piu lentoの日々 (piu lento days)

(TVは観てないけど)「ナレ死」と似たような感じ、あるいは、仕事じゃないけど状況報告みたいに、今までに書いたことで単体にするほど大きくない、いろいろな「その後」(現状)をまとめて書く。

 

換気扇制御システム (間欠運転とリモコン)

自画自賛だが、なかなか便利なものを作ったと実感している。特に、PCのGUIでリモコン操作(動作モード(= 換気の強さ)の変更、指定時間連続onなど)できるのが良い。なお、念のため(C国の製品や自分を信じ過ぎちゃいかん)、定期的に過熱などの安全面を点検しているが、今までのところ問題はない。

そして、自分で作ったものだけど、大分、使い方のコツとか丁度良さそうな設定が分かって来た。

• 今は、換気扇のon/off周期30分、on率23%(on: 7, off: 23分)を通常動作にしている。
  • それまでは周期を45分にしていたが、後述のように、周期が短いほうが換気具合が平坦に近付くと考えたためである。
• 空気が悪い感じがするなど、ちょっと換気したい場合は、15分くらい連続して回すと大体は良くなる感じ。
  • 思い付きの値だが、丁度いいようだ。
• 追って別の稿に書く予定ではあるが、外が臭い場合には換気を停めたほうがいいことに(再度)気付いた(以前にも気付いた気がするが、忘れて居た)。
  • これは難しい。部屋に臭いが入ってから停めると臭いが排出されないように思うので、事前に検出する必要がある。。。
  • 次善の策は、部屋に臭いが入ったら、しばらく(外の臭いが消えるまで)換気を弱くすべきなのかと思っている。
• 以下、周期に関する技術的な考察
  • 周期(= on+off時間)が短いほうが、換気具合が平坦に近付き、空気の質(例: 室内のCO₂濃度)も安定すると推測する。
    • 平均して同じon率の周期でも、周期が長いと、例えばCO₂濃度の変動が大きくなる。
    • PWMやD級アンプや1ビットDAC(DSD)の周波数が高いのと同様に、周期を短くすることは換気扇をon率と同等の強さで常時回すのに近付く。
  • ただ、周期が短いとon/off頻度が増えるので、タイマーのリレーや換気扇の寿命が短くなる。
    • 換気扇については、推測だが、on/off頻度が高いと突入電流が流れる回数が増えるため、モーターのコンデンサの劣化が速まるのではないか。
      • 一方、そもそも このような自動間欠運転は想定されていないだろうから、自動運転するだけで寿命が短くなるので、周期の長さは大きな問題ではなさそうだ。
        • 周期が30分の場合、一日に48回もon(/off)するのと同じだ。業務用ならまだしも、家庭用の換気扇は そういう想定では ないのではないか。
          • ただ、トイレの換気扇とすれば、例えば5人家族で1人1日8回使うとすると、on(/off)される回数は40回/日と近い値になる。でも、8回/日は多いか。

例によって できただけでは飽き足らず(単に遊びたいだけｗ)、以下のような思い付きがあるが、実施するかどうかは不明・未定である。

機能追加・拡張案1: リレーの状態の取得

少し前に、PCからタイマーの現在のリレーの状態(onかoffか)を取得する方法を考えた。ただ、おもしろいけど結構面倒で、やる意味があるか不明だ。

概要: PCとタイマーが通信していない時に、リレーのon/off状態をシリアルの信号線(例: PCのRXD(受信データ))に出力し、使っているシリアルインタフェースIC(FTDI)のGPIO的な機能を使ってそれを読む。

このシステムでは、PCからコマンドを送らない限りタイマーからデータは来ないので、通信していない時にシリアルの信号線が通信プロトコル上正しくない状態になっても、(PCはそれを分かっているので)問題は起こらない。

機能追加・拡張案2: 換気扇の重複運転の防止

トイレの換気扇が動いている時は、本システムが制御する風呂の換気扇を停める仕組みも思い付いた。仕組みは簡単だが、これも やる意味があるか不明である(せいぜい、窓に張ったシートの張力を抑制できる程度)。

トイレの換気扇がonの場合、風呂の換気扇を制御しているリレーをonにしないように(あるいは、トイレの換気扇がoffの場合だけリレーをonにする)すれば良い。

簡単だけど、AC100Vが絡むので安易にはできない。

機能追加・拡張案3: リモコンの通信の無線化

これも、上と同様に やる意味があるか不明(現状の有線接続で見栄え以外の問題はない)ではあるが、興味はある。

以前も書いたようにWi-Fiモジュールを買えばいいが、いろいろ面倒なので、古いスマフォを使いたい。が、それも結構面倒そうだ。

一番面倒なのは、古いスマフォは電池が駄目になっていることだ。電池が寿命になったあとで交換品を買ったが、不良品か詐欺で使えなかった。今は ほとんど売っておらず、それらを買っても使える確証はない。

あ! 書いたあとで思い付いたが(無線でなく)有線でも、昔 流行りそうで ぽしゃった、ACの線を使うLAN(PLC)なら良さそうだ。けど、アダプタはもう売ってない うえに、あっても高そうだ。でも、このシステムは速度は全く要らないから、もし安く手に入れば手軽でいいかも知れない。

とは言え、LANなので相手(タイマー)側はシリアルでは済まず(小さいPCやスマフォが要る)、そこが面倒だ。「ACの線で繋がるシリアル」は見た気がするが、高い・・・

 

温度センサの補正式の調整

少し前から中・高温域の補正式を調整している。今は大体27.5℃くらいまでできている。なかなか暑くならないので進みが遅いが(ただ、完全に暑くなると温度の上昇速度が大きくなって、参照用温度計との応答速度の差が大きくなるから難しい)、もう少し経つと本格的に暑くなって終わりになりそうだ。

と書いていて気付いたが、今日は暑くて冷房していたから、やればできたかも知れない。ただ、昨日(冷房せずに)作業していたら夕方には弱い熱中症みたいになったし、夜に暑くて目が覚めて冷房したので、連日は避けたほうが良さそうだ。

去年の夏に合わせた温度計算式が今も有効なようで、大体27℃以上は補正の調整が不要になる感じだが、そこで(いかにもデジタルにｗ)階段的に切り替えはできない(そうすると、切り替え点付近の値が不安定になる)ので、もう少し測定して「うまい具合」の補正式にしたい。

 

高血圧

なぜか、去年の今頃より低い感じで、通常量の降圧剤を飲むと、朝の「上」が125mmHgくらいになることが多い。

• (もう少ししたら書く予定だが、)外からの異臭(煙草・薬品・農薬臭)が随分緩和できたために良くなった? 単に暖かくなったせい?

血圧が低い時に降圧剤を飲むと調子が悪くなるので、半分にして飲んで居る。

• そうすると、 朝の「上」は130mmHgくらいになる。
• 以前は、低い時は飲むのを止めていたが、低いのが続くなら半分ずつ毎日飲むのが良さそうだと考えた。
• 今後も低い状態が続くなら、医師に言ってみる予定。

 

白内障・飛蚊症・老眼

当然ながら、白内障も飛蚊症も良くは ならないが、悪化もしていない気がする。が、室内での見え方(特にディスプレイ)が今一つ(飛蚊症が邪魔)だ。

• 真上に照明があるのと、真横の窓が眩しいのも関係あるかと思っている。
  • メガネのレンズとの関係もある気がする。
• 眩しい窓対策
  • (これもあとで書く予定だが、)一部のレースのカーテンから臭いが出るようなので、しばらく(臭わない)1枚にしていたが、やっぱり眩しいので、臭わないものを買って追加した。
  • カーテンを2枚重ねて付ける・フックを延長する工夫
    • 以前は、1枚目(外側)のカーテンのひだに2枚目のカーテンのフックを掛けていたが、もっと確実な方法を思い付いた。
      • いつものように、寝ている時に思い付いた気がするが、下に書いたように、作業している時に思い付いたのかも知れない。
    • 1枚目(内側になる)用のフックのカーテンを付ける部分の底部に2枚目用のフックを引っ掛ければ良い。フックだけあれば、金具やテープなど何も要らない。それぞれのカーテンの取り付けは斜めになるが、レースのような薄いものでは問題なさそうだ。
      • 2枚重ねる前に、丈の短いカーテンをなるべく下に付けようとしている時に「発見」した。
        • なので、上のフックにのカーテンを付けなければフックの延長となり、1枚を下げて付けられる。
      • これを思い付いた切っ掛けは、2枚重ねる方法を改良しようとして、その前にカーテンを下げるために延長したフック(下を参照)を見たら、延長のために付けた上側のフックにもカーテンが掛けられることに気付いたことだ。
    • これを思い付く前は、1枚目用(実際にはダミー)のフックの底部近くにダクトテープで2枚目用のフックを貼り付けて延長していたのだが、もう一組(別の窓)分作るのは面倒だし、弱そうだし、高さの再調整が困難なので、もっといい方法がないかと思って居た。

    • 

      テープなどを使わずに、簡単にカーテンのフックを延長する・2枚重ねる方法

      

      (左の方法を思い付く前) カーテンのフック2個をダクトテープで繋げてフックを延長した。

      

      同、片側の分を延長したところ。

      
      

白内障に戻ると、昨日か今朝か、有名人(知らない人)が、手術して視界が かなりクリアになったという話を目にして、手術の怖さが少し減った。あと、僕は まだ濁って見える訳ではない(日光が眩しいのと左右の見え方がアンバランスになることがある程度)ので、「もう少し」余裕がありそうだと少し安心した。だから、そういう体験談は意外に有用な感じだ。

老眼は進行したかどうか不明だ(近視は進んでいない)。相変わらず老眼鏡は作っていない。近視用でも2本(普通用と自動車運転用)あるから それ以上は持ちたくないのと、遠近両用は今一つという話が多いし、実際に仕組みをみると無理があるからだ。

そのため、近頃は、近くの物を見る時に、眼鏡を外す以外に少しズラしてレンズの下や上から見るという、いかにもジジイ的なこともする。(でも、一人の時だけしかしないはずｗ) これ、目には悪いのだろうか? 筋肉的なもので、多くなければ問題ない?

 

(主に寝ている時の)動悸・頻脈

結局、原因不明で、余り変化(改善)なし。

• お酒は多少関係ある(飲むと、その夜は確実に動悸・頻脈が起こる)。
  • ただ、飲まなくても動悸・頻脈が起こることも多い。
• が、コーヒーは関係なさそう。
  • それでも、飲み過ぎは良くないので、以前よりは減らしている。
• やはりSAS?
• 日中もある。

ある記事で、夕食・飲酒後に体温が下がらないうちに寝ると自律神経が狂う(→ 動悸・頻脈などの原因にも)とかいうのを見たが、遅くまで起きてから寝ても変わらなかった。そもそも、起きているのが辛いｗ

体温と言えば、昨夜は暑くて目が覚めた(その時は動悸が強かった)が、冬でも暑くて動悸が起こるのだろうか? そこまで暖房は効かせていなかったが。

ただ、自律神経の問題かも知れない気はする。あるいは更年期的なもの?

 

耳の不調(突発性難聴・メニエール病 → 耳閉感・耳鳴り)

この時期(5月の連休明け辺り以降、夏まで?)は心身の調子が狂うようで(結構前から毎年同じように不調になる)、右耳も調子悪い。: 耳鳴りや軽い耳閉感が続いている。

• 毎年のように起こり、時間が経つと治るので、医院には行かない。
• 気にしすぎて振り回されるほうが良くなさそうだ。

 

鳩問題

(書いたあとで思い出したので、ついでにｗ) ベランダの鳩よけ網は まだ問題なさそうだ(外からの臭い対策でシートで窓を塞いでいて簡単にはベランダに出られないので、詳しい確認はできない)。たまに近くで鳴き声がしたり、窓の前を横切る影が見えるが、隣に巣を作っているのかも知れない。鳩は長生きだということなので、しばらくは そうなのだろう。

鳩の他にコウモリ(暖かくなって増えて来た)も防げている。あと、以前飛び込んできた小鳥は、あれ以来来ない。学習したのか、最初のは事故(勢い余って?)だったのか。その種類の鳥は元気なようで、たまに金具(換気口?)でカチャカチャ音を立てたり、朝賑やかに鳴いているが、そういうのは害でないから嫌ではない。たまに車に糞を落とすようだが、コウモリの尿よりは少ないので、まだ良しとしている。

 

車のオイル・フィルタ交換に気乗りしない問題

更に本当についでに。以前ちょっと書いただけだと思うが、いつも行っているディーラーの系列店の板金作業の不始末で、いつものディーラーすら嫌になり、本来は(確か)2月にするはずだった予定を延々と延ばしている。今日も予定には入れたが行かず仕舞いだ。来月後半から12か月点検の時期なので、それと一緒でも いい気すらしている。

その店は近くないが、以前は多少だるくても、「あのおっちゃんが居るかもなあ」と思って行ったが、今はそんな気分は全然起こらない。。。

そう言えば、その(いつもの)店には以前から数回トラブル(大小)に見舞われていることを思い出した。とは言え、僕の経験上、その店以上に いいディーラーは滅多にないのも事実なので、どう折り合いを付けるかだ。

本当に、プロの癖に いい加減なことをする店や連中には関わりたくない。時間もイライラも、無駄でしかない。

 

こうして見ると身体の不調の話が多いが、歳を取ったせいとか原因不明のものが多いから仕方ないね・・・

身体の不調(不調と言うよりは「劣化」)と言えば、他にも気になることはあるが、新しいものなので別途書きたい。

 

PS. ここに書いてないもので初出時は未完だった件でも、その後決着したものは その稿に書いてあることが多い。ただ、探すのが面倒で不親切ではある。

去年の夏に作った、YL-40の温度センサ(サーミスタ)で室温を測定する仕組みの続き。冬に低温での補正をしたが、予想どおり、その時に調整した範囲を超えたらズレて来た。本物の温度計と比べたら、25.5℃以上で、補正式の想定する温度差より0.3℃くらい低い(→ 温度計からは0.6℃くらい低い)感じだった。合わないのは嫌けど※、測定も調整も面倒なので延期して居たものの、段々差が大きくなったので 仕方なく先月の中頃に着手した。

※とは言え、そもそも、0.6℃くらいの差なんて「誤差の範囲」なんだから気にしなくていいという話(悪魔の声)もあるｗ

気分ならぬ気温次第でチェック・調整できる温度が決まるので なかなか進まなかったが、近頃は暑い日も出て来て大分進んだ。今日は室温が26.5℃くらいまでチェックできたので、去年の夏の出来上がった頃の温度(室温: 27.5-28℃くらい)まで もう少しだ。

サーミスタの温度の補正に関しては、素子の特性の温度変化(下を参照)以外に、基準として使った温度計(「シチズン大」)と温度センサの応答速度(熱容量)の違い、シチズン大の特性・精度、ADCの分解能や性能※や特性変動、それに、隣にあるディスプレイの熱の影響や空調とそれに伴う室内の気流も関係しているので、なかなか単純ではない。

※当初は、オフセットのグラフ(赤の点線)に見られる、不自然な変曲(屈曲)点はADCの性能(オフセット(上下)、直線性(曲がり)、変換精度(傾き))によると思って居たが、今はサーミスタの特性によるものかと思っている。

それでも、なぜか飽きずに(暇に飽かせて?)温度の測定・差のチェックと補正式の改良を続けて、どうにか満足できる感じになった。

冬には一つの直線で補正したが、(ちょっと前から薄々感付いて居たように、)それではうまく行かず、今は4つの直線で補正している。補正のためのオフセット(センサの温度に加える量)はグラフの赤の点線である。どうも、センサの特性に いくつかの変曲点があるようで、妙な形になっている。

書いてから思い出したが、冬に試行錯誤していた時、どうも19℃辺りに変曲点がある気がして2つの式にしていたが、それは不自然だと却下して1つにした。(グラフ: 黒の点線) 当時は低温だけだったので1つでも何とか合ったが、今となっては最初の勘が当たっていた。

補正パラメタの調整は、補正後の温度の線(グラフ: オレンジの直線)が上下に広がる測定点群の中央を通るように、あるいは、センサとシチズン大の温度差のグラフ(これは補正後の温度の線に沿って上下を拡大したものと等価である)で点群の分布が正負(上下)均等になるように、補正式(オフセット)が通る点を設定している。欲を言えば あと2本くらい増やしたいが、面倒なので しないで済ませたい。プログラムの作りを、直線の本数(実際には、補正式が通る点の数)を任意に増やせるようにすれば少しは手間は減るだろうが、それも面倒だｗ

まあ、そこまでやるなら、きっと「うまい曲線」があるはずで、補正(オフセット)のグラフは いかにも良く見る形だけど どういう式かは浮かんで来ない。: 3次式を45°の軸でフリップさせた形? → 1/3乗の式? (← 似ては居るが、0付近が垂直になるので違うようだ。 ← 式の構成によっては そうでもなさそうだ。) だとしたらなぜ?

そこで画像検索してみたら、サーミスタのBという定数は温度で変わるので(だから、実際には「定数」ではない)、温度とBの関係を求めて正確な温度を求めている方が居た。だから、理想的な補正式(曲線)のグラフを描けば そういう(温度に対するBから温度の補正値を対応させる)形になるのだろう。※ 実際、参照したページの「図6：出力電圧から「変数B」と「定数B」でサーミスタ温度に換算結果」は僕の補正のグラフと何か関係ありそうな雰囲気だ。

※実際には、上の方法では正確な温度が直接求められるので「補正」する必要はなく、補正式のグラフも意味がない。

ところで、この方は どうやって任意の温度を生成しているのか分からないが(恒温槽?)、僕にはそれができない(実際には、現在と同様に いろいろな室温で測定すればいい)のと、補正式を作り直すのが面倒なので(こっちが大きいｗ)、とりあえずは現状のままにしておく。

温度域別のグラフでオフセットを比べると、低中温域(21℃くらいまで)は従来(グラフ: 黒の点線)と改良版(グラフ: 赤の点線)の差が小さいので問題なかったのだが、中高温域では差が大きくなって、最初に書いた「温度が合わない」問題と辻褄が合う。実際、23℃以上(→ グラフ)でのオフセットの差は大ざっぱには0.3℃以上で、(最初に書いた)僕の印象に合う。

改良版の補正式を使用したところ、現在のところは、(室温が急激に変化しない状態では、)シチズン大との温度差が概ね(ひいき目に見て)±0.3℃以内※に収まるようになった。

※測温系の分解能(ADCと回路構成に依存する)が約0.24℃なので、これくらいなら許せる。

夏に近づいて室温が28℃くらいまでになれば(、一周回って)、補正の調整は ひとまず終了だ。

が、上に挙げた、サーミスタのパラメタBを温度の関数として温度を求める方法が結構良さそうな気が しつつあるし、センサ類の経時変化や夏の測定方法が今一つだったかも知れないので、また差が出る気もしている。

まあ、その時はその時だ。

なお、Bを温度の関数として温度を求めるにしても、その式は僕の補正式を含めた温度計算式を滑らかにしたものに近いはずであるだろうから、現状からの大きな精度向上は期待できなさそうな気はする。今の温度差は温度計算式以外の要因(特に熱容量の差)も大きいと思うからだ。

 

 

PS. 本題には全く関係ないが、y= x^1/3のグラフを探していたら、「y=1/3x二乗のグラフらしんですけど−」という質問(?)があって、僕だったら何を答えていいか分からないところを ちゃんと答えている方が居て感心した。

偉そうだけど、「これの何が分からないのか全く分からない」というのが正直なところだ。その質問を理解して教える教師は偉いと思う。ただ、その教え方(「考え方」)が学校式とか受験用の気がして、本当に実用になるのか疑問はある(もちろん、教師次第だろう)。

 

更に離れるが、上の前か後に、「実はE= mc²の"2"は1.9・・・とかじゃないのか」という質問に、正しいだろうが全然説明になってない、「当たり前のことだ。勉強してないの?」みたいな回答をし、その後、良くある訳の分からない深過ぎる話(δだの数直線だの間隔・連続だの)を書き連ねた人が居たが、そういうのが居るから物理とか数学が嫌いな人間が増えるのだと思う。

実際にグラフを描くと、E= mc²とE= mc^1.99は全く違う(値になる)と思うが、式の見た目は近く見える。それに、上の木で鼻を括ったような回答の奴自身も「近似的に証明されている」とも書いているのだから、1.99・・・だったら かなり近いかも知れないではないか。(数学嫌いなので知らんけどｗ)

 

更に脱線して、別の質問「数学が特異な人たちは、こういう数式が分かるんですか？−」でもやっぱりオタ偉そうな人が多くて苦笑した。数学嫌いの僕は こんな面倒な式は理解する気は全くなくて、必要ならプログラムを書くだけだ。

しかも、この式には間違いがあるではないか(回答を読んで分かった)。なのに、気付かずに したり顔で偉そうなことを書く連中って一体???

あと、回答にあったが、これが誤差を計算するものなら、絶対値でなく2乗の理由が理解できない(全部の回答を読めばいいのかも知れない)。「幾何学的な性質」とか サラッと書かれても「は?? 何ですか?!」だよ!!

だいたい、以下は すごい違和感しかない。

誤差には正も負もあるので、打ち消しあってゼロになったりするのは困る。
だったらを２乗すればいい。
全部プラスの数字にして、それを全部足し合わせて、足した個数で割り算する。
もともと２乗していたんだから、ルートすることでもとに戻せば、１回あたりの誤差として使える

僕にすれば、正負で打ち消し合うのが困るなら、まず、絶対値だ。なぜか2乗して、それを加算したのをsqrtしたって元に戻るとは思えない(ここは すごく強引だと思う。: 2乗は非線形だから、そのあとに加算したものをsqrtして線形に戻るかって話だ。まあ、多くの専門家が何も言わずに使うのだから問題ないのだろうけど、それが本質的に問題ないのか、実用的になのかは重要だ)。それよりは、絶対値を加算して平均したほうが ずっといい(素直だ)と思う(実際、上の回答の2乗に関係する行(2, 4行目)を除けば、絶対値のほうが適しているのに、なぜ2乗なんてして処理を増やすのだろうか)。まあ、きっと何か理由があるんだろう。

僕は(正しかろうがそうでなかろうが、自分の用途に問題なく使えるのであれば、考えるだけ無駄・本質でないので)「そういうもの」として粛々と使うだけだ。

 

と、最後はなぜか 数学(が得意気な人)に対する怨嗟になってしまった。。。

夏に作った、ディスプレイの輝度自動調整システムの明るさセンサの ついでに付けた室温測定機能。冬になってから、朝などに温度センサ(以下、「センサ」)と一般の温度計(以下、「シチズン大」)の差が大きいのが気になって居た。1℃くらい温度センサが高いようだった。合う時もあるので、「たまたま」ｗか、測定場所が違うせいかと思って居たのだが、そもそも、朝起きた時には ずっと空調が停まっていて室内の温度が ほぼ同じと考えられるにも関わらず違っているのはおかしいし、段々ズレがひどくなって来て見過ごせなくなったので、重い腰を上げて調整した。想像以上に大変だったが、センサと温度計が合うようになったのが気持ちいいし、今まで分からなかったことが分かった(気がする)。

なお、ここでは、シチズン大が「真の温度」を示すと仮定し、センサの示す温度を それに近づけるような補正を考えている。もちろん、シチズン大にも誤差はあるが、市販品なのでセンサよりは正確で安定している(突発的な誤差の変動が起こらない → ほぼ一定のオフセット誤差が長時間続く)と想定する。

ズレの原因は、推定した温度センサ(サーミスタ)のパラメタ(B値, 基準抵抗値, 基準温度)が異なっているのかパラメタが温度依存なのか、温度が下がるにつれてサーミスタの抵抗値から得られる温度が高くなるためだった。そのズレの量は、パラメタが合っているであろう温度からの差に比例しているようだ(簡単に言うと、温度が上がるとズレは減る: 下図の灰色の点線が補正量(= ズレの符号を逆にしたもの)。

今までの測定と調整から、補正の式は以下のようになった。

補正パラメタ:

• • 補正する下限の温度: Ta (実際にはこれより低い温度も可能)
  • Taでの補正量: Da
  • パラメタが合っているであろう温度: Tb
  • Tbでの補正量: Db= 0

→ 補正直線の傾き: k= (Da-Db)/(Ta-Tb)

温度補正式: センサの温度をtとすると、補正後の温度t'は以下である。

t < Tbの場合: t’= t + k * (t – Ta) + Da
t >= Tbの場合: t'= t

実際のパラメタは以下になり、kは0.0905となった。

• Ta: 14.0 (℃)
• Da: -1.72 (℃)
• Tb: 33.0 (℃)
• Db: 0 (℃)

以下に補正の例を示す。

• シチズン大: 15℃: 補正前のセンサ: 16.35℃, 補正量: -1.51℃ → 補正後のセンサ: 14.8℃
• シチズン大: 20℃: 補正前のセンサ: 21.15℃, 補正量: -1.07℃ → 補正後のセンサ: 20.1℃
• シチズン大: 22℃: 補正前のセンサ: 22.84℃, 補正量: -0.92℃ → 補正後のセンサ: 21.9℃

ズレは結構大きく、しかも、ほぼ全温度(33℃以下)でズレて居たことになり、一体僕は何をしていたんだと、なかなか がっかりだ。確かに、夏に調整していた時も、夕方などに なぜか0.6℃くらいズレたままだったことがあって、当時はシチズン大の「熱・冷え溜まり」と思って片付けたが、実は こういうことだったのかも知れない。※ ただ、温度が高くなると上の補正式からズレてくると思う(実際には曲線なのではないか)ので、春や初夏に再度確認・調整したい。

※今、上の式で26℃での補正量を計算したら、-0.63℃だった。合わない0.6℃の正体は これだったのだろうか? (だったら楽で いいが・・・ｗ)

 

何日間も寒い朝に暖房なしで測定するなどの苦労をして、上の補正式とパラメタを求めてプログラムに適用したところ、概ね合うようになった(下に例)。

上のグラフを説明する。: グラフは補正式が分かってからの数日間の測定・補正結果を示している。横軸は温度センサでの温度、縦軸(左)はシチズン大での温度または補正後の温度、縦軸(右)は補正量(オフセット)である。グラフ中央の斜めの点線は補正前後の温度を示す。測定した温度の点が この直線上にある時※、温度センサ(補正後)とシチズン大の温度が「合っている」状態である(ほとんどの点はセンサの分解能の約±0.25℃に収まっている)。

※正確には、「この直線の近くにあるはずの、センサの温度とシチズン大の温度を対比する線上」であるが、センサの温度とシチズン大の温度を対比させることは正確な補正することであるので、描くことはできない。

下のほうの灰色の線は温度センサの温度に対する補正量(縦軸は右)を示す。

たまにズレが大きいことがあるが、暖房をし始めたり、日が出て来たりして温度変化が急な場合に、温度計とセンサの温度反応速度の違いが影響していると推測している。不思議なのは、なかなか合わない領域があることだ(グラフの20-22℃の膨らんだ部分)。

他におもしろいのは、日によって測定点の直線からのブレ方(上か下か)が違うことだ。センサのADCの特性が長短時間的にブレるためかと想像している。そのため、補正後の値のグラフが そのブレの範囲の中央辺りを通るように調整した。

 

最後に苦労話を書く。

センサとシチズン大の温度差をちゃんと測れるようになるまでが大変だった。そもそも、「同じ温度」を比べていないのに気付かずに惑わされたので、何度も試行錯誤した。空調(暖房)の影響にも惑わされた。一時は、机の下の電気ストーブや日射しや横にあるディスプレイの熱もズレる原因かと思ったが、それらはセンサとシチズン大の両方に効くので、直接の原因ではないことが分かった。ただ、反応速度に差があるので、短時間的にはズレるため、原因と誤解してしまった。

やはり、以前も書いたように、正しい測定・計測が一番重要だ。これを しなければ・できなければ、何もできない・始まらない。

測定ファースト!

それから、電源を入れてからセンサが温まるまで(約10分)は温度が低目に出ることにも惑わされた。夏でもそうだったが、寒い場合はその時間が長引くことに気付かなかった。それが分かるまでは、補正は中央辺りでV字に交わる2つの直線(低温側の傾きは負)なのかと思ったが、そんな器用なものではなかったし、日によって結果が異なった(電源を入れる時刻が違うので、開始時の温度も違うため)ので、そのたびに補正パラメタを変更していた。

あと、センサのケースの通風が悪いのかと思って、側面のほぼ全体を開口にしてみたが、効果があったかは不明だ(温度の精度の点では ないだろう)。まあ、埃が入りやすくなる以外は、通風が良くて悪いことはないのでそのままにしているが、もし、センサ付近に埃が溜まるようなら、狭めたい。

 

PS. センサの温度分解能の0.25℃は物足りない。ちょっとした時に差が大きく見えて、気分が悪い。今はADCの測定可能範囲の半分以下しか使っていないので、フルに使うようにすれば0.1℃オーダー(例: 0.18℃)にできる。のだが、かなりの手間が掛かる(例: 明るさも温度も調整・較正し直し)ため保留している。というか、やりたくないｗ

そもそも、分解能を上げても それに合う精度が あるかは疑問で、「雑音で ふらついているだけ」ってことになるかも知れない(それでも、平均すれば精度が高められる可能性はある。音や画像のディザーのイメージ)。

分解能以外に、ADCの誤差(オフセット, 直線性)を補正できないかと思って基準電圧源を調べたが、手軽なものではADCの分解能(約14mV)を超えるものは なさそうなので諦めた。また、1個だけでは駄目で、少なくとも2個(高・低電圧)必要なので、なかなか大変だ。