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３軸加速度センサーＶｅｒ３　AS-3ACC-3の紹介
＜概要＞

■加速度を電圧値に変換するセンサ
　浅草ギ研製「３軸加速度センサーＶｅｒ３」は１．５Ｇ又は６Ｇの測定範囲を設定できる超小型３軸加速度センサーボードです。
　電圧出力方式なので、各種マイコンのADC、浅草ギ研のロボット神経システム、インタラクティブインターフェイス、マノイセンサーボードなどに直接接続することができます。

■広い電源入力
　本製品は内部３．３Vで動作しますが、レギュレータが付いているので、３．３V又は４．３〜１０Vと幅広い電源で動かすことができます。

■傾きも検知
　加速度を検出するセンサーなので、重力加速度、つまり傾きの検出も可能です。傾きと出力の関係については下記を参照願います。

 ■超小型設計！
ロボットなどに基板を搭載する場合はその大きさがネックになりますが、このセンサーボードは極力小さい部品で構成されており、実装面積が小さくて済みます。
＜仕様＞

電源電圧
　+3.3V　又は　+4.3〜+10V 　(*1)
消費電流
 　7mA
測定加速度
 　6G/1.5G 可変(*2)
測定傾斜角
 　-90°〜+90°
耐衝撃
 　+-5000G
応答周波数
 　XY:400Hz
　Z:300Hz
感度 (*2)
　1.5Gモード : 800mV/G (±7.5%)
　6Gモード: 206mV/G (±7.5%) 　(*3)
オフセット電圧
(0G時の出力)
　1.65V (±10%)
出力電圧範囲
 　+0.25 〜 ＋3.05 V
他軸感度
 　±5%
サイズ

　10mmx14mm　重量約1g

(*1)推奨電圧5.5V以下。高い電源電圧になると発熱が大きくなりますので、放熱板の取り付けなどの冷却処理を行ってください。熱により出力値が若干変わります。
(*2)設定方法は下で説明
(*3)加速度と出力値は比例
＜価格＞

　税込み　２，５２０円　（本体価格２，４００円）

＜オプション＞
　ヘッダピン２ｍｍピッチ　１列ｘ４０　２５２円（本体価格２４０円）
　センサーケーブル2mmピッチ3P-3P 20cm　３１５円（本体価格３００円）
　センサーケーブル2mmピッチ3P-3P 20cm　10本セット　２，６２５円（本体価格２，５００円）
　＊２０ｃｍ長の３本ツイストケーブル両端に２ｍｍピッチｘ３ピンのメスコネクタが付いているもので、ADCのセンサポートに合います。
　＊コネクタはヒロセ製A4B-3S-2Cです。
＜ピン配列と寸法＞

　　　



※出力端子は２ｍｍピッチスルーホールになっています。AGB65-ADCやマノイセンサーボードと接続する場合は別売りの２ｍｍピッチピンヘッダを購入して下さい。（浅草ギ研で販売しているのは１ｘ４０列なので３列にニッパなどで切ってからハンダ付けして下さい。２．５４ｍｍピッチも販売しているのでお間違いなく。）

※基板の穴はφ２．２です。Ｍ２ネジでの取り付けを想定しています。


＜動作説明＞


＜電源＞

　このボードは、内部３．３Ｖで動作していますが、レギュレータを搭載しているので３．３Ｖ以外の電源でも動かせます。３．３Ｖ電源を使う場合は”３”に＋３．３Ｖ、”Ｇ”にＧＮＤをつないでください。その他の電源を使う場合は、ＶにＶｃｃ、ＧにＧＮＤをつないでください。


＜モード切替＞

　モード切替は、ジャンパのＯＮ／ＯＦＦもしくはモードセレクト端子のどちらかで行います。
　Ｊ１をジャンパしない（出荷時）と、６Ｇモードになります。Ｊ１をハンダなどでジャンパすると１．５Ｇモードになります。
　モードセレクト端子は内部でプルアップされているので、何もつながないと６Ｇモードになります。マイコンなどのＧＰＩＯにつないで操作する場合は、ＨＩＧＨで６Ｇ、ＬＯＷで１．５Ｇモードになります。 。


＜０Ｇ端子＞

　０Ｇ端子は通常は１．６５Ｖを出力していますが、ＸＹＺ全ての出力が０Ｇ近くを検出すると出力電圧が上がります。センサーボードが落下したときにＸＹＺ全てが０Ｇに近くなります。つまり、落下を検出できます。


＜接続例＞


　　
　



＜端子の処理及び取り付け＞

＜センサーケーブルを使う場合＞

　センサー基板には２ｍｍピッチスルーホールが空いていますので、AGB65-ADC、インタラクティブインターフェイス、マノイセンサーボードに取り付ける場合には別売のヘッダピン２ｍｍピッチをハンダ付けすると、浅草ギ研製センサーケーブルが使えます。
ピンヘッダを取り付けた例
　


＜重力とXY軸の傾きについて＞

　加速度センサを傾斜センサに使用するケースが多くみられますのでここで、重力加速度と傾斜について説明します。地球の重力は垂直方向に１Ｇです。加速度センサを傾けるとこの重力に反応しますので９０°傾けると１Ｇの力が生じます。　傾きと重力の関係は次の図のようになります。



　 以上から　重力加速度（Ｇ）　＝　Ｓｉｎ（傾き角度）　と言えます。

　＜動作イメージ＞の図の公式で重力加速度（Ｇ）が計算できますのでアークサイン関数を用いて角度を計算することができます。
角度
Ｓｉｎ
０°
０．００００
１０°
０．１７３６
２０°
０．３４２０
３０°
０．５０００
４０°
０．６４２８
４５°
０．７０７１
５０°
０．７６６０
６０°
０．８６６０
７０°
０．９３９７
８０°
０．９８４８
９０°
１．００００
　マイコンでＳｉｎなどの三角関数の計算をするには非常にパワーが必要で、場合によってはメモリが足りなくなる場合があります。このような場合は三角関数のテーブルを作っておき、その値と比較しておおまかに角度を求めるとメモリを消費せずに角度を求めることができます。
　左の表は１０°ごとのＳｉｎの三角比の表です。上で求めた（Ｇ）の値がどの範囲に入っているかをこの表と比較することにより、 １０°単位での解像度で角度を求めることができます。

　今、たとえば測定結果から０．７Ｇとの結果が出たとしますと、左の表から約４５°傾いているということがわかります。

＜重力とZ軸の傾きについて＞

　Ｚ軸は基板を水平にしている時に下方向に常に１Ｇの重力が加わりますので常に+１Ｇの出力になります。基板を任意の方向に９０°傾けると０Ｇ、さかさまにすると基板上方向に１Ｇですので-１Ｇの出力となります。

　　　　




＜使い方事例サンプルプログラム＞
　以下、前バージョンの３軸加速度センサのサンプルですが、同じようにして測定できます。

　■ＰＣからＡＧＢ６５−ＡＤＣ経由で加速度を測定する

　■ＢＡＳＩＣスタンプと接続−＞こちらのADCとの接続を参照　もしくはAGB65-ADCを使用してください。

　■Ｈ８と接続してみる−＞こちらとほぼ同じ

　■ＰＩＣと接続してみる−＞こちらとほぼ同じ

　■ＡＶＲと接続してみる


 ＜トラブルシューティングＱ＆Ａ＞

Ｑ：出力が出ない
Ａ：電源電圧を確認してください。
Ａ；動作テストをしようとして、針が振れる方式のテスターで出力を図ろうとしても、センサーの出力はこのようなテスターの針を駆動するほどの電流は流せません。マイコンのＡＤＣや、オシロスコープで測定してください。


Ｑ：測定範囲が１．５〜６Ｇとあるが、ロボット作成には何Ｇまで測れればよいのか？
Ａ：ロボットの作り方と用途によっても変わってきますが、一般的に　手足の動き−＞２Ｇぐらい、　転倒時の衝撃−＞１０Ｇぐらい　といわれています。
傾きセンサとして使用する場合は、１．５Gモードにすると出力の幅が大きくなるので１．５Gモードが向いています。尚、出荷時は６Ｇモードになっているのでご注意下さい。



＜使用上の注意＞

・バッテリ使用時には電源ラインをショートさせると、バッテリが破裂・発火する可能性があります。作業中にはショートさせないよう十分注意して下さい。また、取り付け後も、あいている電源ラインに導電物質が触らないように注意して下さい。
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