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かにの泡ぶく


2010-05-01 五月連休入り。

_ ゴールデン・ウィーク。

11連休なにそれ? みたいな感じで毎年恒例カレンダー通り進行どころか 『祝日って落ち着いて仕事できるな〜』 なんて感じで相変わらずの かにこむ ですが、世間は今日からいよいよ本格的に五月連休入りですね。

我が家は相変わらずの直前決起での いきあたりばったり 臨機応変気まま旅ということで、明日5/2に千葉県館山に宿を確保。1泊でマザー牧場経由房総半島に行ってくる予定です。

朝5時半に自宅を出て、アクアラインの渋滞を華麗にスルーする予定なのですがはてさてどうなることやら・・・

_ 雨降りセンサー購入。

我が家はマンションなので、窓を閉めておくと外界の音はほとんど聞こえず、雨が降っていてもよほど強い雨でない限り、外を見なければ気が付きません。

で、空模様が微妙な感じのとき・・・しかし、洗濯物を外に干しておきたいというようなときに洗濯物を干していたら、いつの間にか雨に降られてしまったということを何度か繰り返していた家内から、『雨が降ったら教えてくれる機械が欲しい』というリクエストを以前から貰っていました。

ラジオ少年なら誰しも一度は作ったことがあるでしょう『雨降り警報機』や『お風呂水位警報機』。雨が降ったり水が付いたりしてセンサー部の電気抵抗が減少すると、ブザー音で教えてくれるという、電子工作の入門編ですね。

トランジスタ1石だとクリスタルイヤホンが鳴るだけですが、これにさらにトランジスタ1石を加えてスピーカーを鳴らすことも可能です。

『久しぶりだなぁ・・・』ってノリで作る気満々だったのですがここで問題が。マンションゆえ、ベランダに置いたセンサーからの信号線を、屋内に引き込むのが少し難しいのです。24時間換気用の穴に加工して通すかなぁ・・・などと思いつつ、なにげに「雨降り警報機」というキーワードでweb検索してみると既製品があるではありませんか!

その名もズバリ『雨降りセンサー』(型番:AAM-100)

ただの雨降り警報機であれば当然購入する気にはならないのですがこの製品の素晴らしいところは、「センサーと警報部がセパレートで、ワイヤレスである」というもの。すなわち、屋内引き込み線が一切不要なのです。


センサー部が単四電池2本で駆動なので電池寿命が気になりはしたものの、値段もお手ごろですし、先日とりあえず購入してみました。ちなみに、ヤフーオークションでも同じ製品が新品で多数出品されておりますが、私の場合はアマゾンで買いました。送料無料になるので結果的にアマゾンが一番安かったです。\2,780- でゲットしました。

早速動作解析です。

まずは気になる消費電流から。

■雨降りセンサー AAM-100 消費電流測定
測定日 :2010年 4月29日 測定場所:かにこむオフィス 測定条件:定電圧電源を用いて送信部、受信部それぞれに定格電圧を印加し、      直列に入れた電流計(アナログテスタ)で電流値を測定する。
測定結果:   待機電流:     受信部:30〜50マイクロアンペア間欠動作(別図参照)     送信部: 1マイクロアンペア
  稼動時(雨検知時)電流:     受信部:30〜40ミリアンペアで21秒間音楽再生動作後、LED点滅させる         ために3ミリアンペア間欠動作(別図参照)     送信部: 4ミリアンペアで10秒間動作後、待機状態(別図参照)

図を見ていただければわかる通り、値段からはとても想像できないほど非常に賢い電源管理がなされています。

送信部は雨降りを探知すると10秒間ほど信号を送出し、以後また待機状態に戻ります。受信部は、送信部の雨降り信号を受信すると21秒間、電子オルゴールによる音楽を奏でた後、LEDの点滅(ぱぱっ、ぱぱっ、って感じ)による警告モードに移行します。受信部も待機時には非常に少ない消費電流で動作しているのですがさらにその動作も間欠動作を行い、とにかく少しでも消費電力を抑えようとしております。

単三アルカリ電池容量を700mA/時、単四アルカリ電池容量を200mA/時と相当低めに見積もったとして、仮に毎日3回雨が降ったり止んだりしたとしても受信部400日、送信部3680日も電池が持つことになります。一年中毎日3回も雨が降ったり止んだりすることは考えられませんので、電池寿命は全く心配しないでもよさそうです。私の場合、アルカリ電池は液漏れが怖いのでまぁ最低でも2年に1度は交換しますから、たぶん電池寿命が尽きることはないでしょう。

ただ、この動きを見てみればわかるとおり、この製品はあくまでも『雨の降り始め』を検知するためのものであることがわかります。すなわち、一旦雨が降り始めたあとに受信部のスイッチを入れても、現在雨が降っていることを知ることは出来ないわけです。送信部(=センサー部)は、雨を検知(すなわち乾いている状態のセンサーが雨で濡れることで電気抵抗の低下を検知)すると、トリガ信号を10秒間ほど発信しますが、10秒経過するとまた待機状態に戻ってしまうのです。30分間ほど様子を見てみたのですが、トリガ信号が出て10秒後に待機状態に戻ったときにセンサーが濡れ続けていた場合、再びトリガ信号が出ることはありませんでした。かなり賢い電源管理ですが、センサーが乾いている状態で受信部の電源を入れておかないと、雨降りを検知することはできないということになります。


さて、次に気になるのは『いったいどのへんの周波数で信号を発信しているのか?』という点です。製品の説明書にはそのへんの記述は一切ありません。

送信部を分解して中を見てみればだいたいの予想がつけられるのですが、防水機構を傷つけたりしちゃうとイヤすぎますのでスペアナで観測してみました。これがまた予想外の結果に・・・


はじめは、『セラロックかなんか使ってやっているだろうから高くてもせいぜい70MHz止まりだろう』とタカをくくっていたのですが、結果から言うとなんと 433.9 MHz という高い周波数しかもアマチュア無線バンドのド真ん中。

電波形式が不明なのですが、スペクトル幅がかなり広く、中心周波数をAMで復調すると「ぶ〜〜〜」という音が聞こえます。発振周波数は極めて安定していて、10秒間の送信時間の間で変動は数キロヘルツ以下です。

たったの3V、4mAでUHF帯をここまで安定して発振させるのってまさに謎の技術。

中をはげしく開けて見たい衝動に駆られますが、ぐっと、ぐっとこらえて・・・

アマゾンのレビューでは随分ボロカスに書かれておりますが我が家に納品された雨降りセンサーは至って快調です。残念ながら最近毎日晴天続きで活躍の場が無いのですが、テスト兼ねて屋外に設置したセンサー部を指で触ってみると、受信部から雨降り警報が鳴り響きます。

窓を閉めていてももちろん届きますし、受信部を屋内のやや奥のほう(台所付近)に持って行っても、ちゃんと受信してくれてます。窓+壁1枚を隔てて直線距離7mぐらいでしょうか。実用上問題のない性能です。

はてさて、早いところ効果を体感してみたいものです。

本日のツッコミ(全12件) [ツッコミを入れる]
_ うめ (2010-05-01 22:09)

開けて分析するのも時間の問題って感じですね。(^-^;<br>新しくもう一個買ってバラすと言うてもありますね。<br>ちゃんと直して誰かに譲るとか…(^-^;

_ 青木@管理人 (2010-05-01 22:14)

これだけのものを流通含めて2,780円で売って利益が出せるってのは、すごいことだよねぇ。<br>携帯電話みたいのと違って、単品売り切り商品で・・・だもんね。<br><br>いや〜、モノ作りに携わるエンジニアとして、恐怖を感じるよ。

_ うめ (2010-05-02 08:43)

あまり電波とかに詳しくないのですが、技術が進歩してるって事なんでしょうねぇ。<br>開けてみたら、チップ一個で全てやってたりとか…<br><br>ハードの進化は早いですよねぇ。<br>それに比べてソフトは…

_ yimamura (2010-05-02 17:57)

アマゾンのレビューで、<br><br>> 最近のペアサッシなどのように、二重ガラスになっており、金属フィルムが挟んであるようなガラスは電波を貫通しない。 <br><br>(引用なので当然原文ママ)<br>なんて書いてありますが、これは当該商品に限らず、電波一般がそうなんじゃないの?と思ってしまいました。

_ T.K (2010-05-02 21:28)

学研の付録を思い出します。

_ まつ (2010-05-02 22:13)

私なら、単純に フラットケーブルで逃げると思います。<br><br>余談ですが 風呂水位センサー、10年ほど前に作りましたが<br>基本メカ屋の私は、フロートを使ったメカニカルスイッチに<br>こだわりました(笑)<br>→ 単純思考とも言う(爆)

_ 青木@管理人 (2010-05-03 18:44)

うめさん:さすがにワンチップってことは無いとは思いますけど、それに非常に近い形はあり得ますね。例えば、センサー部と電波送信部でそれぞれワンチップ毎とか。<br><br>う〜む分解してみるしかないかなぁやはり。知的好奇心を満足させるために2,780円の出費と考えれば、まぁそれほど高いものでもないかな。予備機とすればその後も有効活用できますし。

_ 青木@管理人 (2010-05-03 18:47)

yimamuraさん:部屋でラジオ(中波、FM共に)が受信できるかどうかがひとつのポイントでしょうね。<br>我が家の場合、鉄筋コンクリートのマンションですがサッシは金属フィルム無しの透明なタイプ。かろうじてラジオは受信可能です。<br>二重ガラスで金属フィルムサンドイッチ構造だと、かなり厳しいでしょうね。しかもこいつ使っている周波数がUHF帯なので、シールドによる減衰効果はかなり高いです。

_ 青木@管理人 (2010-05-03 18:48)

TKさん:学研の付録懐かし〜。あのころはタッパ(ケースにする)を確保するのが大変でした。母親に懇願しても、まずもらえませんでしたねぇ。<br>高価でしたからね、あのころのタッパは。

_ 青木@管理人 (2010-05-03 18:50)

まつさん:フロート構造とはかなり凝ってますね。<br>フロートは、アルファロメオ時代にウォッシャタンクの液面計にフロート使っていて、これが年中引っかかってしまって空でないのに空警告が発せられたり、空になっているのに空警告出ずに雨の日に困ったりと、いい思い出がありません(笑

_ 16mmマニア (2010-05-07 21:08)

以下のページでこの手の機器に組み込まれているユニットが販売されています。<br>SAW発信素子とトランジスタ1個で出来ています。<br>www.aitendo.co.jp/product/1742?<br>参考までに。

_ 青木@管理人 (2010-05-07 21:36)

なんと! 驚きです(って、俺が遅れているだけですね(汗))。<br>SAWユニットもこんなにまで普及していたんですね。


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