かわいいデザインにしたったど

新型のXYスキャナ駆動用高電圧(といっても±150V)アンプが完成。

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ライントレーサーを除けばこのところ何ヶ月もこういった装置の製作ばかりで、いいかげんウンザリしているので、遊びを入れようということでかわいいデザインにしてみました。縁がグレーなのがいけませんね。縁をチープな金色かなんかに塗装してギャルがケータイに貼っているラメなどを貼ってデコアンプにしたら似合いそうです。

XYスキャナと言いますが、いろんな形式が世の中にはあるようです。いちばん簡単なのはこんなやつ
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です。チューブスキャナ言います。

圧電セラミックで出来ていて、内部は全部グランド電極になっており、外部は5つの電極に分かれております。グランドとZ電極の間に電圧をかけるとチューブが伸縮します。圧電素子のポーリングの方向によって伸縮どっちにでもなりますが、グランドに対して正電圧のときに伸びるというのが多いのではないかと思います。それのほうがわかりやすいですから。

X軸とY軸はそれぞれ対向する位置に電極が付いていて、たとえばこっち側のX電極にグランドに対して正の電圧をかけ、あっち側のX電極にグランドに対して負の電圧をかけると、チューブのこっち側は伸びてあっち側が縮むと。そうするとあっち側に向かって曲がります。セラミックのチューブなので非常に硬いですが、それでも少し曲がります。Y軸も同様。

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※この図はイラストレータで適当に曲げて作ったためよく見ると曲がり方がへんです

これでXYZの3次元スキャンが可能になります。が、XYは円弧状の動きなので、スキャン範囲が大きくなるとXY軸の動きがZ軸に干渉してきます。でも狭走査範囲の場合はシンプルで安くて使いやすいです。

さて、XY軸はそれぞれ正負の電源が必要です。対向する電極同士はポーリングの方向を逆にすれば同じ電圧でいいんじゃね?と思うでしょう。そうなのですが、どこだかの特許になっているとかで、結局4チャンネルアンプが必要になるというわけです。

増幅する前のスキャン信号が4種類(XYそれぞれに正と負)出ているシステムと、2種類(XYの正だけ)出ているシステムがあるので、どちらの方式にもスイッチできるようにしました。またゲインを4種類選べるようにしました。XY軸とも一箇所のトグルスイッチおよびツマミで買えるため、今回は信号を内部の基板まで同軸で持っていってアナログスイッチ(ADG408)で切り替えています。

高電圧アンプはAPEX製の高耐圧オペアンプPA241です。

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今回も電研精機のノイズカットトランス搭載です。

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