マイコンの入力に±10Vの入力をする際、どのようなシムテムでそのような入力を作れるのでしょうか？ 詳

マイコンの入力に±10Vの入力をする際、どのようなシムテムでそのような入力を作れるのでしょうか？
詳しい方教えて欲しいです。

質問者からの補足コメント

• 言葉足らずで大変失礼致しました。
  ±10Vの入力電圧によって、任意の位置制御ができるマイコン付きのバルブがあるのですが、どのようにして±10Vの電圧信号を入力するのか、そのような装置があるのか疑問に思い質問させてもらいました。
  システムは例えばa点、b点、c点とリミットスイッチがあった場合、a点のリミットを蹴ると2V、b点だと6V、c点だと10V…と言った感じでリミットなどの外部スイッチが入ると、マイコンの入力に電圧が入力されると言った感じです。

    補足日時：2017/02/01 11:59

• こんなかんじです。

  
    補足日時：2017/02/01 12:08

• こんなこんな感じの

  
    補足日時：2017/02/01 12:09

• m-jiroさん
  本当にご丁寧にありがとうございます。
  繰り返し読み返してみます。
  もう一点、質問のバルブ用の専用のコントローラがあったのですが、そのコントローラはシーケンサなどの信号でコントローラに入力して（4チャンネル設定可）、出力をリレー等を利用し-10Vから0 0から10Vに切り替えマイコンに入力すれば良いとの説明があったのですが、リレー等を利用するとはどういう意味が分かりますでしょうか？
  そのままコントローラから4チャンネル任意のボルトをマイコンに入力できないのでしょうか？

  
    補足日時：2017/02/04 14:45

No.1 回答者： m-jiro 回答日時： 2017/01/31 23:59

マイコンをテストするための試験信号の作り方ですか？

一番簡単なのは乾電池とVR(可変抵抗器)。
出てくる電圧をテスターで測る。
簡易試験ではよくやりました。

No.2 回答者： yamap0n 回答日時： 2017/02/01 01:18

自分の質問は曖昧だが妄想したシステムを詳しく知りたいとは無茶ですよ？

PICやArduinoなどのマイコンではパソコンのようにキーボードや画面が無いのでボタンや表示器を付けて入力した値などを表示させたりしますがどのように入力させるかはユーザーがプログラムによってシステムを作ります。

No.3 回答者： kmee 回答日時： 2017/02/01 08:41

その±10Vは電源なのか、信号なのか

電源なら、交流か直流か。
信号なら、信号発生機が欲しいのか、信号を読むための仕組(ADコンバータのような)が欲しいのか。
装置が必要なら、その大きさはどれくらいまで許容できるのか。

質問が曖昧過ぎます。詳しく補足してください。

No.4 回答者： m-jiro 回答日時： 2017/02/01 13:25

簡単なのは添付図のようにVR(可変抵抗器)で所定の電圧を作ってリミットスイッチで選択する方法でしょう。

これならどんな電圧でも作ることができます。電圧を変化させる必要がなければSW-Cの部分のように固定抵抗で分圧させても良いです。VRは10KΩ程度が良いでしょう。
リミットスイッチは優先順位の高いものをマイコンの近い側にします。
添付図では　SW-A ＜ SW-B ＜ SW-C　の順で高くなります。

マイナス電源は一般には使われないので用意し難いと思います。DC-DCコンバーターというのが市販されているのでこれを使うと良いでしょう。入力電圧、出力電圧、出力電流によって多くの種類があるので適したものを選んでください。ここに使うだけなら出力電流はごく小さいものでOKですが、入力と出力が絶縁されている物を使ってください。非絶縁型だと一般にマイナス出力には使えません。
マイコンはマイナス電圧の入力が可能なようですからたぶんマイナス電源を持っていると思います。使う電流はわずかなのでこの電源を使っても大丈夫と思います。
また作る電圧がプラス側だけでよいのならマイナスの電源は不要です。添付図の－10VのラインをGNDに接続すれば良いです。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
何度も見返したのですが難しいです・・・。
可能であれば追加質問させてもらいたいのですが
１、添付図で例えばSW-Aのみ切り替えた状態ですと、直列の電源の上電源の上は10Vで、下電源の下からは-10Vですよね？VR-A部にはそれぞれの電位差の20Vが発生して、それを抵抗で分圧してマイコンへ出力するのでしょうか？
マイナスの電圧が発生する原理がわかりません。
（プラスもあいまいですが・・・）

２、添付図のままの状態の場合ですと、マイコンはグランドレベルですのでOVでしょうか？

３、ご説明文に出力電流はごく小さいとありますが、なぜ小さいのでしょうか？
例えば10V発生して、出力（マイコン）の抵抗がすごく小さかったら大電流は流れないのでしょうか？

馬鹿ですみません。
お手すきの際で構いませんので、アドバイス頂きたく思います。

お礼日時：2017/02/03 18:49

No.5 回答者： yamap0n 回答日時： 2017/02/01 20:11

No2です。

差動入力なら±の電圧は読めます。

No.6 回答者： m-jiro 回答日時： 2017/02/03 22:59

#4です。

>　１、添付図で例えばSW-Aのみ切り替えた状態ですと、直列の電源の上電源の上は10Vで、下電源の下からは-10Vですよね？VR-A部にはそれぞれの電位差の20Vが発生して、それを抵抗で分圧してマイコンへ出力するのでしょうか？
VRの両端には電位差20Vが発生しています。
GNDから見ると図の上側が+10V、下側が－10Vになります。
この状態でVRを回していくと－10Vから+10Vまでの任意の電圧が発生できます。
または固定抵抗で分圧して適当な電圧を作ります。


>　マイナスの電圧が発生する原理がわかりません。
>　（プラスもあいまいですが・・・）
発生するのではなく作るのです。
乾電池で作るのもひとつの方法ですが一般的にはマイコンの電源(ここでは24V)からDCｰDCコンバーターで作ります。


>　 ２、添付図のままの状態の場合ですと、マイコンはグランドレベルですのでOVでしょうか？
意味不明。
どこが「グランドレベルである」とお尋ねなのでしょうか？


>　 ３、ご説明文に出力電流はごく小さいとありますが、なぜ小さいのでしょうか？
>　 例えば10V発生して、出力（マイコン）の抵抗がすごく小さかったら大電流は流れないのでしょうか？
このような制御入力端子の入力インピーダンスは一般に10KΩ以上あります。10V加えても1mAも流れません。10KΩどころか数MΩ以上が普通です。
実際の入力インピーダンスがいくらであるかについては取扱説明書に書いてあるかもしれません。または「入力電流0.5mA以下」のように書いてあるかもしれません。この場合は入力インピーダンスは　10V(最大入力電圧)÷0.5mA＝20KΩ　と考えればよいのです。


全体を総合した回路図を添付しておきます。
実はDC-DCは10V出力のものは特殊なので一般的な±12Vで作図しました。DCｰDC電力容量は0.5Wもあれば十分で、例えばコーセルの MGW1R52412 などが使えます。
https://www.cosel.co.jp/product/powersupply/MGW/ …

DC-DCの出力は±12Vですからマイコンの±10Vの範囲を超えた電圧が加わる恐れがあります。一般論としては(小生の経験からも)±12Vを加えても壊れる心配はほぼ皆無ですが、どうしても心配ならVR-Bの部分のように10KΩのVRと直列に1KΩの抵抗を入れておけば±10Vで収まります。

No.7 回答者： m-jiro 回答日時： 2017/02/04 16:38

>　リレー等を利用するとはどういう意味が分かりますでしょうか？

「内部ブロック図」の中央右寄りに小さい四角が4つあります。これが4つのアナログ電圧を選択するスイッチです。シーケンサーからの指示で切り替えるので半導体のアナログスイッチを使っているようです。もちろん古典的な(?)機械接点式のリレーを使っても構いません(微電流では接触不良になりやすいですが)。
図の右、CH1～CH4の四角がアナログ電圧を作るためのVRです。右下の四角がその電源です。たぶん+10Vと－10Vを作っているはず。

スイッチ部分は人間が直接手で操作するなら押しボタンスイッチとかトグルスイッチでよいです。しかし2つ以上のスイッチを同時にONすると想定外の電圧が出て誤作動するので優先順位を付けた方が良いでしょう。前回小生が添付した回路図は優先順位が付けてあります。前のスイッチからB接点(黒丸の接点)に接続しているのはそのためで、後方(出力に近い側)が優先します。

>　そのままコントローラから4チャンネル任意のボルトをマイコンに入力できないのでしょうか？
お尋ねの意味不明。
±10V(または±12V)の電源を用意し、VRで欲しい電圧を作れば良いと思いますが・・・
切換(選択)方法に悩んでいるのですか?

この回答へのお礼

本当にご丁寧にありがとうございます。
私の頭がごちゃ混ぜになっておりました。
例えばシーケンサからの出力Y1〜4をCH1〜4に接続し、Y1が入れば、CH1で設定した任意の電圧が左上のVOUT、OV端子に出力されるという理解で良いでしょうか？
また、15VのOUT、0Vは何に接続するのでしょうか。
何度も何度も申し訳ありません。

お礼日時：2017/02/09 10:57

No.8 ベストアンサー 回答者： m-jiro 回答日時： 2017/02/09 13:18

>　 例えばシーケンサからの出力Y1〜4をCH1〜4に接続し、Y1が入れば、CH1で設定した任意の電圧が左上のVOUT、OV端子に出力されるという理解で良いでしょうか？

そのとおりです。


>　また、15VのOUT、0Vは何に接続するのでしょうか。
図面左下にある「+15V　OUT　0V」のことですね。
説明書等を見ていただかないとこの図面からはわかりません。
この機器と組み合わせて使う機器の電源に使用するのでしょう。

この回答へのお礼

本当にご丁寧にありがとうございます。
大変助かりました。

お礼日時：2017/02/13 15:41