PCカメラでなんでも同期データロガー

千石ガイガーキットのバックグラウンド経時変化では1分おきに1時間データの測定をしました。

データの自動計測と言うと、計測器とパソコンを接続するためのハードウエアや自動計測のためのソフトウエアといった難しそうなイメージがありますが、市販のUSB接続のカメラと無料ソフトを使えば、極めてお手軽に実現できます。

  1. PCにUSBカメラを接続
  2. カメラに写るように計測器を設置
  3. フリーソフトを使って一定間隔で写真を自動撮影


ログを採ると言うこと


据え置き型のデジタルマルチメータや三和のPC500aをはじめとする一部の高価なデジタルテスタは、PCと接続してデータのログをとることが出来るようになっています。しかしながら、アマチュア電子工作で使われるようなMAS830Lなどの一般的なデジタルテスターにはそういった機能は普通は付いていません。



また、テスターに限らず、多くの安価な計測器はPCとの接続機能や長期間のログ採取機能を持ち合わせていません。
千石ガイガーキットのバックグラウンド経時変化では、八ヶ岳クラブの出しているCK1026ガイガーカウンターキットのバックグラウンド計測を1時間にわたり1分おきに計測しました。


001_20110614090106.png
fig.1: 測定結果、横軸が時間でデータは1分間隔で採っている


と、言うと、ストップウオッチ片手にガイガーカウンターに張り付くようなイメージがありますが、計測自体はPC接続のカメラと一定間隔で撮影をしてくれるソフトウエアがあれば、放って置くだけで完了します。
準備も簡単です。
プログラミングとか工作とか必要ありません。
ただ、撮った写真から数字を読み出すことだけは目視でやら無いといけないので、面倒くさいです・・・。

カメラの準備


まずカメラについてです。
計測した表示機の数字が読み取れる程度で充分なので、使用するカメラは安物のUSB接続カメラで問題ありません。ノートPCの中にははじめからビデオチャット用のカメラが付いているものがあるかもしれませんが、それでも大丈夫です。

下記は、Amazonで検索した安いUSBカメラですが、もっと低いスペックのもの、秋葉原の店頭でワゴンセールされているものでも充分なはずです。



LiveCapture!で写真を撮る


まず、接続したウエブカメラで写真を撮るためのソフトをインストールします。
ワンクリックで静止画撮影が出来るソフトなら何を使っても構いません。購入したUSBカメラにもソフトが付属しているかもしれません。

私は、この種類の無料ソフトの中では最も有名なLiveCapture2を利用しています。

RGBClickで他のソフトと同期させる


次に、定期的に画像をキャプチャさせるためのソフトウエアを紹介します。
RGBクリックは、画面上であらかじめ指定しておいたポイントを一定時間間隔で自動的にクリックしてくれるソフトです。このソフトを使えば、定期的にUSBカメラの画像を撮影することが出来ます。


snap0000.jpg

snap0001.jpg

snap0002.jpg
fig.2-4: 一定間隔で写真撮影


さらに、クリックする箇所は複数箇所指定できるので、写真撮影の後にデジタルマルチメータからデータの読み出しなどをさせるといったことが出来ます。

一例として、抵抗の温度依存性について調べることを考えます。

セメント抵抗の温度特性 その1その2では、セメント抵抗の自己発熱によってどの程度の抵抗値の変化があるのかを調べました。

さらに、周囲温度によって抵抗がどのように変化するかを調べるには、周囲温度と電気抵抗の両方を同時に測定する必要があります。
温度の測定は市販の温度計をUSBカメラで撮影、抵抗の測定はPC接続可能なデジタルマルチメータを使うとしても、これらの測定を同期させて行いたいと言う要求が発生します。

RGBクリックを使えば、クリックの組み合わせだけでデータを取得できるありとあらゆるソフトに対して同期した動作をさせることが出来ます。

実際にRGBクリックをつかってデータロガーを構成する場合の注意事項を書きます。

まず、自動的に立ち上がる可能性のあるウイルス対策ソフトやWindowsUpdateはOFFにしておく必要があります。スクリーンセーバーや一定時間でスリープや休止モードに入る設定も解除しておく方がいいでしょう。
さらに言うならば、Windows Updateやウイルス対策がOFFの無防備な状態で長時間置くことになるので、インターネットからも切断して置くことを進めます。

もうひとつ。
私が使っていたバージョンのRGBクリックはPCの時計で24時を越えるタイミングでクリックを行わなくなる挙動を示していました。

私の用途では、24時間を越える計測を行ったことは無いので、測定を始める前にあらかじめPCの時計を午前0時に設定する(時計を狂わせる)ということをしていました。こうすることで24時間未満の計測は可能です。
新しいバージョンでどうなっているかは、まだ調べていません。

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