「入力電圧→AD変換→出力電圧の計算→DA変換→…

Question

「入力電圧→AD変換→出力電圧の計算→DA変換→出力」がしたいです。

「ポテンショメータからの電圧をA/D変換してピックやH8などに入れ、プログラムで出力電圧を計算し、D/A変換を行い、パウダーブレーキに適切な電圧を送る」ということをしたいと思っています。

現在、ポテンショメータを動かし、角度変化により生じるポテンショメータからの電圧変化をオシロスコープ上で確認すること、また一定電圧発生器を用いて電圧を調整することでパウダーブレーキの抵抗を変化させることまではできています。

しかし、電気回路は素人のためポテンショメータからの電圧に応じてパウダーブレーキの抵抗値を変えるために「何が必要なのか」も「どうすればいいのか」が全くわかりません。

時間をかけずに予算1万円程度で、最も簡単にできる方法をお教えください。
開発キットなどでも構いませんので、「どこの何という商品と何という商品があればできる」と具体的に教えて頂けたら幸いです。

Answer

簡単に考えましょう。
単に非線形な制御をしたならＶＲのカーブを選択してはＡ，Ｂ、Ｃと異なるもんが用意されてますからあるいは中点付きに抵抗をつなぐ手も、
あるいはいっそ多点スイッチと抵抗で作るとか
プログラムで作るのは格好良いけどそれなりの経験と知識がいります。
エクセルでテーブル作ってワンチップで出来ることは出来ますけど現場で、それも工場で安定させるのは大変だと。

Answer

機器単体価格１万円以下↓
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-00004
但し、本ページの最下段の「=ご購入前に必ずお読みください=」を熟読して下さい
特に５行目、１７行目を

>時間をかけずに予算1万円程度で、最も簡単にできる方法をお教えください。

「パウダーブレーキ」とは一般的には繊維機械とかで張力制御に使うものですが
本装置の目的は何でしょう？
工場の実プラントで使うにはマイコンキットや自作ボードでは危険が大き過ぎる
ボードが誤作動したら、機械は制御不能で暴走して大破とか
大破しないまでも、修理完了するまで操業停止１週間とか？

実プラントで安心して使えるにはそれなりのコストは必要です
その為の安心料を含んでいるのが一般的な工業用機器です（シーケンサやインバータ等）
概ねマイコンボードの数倍以上の価格になります
http://wwwf2.mitsubishielectric.co.jp/melfansweb/plc_fx/index.html
http://www.fa.omron.co.jp/product/family/2064/index_p.html

自作マイコンボードでシーケンサ同等以上の品質を確保するには
概ね数年以上のキャリアが必要になります
実プラントでは無く実験目的とか
例えボードが誤作動してもプラント停止とか火災とか２次被害が無いなら
それなりに開発コストを掛けてでもやる意味は有るでしょうけれど
（多くの場合１週間以上寝ないでサービス残業になる）

機器単体価格でなくプラントシステム一式での金額で積算するべきです
しかもサービス残業代もまじめに積算して

Answer

毎度ＪＯです。
文面からしますと
>>ある角度を超えると非線形的（2次曲線的）に出力電圧を上げたいと考えております。
この曲線を生成する為にマイコンによる計算をさせるのでしょうか？

解決方法１）
A/D変換とD/A変換の間にマイコンによる計算で非線形的なカーブを出力する事は可能ですが、初心者では相当な難問です
「それ」が出来る人なら予算1万円以下は可能です

もう一歩進めるなら、0-5VのD/A出力をせずPWMによるスイッチングであれば、
回路の効率も上げられます

解決方法２）
>>ある角度までは出力電圧は0Vで、ある角度を超えると非線形的（2次曲線的）に出力電圧を上げたいと考えております

Ａカーブ或いはＣカーブのセンタータップ付きのＶＲに、ボルテージフォロアで出来そうですか、0Vから変化し始めるポイントが任意では有りません
この方法なら２千円以内かな？

Answer

入力の条件、出力の条件、入出力の関係が分かりませんので
答えようが無いのですが

例えば、入力に従い出力がリニアに動く場合などでしたら
H8を使わなくてもOPアンプだけでも対応できそうな気がします。

もう少し具体的な説明がないと回答が付かないかも？

そういうことですか。
でしたらH8でソフト側でがんばれば何とかなりそうですね。
H8は入出力とも保護回路を入れ、出力側は電流の容量を確認し
バッファ等を入れた方がいいでしょう。

ソフトはテーブル作って非線形的な部分をいくつかの直線に
置き換えたり出来れば可能じゃないですか（限度があるが・・・）

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