ひずみゲージ奮闘記 – ログ取得編（Round2）

はじめに

　さて今回は、ひずみゲージ 奮闘記 – Arduino編（Round1）の続編として、Pythonを使った計測データのログ取得にチャレンジしてみます。Arduinoを使ったシリアル通信データのログ取得になるわけですが、シリアル通信データのログ取得方法は、TeraTermやExcelのアドオン機能(Data Streamer)を使うなど、他にも色々方法があるみたいです。

　というわけで早速やっていきましょう！（アイキャッチ）

コード作成

　まずは公式ドキュメントを参考に、簡単なコードを書いて動かしてみましょう。

import serial
import datetime

com = serial.Serial("COM4", 38400) # COMポート、ボーレートの設定

while True: # ログと時間の取得、ファイルへの書込み
    val = str(com.readline().decode("utf-8").rstrip(None))
    date = datetime.datetime.now().strftime("%H:%M:%S")
    with open("test5.csv", "a") as f:
        print("{},{}".format(date, val), file=f)

　以上、非常にシンプルですが、まずはコレでいいでしょう。

　さて、それではログ取得結果を確認してみましょう。

ログ取得結果の確認

　上記のコードを見てわかる通り、ログは「test5.csv」というファイルに保存されます。

　ではその中身を見ていきましょう。
（前回のプログラムを少し修正し、100回平均の値のみ出力する形としました。）

test5.csv

17:33:36	HX711 Demo
17:33:36	Initializing the scale
17:33:36	Before setting up the scale:
17:33:37	read:	2757947
17:33:46	read average:	2777854
17:33:48	get value:	2783448
17:33:49	get units:	2788681
17:33:50	After setting up the scale:
17:33:50	read:	2790604
17:34:00	read average:	2788740
17:34:01	get value:	-3980
17:34:03	get units:	-2
17:34:03	Readings(average(100)):
17:34:12	-1.8
17:34:21	-0.9
17:34:30	-2.5
17:34:39	-2.2
17:34:49	-3.7
17:34:58	-3.4
17:35:07	-3.4
17:35:16	-3.7
17:35:25	-2.2
17:35:34	-3.7
17:35:43	-2.1
17:35:52	-1.9
17:36:01	-2.3
17:36:10	-2.9
17:36:19	-0.7
17:36:28	-0.7
17:36:37	1.6

　グラフでも見てみましょう。

　うーーーん。なんかドリフトしちゃってますね。２線式のひずみゲージを使っているので、リード線の温度影響のせいなのかな。。日没付近にガクッと下がって、晩御飯を作り始めた19時付近にグイっと上がっているのでそれっぽい。

作戦会議

　さて、どうしましょうか。今のところ考えている作戦は２つ。

1. 同時に温度(気温)データを取得して、相関を確認して補正係数で調整する。
2. ３線式のひずみゲージを使って、リード線の温度影響を補償する。

　幸い、散歩中に1,2に必要な温度センサ(LM35DZ)、３線式ひずみゲージ(型番不明)を拾ったのでそれぞれ試してみたいと思います。

作戦1. 温度影響調査

　2線式のひずみゲージで何とかするために、温度による影響を調査してみたいと思います。↓こんな感じでダンボールで計測機器を囲って、温室的なものを作ってドライヤーで空間を暖めてログを計測してみました。

　そんで計測結果がコチラです。思っていたよりしっかり相関がありますね。だいたい 1[℃]の気温変化で、ひずみゲージの出力が120[-]ぐらい変化する感じですね。実際に荷重を加えた際の出力レンジの幅で、どの程度の影響があるか判断しましょう。

次回予告

　ひずみゲージの特性も分かったところで、次回からは実際にひずみゲージをカーボンパイプに接着して、試験計測をしていきたいと思います。

　最後まで読んでいただきありがとうございました。コメント、高評価、チャンネル登録よろしくお願いします。