AD変換器の概要に触れる

P1079569

P6248915

P1099579

前回のBBC Micro:bitでpHメーターから得られるアナログ値を読み込んでみたの記事でアナログ値としてpHを測定するものとAD変換器が内蔵されているBBC Micro:bitを繋いで、pHメーターを試した内容を記載した。

前回の記事では、水道水の測定値が700台だったので単純に100で割った値にしていたが、実際にはそんな単純なわけではない。

AD変換器やpHメーターから出力される値の理解を深めなければ先に進めないので、諸々の用語を見ていく事にする。

P1119586a

AD変換器を見ていく。

ADC_Symbol

Tjwikcom - 投稿者自身による作品, パブリック・ドメイン, リンクによる

AD変換器(ADC)は左のINPUTでアナログ値を入力して、右のOUTPUTでデジタル値として出力する。

AD変換器を選ぶ際、１２ｂｉｔ　８ｃｈ　ＡＤコンバータ　ＭＣＰ３２０８－ＣＩ／Ｐのようにビット数の記述があり、ビット数が高い程、OUTPUTのデジタル値の精度が高くなる。

※ビットは分解能

上のパーツでは12ビットになっていて、データの扱える範囲は2¹²になるので2¹² = 4096になるが、コンピュータは0の値からカウントするので、OUTPUTの値は0〜4095の範囲になる。

例えば、抵抗を自由に変更できるもの(半固定抵抗)があって、0〜3.3Vのアナログ値が生成されるものをAD変換する場合、

0V → 0

1.65V → 2048

3.3V → 4095

がOUTPUTで出力される値となる。

BBC Micro:bitやRaspberry Piでこれらの値を受け取った後、必要に応じた計算方法で計算して測定値の判断を行う。

BBC Micro:bitのAD変換器のビット分解能は10ビットであるらしいので、2¹⁰ = 1024で値の範囲は0〜1023になる。

半固定抵抗の例からだと、pHメーターの中間値であるpH7は512になるけれども、先日の水道水の値は700台だった。

P1079569

PH4052Cの方の測定値の仕様も確認していく必要がありそうだ。

植物のミカタ