液面計は溶液の導電性を高めると測定結果は変わるのか?までの記事で水位センサーを見てきた。

上記の記事では水位センサーの液面計を見てきたけれども、水田の水位測定を行う時は、田にある一定の高さまで水を入れたときに止めれば良いということで、水位の上限さえ知れれば良いので、水位が設定した高さに到達したら信号を送るレベルスイッチ形式で良いと思う。


水田の自動化に関して、次に見ていきたいのは水温で、



水温ではないが、ちょうど手元に温湿度計のDHT11があるので、この仕組みを見ていきたい。

DHT11-datasheet




はじめに温度センサーについてを検索してみたら、実験をはじめる前に - NUOCW名大の授業のPDFで熱を電気に変換するゼーベック効果について触れていたので読んでみることにする。

熱電変換材料と呼ばれる物質(PDF中では半導体であるシリコンを用いている)で、



片側を温め、両端で温度の差が生じると、暖かい方でキャリアが多く発生し、冷たい側ではキャリアが少ない不均質な状態となる。

※キャリアとは導体において、負の電荷を持っている電子や、正の電荷を持っている正孔を指す


この不均質な状態を解決するために、キャリアは暖かい方から冷たい方へ移動し電圧が生じる。



上の図のように導線を繋ぐとキャリアの移動により発生した電圧により導線に電流が発生する。

※キャリアは多い方から少ない方に移動するが、電流はキャリアの移動とは逆向きとなる


温度を感知する箇所の暖かさにより、発生する電流の大きさが異なるはずで、その差をAD変換器で測定するというところか。

AD変換器の概要に触れる