変なところで悔しさがにじみ出ていたので、ステッピングタコメータのケースづくりを一旦止めて、前回の続きを実施した。まず、バイクの電気式タコメータはどういった種類のコイルがあるかということを改めて調べてみた。
えぇ。そこからなの?と思う人もいるかと思うけど、全然調べてなかったので初心に戻った次第である。
ということで当時、中国製でクソ安かったYBRの電気タコメータをバラバラに分解した部品があったので、探し出してきた。
駆動部分を見るとはずみ車の形状をした金属板とその横に移動するコイル、下部に永久磁石と上部にダンパの役割をするヒゲゼンマイがある。

これらの写真を元にネットを大航海すると交差コイル型と可動コイル型という2つの方式のコイルに行き着いた。交差コイルは主に自動車で使われるメータの形状で、80年代~2000年代はじめ頃までは抵コストで作れるバイク用のタコメータコイルで実際は振動には弱いようだが可動コイルがつかわれていることを突き止めた。
また可動コイル式は複数に種類が分かれるのだが、そこは今回関係ないので割愛した。
この可動式コイルは主に電流計や電圧計に使われていて、内部の回路や接続方法で電流計と電圧計に分かれる。可動コイル部分は同じ部品だ。ざっくりとした比較
| 項目 | 電流計 | 電圧計 |
|---|---|---|
| 測るもの | 電流(単位:A アンペア) | 電圧(単位:V ボルト) |
| つなぎ方 | 直列つなぎ | 並列つなぎ |
| 内部抵抗の大きさ | 小さい | 大きい |
であれば、可動コイルをそのものを制御する方法としては電圧計よりは電流計として制御したほうが楽そうだということにたどり着く。
そこでGPZ400Rのメータ単体の抵抗値をデジタルテスターで測ると77Ω(注1)なのでフルスケールで何mA流れるか測定することにする。秋月電子ではるか昔に購入したMETEX P-10で測ろうとしたら、あいにくどこかにお出かけ中。普段遣いのSANWAのPM3でセットアップするとレンジがない。これ測れないやつじゃんと今更ながら気づくのであった。
しょうがないので、普段はあまり使わない実効値が測れるテスターを久しぶりに使う。
PCとUSB接続できるらしい高機能なテスター(WH5000)であるが、デカいのでほとんど使われない不遇のテスターである。秋月電子ではポケットハンディの分類項目になってるがまあデカい。

高い電圧をかけているのでコイルが発熱している可能性もある。と言うのも測定している間、値ががどんどん変遷していくので、もっと低い電圧をかけて測定したのがこちら、

測ってる最中、値は遷移するのだがフルスケールよりは電流値遷移のスピードがかなり緩い。
以前の測り方が良くなかったことは明確であり、かつ、これが正しい実効値であろう。
抵抗値(実効インピーダンス)80Ωということでデジタルテスターで測った値(注1)がそれよりも高いということで正しいということもわかってきた。
その後の大航海でも、電気式タコメータのブロック図として回転数→FVコンバータ→電圧→電流回路→可動コイルという記載を見つけ、電流制御であったほうが良いという結論が導かれた。
その考えを元にさら発展させた回路が以下のとおりだ。ここまで到達するのにいくつか回路を書き換えたことか。また勉強にはなったが、今回はちゃんと気がついてよかった。
図にあるNchMOSFET(BS170)は見かけのスペックは満足していますが想定される電力損失に対応出来ず使えません。表記とは異なるロジックレベルで動くNchMOSFETを使う予定です。

ただ、この状態では部品点数が多く、代替回路としては目的を果たせません。
以前作ったパルス入力部と電源部と4ピンPICを使った代替テスト回路、ここにオペアンプやNchMOSFETを追加する余裕はありません。
(二階建てにしたら純正ケースに入らなかったという失敗回路)

いかにカスタムICの集積度が高かったことが伺えますので、現行の回路としての機能をソフトウェア側で賄えないか代替処理を考察中です。
なお、フルスケールが低いもの(例えば自動車など)であれば、出力する電流値が小さいので以前検討して失敗したLM2917が主要代替部品として使えるとは思います。以前は、全く理解できておらず、間違った理解で使用しており、間違った回答で満足していましたが、結局、高回転まで回る2ストでは使用できないということも今回の論理設計で分かったことです。ということで当方は少し納得したのでここからはステッピングタコメータの内の作業に戻ります。今後、当方としては苦手なプログラミングで対応するため暇なときにさらに内容をアップグレード検討していくことにはなるかと思います。

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