手に入れてカットして利用するか4極プラグを入手してください プラグの先端から ヘッドフォンのL, R, GND, MIC となりますのでGNDとMICの信号を取り出してください ヘッドフォンマイクをカットして利用する場合は内部配線が非常に細いので十分に注意して線を取り出してください その後半田こてを利用して熱で被覆を溶かし半田を乗せてください


予備テスト
未配線の4極プラグをiPadに接続、Geigerbot等のAPPsを起動し、内蔵マイク近傍を叩くと音声入力が反応して「いる」ことを確認してください この状態はiPadがプラグ接続しただけでは外部マイクを認識していないことを確認するためです
次に、MICとGNDの配線にR2,(1k-3kΩ) の抵抗を繋いで、内蔵マイク近傍を叩き音声入力が反応して「いない」ことを確認してください この状態は外部マイクとして認識しているが無音なので何の反応もしないという確認です 配線のショートなどがありますと予備テストで課題がわかりますので



3 インターフェース回路
回路図と実体配線図を参考にして半田付けして組み立ててください
プリント基板を使わない場合は、空中で配線してショートしないように
 板の上において接着剤で固める
 筒に入れて接着剤で固める
が宜しいのではないでしょうか
接着剤はホットグルー(ろうそくのように暖めて溶かすタイプ)がお勧めです

プリント基板の実体図(上)と空中配線をモールドするイメージ(下)
イメージ 3





4 トラブルシュート
4極プラグを差し込んでも、iPadの内蔵マイクに反応している
 外部入力のMIC-GND間に数KΩの負荷抵抗が繋がっていない
 または、配線がショートして抵抗が役割を果たしていない
再度、配線を確認してください

スピーカーから音は聞こえているがiPad側で信号を取得しない
 MICに信号が届いていない
 GNDが繋がっていない
半田付け箇所等、配線を再度確認してください

SV500以外の線量計のR1,R2の値
 MIC信号として10-100mV程度を目安とした場合
 スピーカーの信号レベルを確認し
  9Vなら 1/100だから R1, 100kΩ, R2, 1kΩ,
  3Vなら 1/30だから R1, 100kΩ, R2, 3kΩ,
0.5Vなら 1/2だから R1, 5kΩ, R2, 3kΩ,
 程度にすれば宜しいのではないでしょうか
 iPadの外部マイクを有効にするためにR2は必ず数kΩにしていただき
 後は分圧値をR1で決めてください

うまく行かなかったらメッセージ下さいね
できる範囲でサポートします


田舎のお庭をチェック、幸いにも異常なし
イメージ 4

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こんばんは ご無沙汰していました。色んな問題があり それも次々と出てきました。その中でもこちらと関係有る事を報告します。
私がキャリブレーションの為に利用した PA-1000 Radiは、海外製のガイガーカウンターなどの比べていつでも低い数値が出ているとあちこちから報告があり 今回PA-1000 RadiとSV500、TERRA MKS-05、SOEKS-01Mを並べて計測しました。PA-1000 Radiは平均0.10μS/h,TERRA MKS-05、SOEKS-01Mは0.17μS/hでした。私の知り合いも 市や町発表の数値よりはいつも高く計測されるんだよ と言っています。憶測ですが Fukusima以降に市や町に配布されたPA-1000 Radiは、換算値をいじって有り低く出るように調整されているのではないでしょうか?(あくまで憶測です)

2011/7/8(金) 午後 10:44 [ 忌野清十郎 ] 返信する

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PA-1000 Radiに合わせた係数でSV500を使うと PA-1000 Radiで計測した場所では、PA-1000 Radiと同じ数値がiphoneから読み取れます。当たり前ですが TERRA MKS-05と合わせるとPA-1000 Radiより高い数値で計測されます。
何を信じたらいいのか 益々解らなくなってきました。
そもそもガイガー菅の大きさや感度の違いを補正する為の国際基準て有るのでしょうかね? 色んなガイガーカウンターを見ましたが 本当にガイガー菅のサイズがまちまちです これじゃどれが本当か解らないです。

2011/7/8(金) 午後 10:45 [ 忌野清十郎 ] 返信する

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こんにちは
お気持ちお察ししますが、一言で申しますと
「どれを基準にするか決めそれで計測し続ける」が重要です
後ほど、記事を掲載しますので参考にしてください

2011/7/11(月) 午後 0:46 [ max*mi*ian_*apa ] 返信する

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こんばんは、「どれを基準にするか決めそれで計測し続ける」なるほど! 凄く説得力があります。SV500+iphoneの組み合わせだと色んな機器の換算値をシミュレート出来てしまうから 悩んでしまう訳ですよね。せっかく決めた数値で色んな場所を計ってきたので このままの係数で行きます。
本当に一言で説得されてしまいました。
今後ともよろしくお願い申し上げます。

2011/7/11(月) 午後 9:32 [ 忌野清十郎 ] 返信する

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