Crossbow

HOME > MOTE > 製品 > MDA100サーミスタ使用例

サーミスタ(温度センサ)をMDA100に接続する方法


物の温度を計測するには、サーミスタを目的物に貼り付けて、サーミスタの出力を小型無線センサネット端末である
MOTEで取り込む方法があります。
MOTE用センサ基板MDA100はサーミスタに供給する電源(Vp)と、アナログ電圧を計測する入力が5チャンネルありますので、
下記の接続を行うことにより既存アプリ (XMDA100CB_M2110_hp.exe/XMDA100CB_M2110_lp.exe等のMoteView
同梱ソフト )でノードあたり5点の温度計測ができます。 
ノード同士は互いに無線中継しますので、ノードを散在させ、多地点の温度分布を計測するなどに利用できます。
(MDA100は単に電圧を計測しますので、サーミスタ以外の計測でももちろん利用できます)

接続:

◎  MDA100に最大5個までサーミスタを接続し、1つのノード(mote端末)あたり5箇所までの温度を計測することが可能です。 Moteですのでノー ドの数も多数散在させることができます。出力は、ビューアMoteView上で5つのセンサ出力がそれぞれADC2, ADC3, ADC4, ADC5, ADC6 という名称で表示されます。

◎ それぞれのサーミスタの接続は左下回路図のとおりです。
センサ(サーミスタ)に対する電源はプルアップ抵抗を介してVpへ接続します。
プルアップ抵抗とサーミスタの間(接続点)の電圧を計測し、その電圧を温度に変換することができます。

◎ 接続点はMDA100上でマトリクスになっており、下記に示すとおり接続してください。
 
mda100
MDA100の接続方法 Vp :次のどの接点でもすべてVpとして同電圧です。
D1, E1, F1, D14, E14, F14
プルアップ抵抗Rの値は下記を 参照
ADC2〜6(計測点): E2(ADC2入力), F13(ADC3入力), F12(ADC4入力), F11(ADC5入力), F10(ADC6入力)
Thermistor: サーミスタ[]
GNDの接続先は次のどの接点でも構いません
A1,B1,C1,A14, B14,C14
 参考:MDA100回路図PDF  Mote用センサ基板説明書



プ ルアップ抵抗Rの推奨値

このウェブサイト が便利です。右側に ある[サー ミスタのプルアップ抵抗R選定] に記入します。
たとえば  サーミスタが10 kΩなら 基準抵抗は 10000、
B定数はサーミスタの仕様書にあり、たとえばサーミスタ103ATの場合 3435  です。
基準温度は、基準抵抗値を示す温度のことで、同サーミス タの場合25℃ で10000Ωとなっていますので、基準温度は25℃です。

測温範囲は計測したい温度範囲を入力します。
サーミスタの特性はリニアではないので、できるだけ計測範囲で敏感にするためのプルアップ抵抗を選択するためにこの項目があります。

Vpはサーミスタに対する供給電圧です。 MOTEの電 源(電池)の 正極に直接繋ぎますが、できるたけ安定した電圧とするために、
MOTEに対しては外部電源を使うか、放電特性が比較的安定しているエネループなどをお勧めします。

プルアップ抵抗系列とは、市販されている抵抗値に合わせ た計算結果を 算出するということです。
最初は[理論値]を選択して計算させ、次に手持ちで一番近い値の抵抗値で再計算させることをお勧めします。

[計算]をクリックすると左側に推奨抵抗値が、ページ下部の解析結果にそのシミュレーション特性曲線が表示されます。

MoteView
MoteViewの使い方はMoteViewの説明書をお読みください。
MoteView2.0Fの "Connect to WSN" ウィンドウ・"Sensor Board"タブでは View Alternate Table にチェックマークを入れxbw_da100_resultsを選択してください。

実 測温度への変換:

サーミスタの抵抗値 Rth は次の式で求めます:

Rth = R * Vth / (Vp - Vth)

ここで、
Rはプルアップ抵抗値
Vth は ADCの計測値
Vp は 電池電圧

注意:単位がmVやVやkΩなど混在している場合は、正しく合わせてください。

そしてRth の値から温度を求めるには先ほど のサイトの計算結果のページから求めます。
(計算ボタンをクリックすると変換式が表示されます)。
ただし、サーミスタ(どのようなセンサでも)個別誤差はありますのでセンサ単体のスペックをご覧ください。
MDA100はMote本体のAtmegaにある10bit ADCを利用しますが、ADCにも多少の誤差がありますのでシビアな計測をご希望の場合はMoteViewで表示されるADCの電圧と、実際にテスタで計った電圧の差を、予め比べておく事をお勧めします。 ノードは電池電圧が2.3Vくらいまで動作しますが、2.75V以下での使用は信頼性面からお勧めできかねます。

Page Top  MoteView 簡単マニュアル  MOTE

住友精密工業 センサネットワーク事業室 営業グループ
www.xbow.jp

SmartDust と MOTEは住友精密工業の登録商標です。CROSSBOWはCrossbow Technology, Inc.の登録商標です。IntelはIntel Corporationの登録商標です。ZigBeeはKoninklijke Philips Electronics N.V.の登録商標です。商品名、商標、社名はそれぞれの所有者に帰属します。技適が明示されていないものは技適取得していません。写真と現物は異なる場 合があります。無線は電波法の範囲内でいかなる場合もユーザー責任でお使いください。当製品の使用や改造、またその結果は使用者が全責任を追うものとし当 社は一切の責任を負いません。ソフトウェアのサポート責は別途契約が無い限り負いません。仕様や情報は予告無く変更することがあります。返品・無償修理は でハードウェア初期不良(販売後2週間以内で改造/分解/誤使用などしていないこと)がユーザーで実証できる場合のみとさせていただきます。仕様は予告な く変更することがあります。輸出には許可が必要です。当ウェブサイトの情報の正確さには限度がありその内容に当社は必ずしも責任を負うものではありませ ん。TinyOSは使用許諾欄の範囲で主にオープンソースですが同OSのXbowフォルダ下ほかCROSSBOWが著作権を有するソフトウェアは CROSSBOW製ハードウェア上で使用する場合に限りフリーで使用できます(オープンソースではないものがあります)。 Surge/Surge_Reliableはいかなる場合もサポート対象外です。MICAz/IRIS/eKoハードウェアの設計はCROSSBOWが権利を保持します 
不許転載 (c) 2004-2009 住友精密工業株式会社