大学校及び設置科 近畿職業能力開発大学校 附属京都職業能力開発短期大学校電子技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 計測技術、アナログ回路技術、マイコン制御
課題に取り組む推奨段階 電気電子計測技術、マイコン制御技術、センサ回路技術などの基礎を習得した段階
課題によって養成する知識、技能・技術

課題を通して、計測技術、回路基板の設計・製作技術、ワンチップマイコンやセンサの使用方法、プログラミング技術を身に付ける。

製作の目的と概要

 近年、生活習慣病になる一つの原因として塩分の過剰摂取があげられます。私達の身の周りにある塩分濃度計は非常に高価であるため、今回、自作の電極を用いて判別できる塩分濃度判別装置の製作をテーマとしました。
 市販の塩分濃度計は種々の成分を含んだ液体中における塩分の比率を判別するが、本装置は水道水と食塩により作成した食塩水の比率を、自作の電極により判別できるものとしました。

成果

 濃度判別手法は、方形波を印加した電極を食塩水に挿入したとき、濃度に応じて立ち下がり波形が変化することが実験を通して確認できたため、ある設定時間t1[s]後の立ち下がり電圧をPIC®マイコンにより測定し判別することとしました。
 市販品に比べ、使用環境に制限がありますが、方形波のDUTY比や振幅を調整することで水の電気分解の影響を抑え、周囲の温度変化の影響を受けないように恒温層内で実験を繰り返した結果、濃度1[%]以下で温度一定時の条件下における食塩水の判別をすることができました。また、製作価格も、一般家庭で使用されている市販品の半分以下の価格で製作することができました。
塩分濃度判別装置の製作(H19)の画像1
写真1 塩分濃度判別装置
塩分濃度判別装置の製作(H19)の画像2
図1 食塩水につけた時の波形