沼津高専 電子制御工学科
MIRS0002超音波センサボード試験報告書
MIRS0002-ELEC-1206
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 2001.10.31 赤池 野崎 初版
A02 2001.12.14 赤池 野崎 試験項目の追加

1. 目的

本ドキュメントはMIRS0002超音波センサボードの試験報告を行なうものである。また、FPGAモジュール試験も同時に行うものとする。

2.試験結果

    1.部品配置のチェック
    • 実装図を見て、部品の配置をチェックする。
        ボード1〜4:特に問題なし。

    2.導通チェック

    • 回路図を見て、各部品につながるべき線がつながっているかをテスターで調べる。
      また、つながっていないことを調べる非導通チェックも行う。
        結果:ボード2に不備を発見
        (C7,R7)C7とR7のGND部分が非道通だった
        原因(1)→はんだをしたときに間違えて削ってしまった。
        修正(1)→はんだを用いて導通させた。
        再結果(1)→導通した。

        以上の問題点があり、全て修正した。

    3.動作試験

    • 《試験1》
      オシロスコープを用いてMIRS0002の超音波センサボードが送信信号を出して、受信信号を拾うかどうかをを試験する。
        結果:
        ボード1:正常に動作した。
        ボード2〜4:送信信号は出るが、受信信号を拾わない。
        原因:
        見た目だけでは3つともかわなかったので、すべてのボートにおいて考えられる原因を以下に示す。

        原因(1)→はんだ付けの不備
        修正(1)→いもはんだと思われる個所をいくつかはんだこてで修正する。
        再結果(1)→きれいになった。

        原因(2)→IC3Cの故障
        修正(2)→ボードからICを取り外してそのICのみの動作チェックを行う。
          IC3CはLM339というコンパレータ(比較器)なので、ある基準電圧よりも下回ると出力ピンに電圧が流れる。
          新品のLM339とその値を比較する。故障していなければしっかりと動作するはずである。
          備考:ICを取り外すときひとつ足を折ってしまった為使用不能になった。
        再結果(2)→2つとも正常に動作した。

      以上の原因を修正し再試験をおこなったところ、3つとも受信信号をひろった。
      よって原因は"はんだ付けの不備"だと思われる。

    • 《試験2》
      ALTMIRSにMIRS0002の超音波センサボードを1つずつ搭載して、正確な距離の測定ができるかを試験する。
        結果:
        すべてのボードが正確な距離を測定することができずに異常に小さい値しか出ないものや、明らかに違う数値を出していた。
        また、測定物の距離を変えてもその値が変化しない。
        原因:
        可変抵抗の値が大きすぎたり小さすぎたりした。
        • 超音波には直接波と反射波があり、LM339を用いて直接波を取り除くのだが、LM339の基準電圧の長さはついている抵抗やコンデンサの値で決まる。その値が大きすぎると直接波を取り除けずいつも一定の小さい値が出る。また小さすぎると基準電圧が長くなりすぎて反射波が拾えなくなってしまう。

        修正:
        測定中に可変抵抗の値を色々な値に変えた
        結果:
        距離の測定が出来るようになりどのボードも2m以上は測れることが分かった。
    • 《試験3》(FPGAモジュールの動作試験)
      <第1回目試験>
        1、超音波センサモジュールへの書き込み試験
        結果→書き込みが正常に行なえた。
        2、超音波センサの動作試験
        結果→超音波で測っている値が表示されなかった。
        原因→送信信号と受信信号のピン配置を逆にしていた。
        修正→正しいピン配置にした。

      <第2回目試験>
        1、超音波センサモジュールへの書き込み試験
        結果→書き込みが正常に行なえた。
        2、超音波センサの動作試験
        結果→測定した値が"4"と"5"になってしまった。
        原因→他の超音波センサと干渉していた。
        修正→干渉を防いだ。

      <第3回目試験>
        1、超音波センサモジュールへの書き込み試験
        結果→書き込みが正常に行なえた。
        2、超音波センサの動作試験
        結果→測定した値がおかしかった。 原因→可変抵抗の値が適切ではなかった。
        修正→可変抵抗を調節した。

      <第4回目試験>
        1、超音波センサモジュールへの書き込み試験
        結果→書き込みが正常に行なえた。
        2、超音波センサの動作試験
        結果→正常に動作した。



参考文献

番号 品名 ドキュメント番号/商品名 E/C 数量 単位 備考
100 MIRS0002 超音波センサボード回路図 MIRS0002-ELEC-1203 C 1    
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