９章：アース抵抗観測レコーダ

作成2014.06.20

　アース抵抗、臭い、湿度、温度の変化を記録する観測レコーダを作成します。

アース抵抗観測レコーダの回路図
　アース抵抗観測レコーダの回路図を以下に示します。

評価プログラム
　まずは下記の「37-9.zip」ファイルをダウンロードしてください。
[37-9.zip]をダウンロードする。

解凍するとフォルダー内にUSB-HID-SCDフォルダーがあります。USB-HID-SCDフォルダー内に

（１）MPLAB IDE-Xフォルダー
*MPLAB IDE-X\src\apps\usb\device\hid_custom\firmware\MPLAB.Xがソースプログラムです。
*ファイルの相対位置関係は変えられません。
*容量削減のため、直接関係無いと思われるファイルは削除しました。
*「XC8」用です。

（２）Windows Softwareフォルダー
（２-１）PnP Demo - Windows Softwareフォルダー
*Microsoft Visual C# 2012 Express（ソース）

（３）注意事項
*上記プログラムはＰＩＣ１８Ｆ４５５３用に修正してあります。
*Microsoft Visual C# 2012 Express（ソース）はVS Express for Desktopを管理者として実行しHID PnP Demo.slnを開く必要があります。（ダブルクリック起動ではビルドが成功しません。）
操作方法
（１）リセットボタンで初期状態になります。
（２）SW1を押すと温度測定値をEEPROMに記録を開始します。
（３）記録中は基板のRE2に接続されたLEDが点灯します。
（４）基板のSW2を押すと記録を終了し、USBモードになります。
（５）リセット状態でSW2を押すと直接USB通信モードになります。
（６）パソコンでHID　PnP Demoを起動して、読取開始ボタンを押すと測定データファアイルが作成されます。
アース抵抗観測レコーダの外観
　アース抵抗観測レコーダの外観を以下に示します。

アース抵抗観測レコーダ測定事例
　アース抵抗観測レコーダ測測定事例を以下に示します。

年月日	時間	抵抗kΩ	電圧差V	臭いdiv	湿度%	温度℃
2014/6/19	9:30	1.689	-0.306	26966	53.36	27.73
2014/6/19	9:40	1.687	-0.304	26639	52.79	27.46
2014/6/19	9:50	1.691	-0.306	26074	52.64	27.68
2014/6/19	10:00	1.691	-0.308	25685	49.03	27.7
2014/6/19	10:10	1.688	-0.307	25513	47.82	27.97
2014/6/19	10:20	1.688	-0.308	25182	47.53	27.83
2014/6/19	10:30	1.686	-0.306	24767	51.75	27.08
2014/6/19	10:40	1.685	-0.308	24591	50.13	27.26
2014/6/19	10:50	1.683	-0.308	23789	49.21	27.14
2014/6/19	11:00	1.683	-0.307	23583	47.63	27.16
2014/6/19	11:10	1.682	-0.308	23488	47.11	27.64
2014/6/19	11:20	1.683	-0.306	23506	48.34	27.7
2014/6/19	11:30	1.682	-0.304	23294	48.2	27.79
2014/6/19	11:40	1.679	-0.307	23039	45.98	27.89
2014/6/19	11:50	1.678	-0.307	23035	46.75	28.27
2014/6/19	12:00	1.685	-0.304	23549	39.41	31.82
2014/6/19	12:10	1.688	-0.306	30939	21.63	41.44
2014/6/19	12:20	1.683	-0.302	28431	33.38	33.42
2014/6/19	12:30	1.682	-0.298	27115	38.55	30.61
2014/6/19	12:40	1.679	-0.298	25851	40.77	29.72
2014/6/19	12:50	1.681	-0.297	25048	43.14	29.51
2014/6/19	13:00	1.681	-0.299	24479	43.98	29.41
2014/6/19	13:10	1.682	-0.296	23776	45.83	29.23
2014/6/19	13:20	1.681	-0.294	23062	45.08	29.02
2014/6/19	13:30	1.682	-0.297	22717	44.13	29
2014/6/19	13:40	1.68	-0.297	22118	45.16	28.93
2014/6/19	13:50	1.684	-0.296	21503	45.69	28.82
2014/6/19	14:00	1.688	-0.297	21385	48.26	28.63
2014/6/19	14:10	1.685	-0.295	20953	45.86	28.65
2014/6/19	14:20	1.682	-0.296	20597	45.58	28.69
2014/6/19	14:30	1.684	-0.296	20495	43.08	28.7
2014/6/19	14:40	1.689	-0.292	20495	42.9	28.7
2014/6/19	14:50	1.683	-0.294	20495	41.28	28.56
2014/6/19	15:00	1.685	-0.295	19705	38.41	28.42
2014/6/19	15:10	1.689	-0.295	19551	39.32	28.23
2014/6/19	15:20	1.69	-0.297	19483	37.85	28.33
2014/6/19	15:30	1.69	-0.297	19407	39.49	28.04
2014/6/19	15:40	1.695	-0.298	19266	38.91	27.81
2014/6/19	15:50	1.697	-0.299	19173	38.21	27.62
2014/6/19	16:00	1.697	-0.299	19160	39.79	27.53
2014/6/19	16:10	1.699	-0.3	19018	38.99	27.53
2014/6/19	16:20	1.701	-0.301	18943	38.84	27.5
2014/6/19	16:30	1.7	-0.301	18943	41.2	27.41
2014/6/19	16:40	1.704	-0.3	18913	44.81	27.22
2014/6/19	16:50	1.707	-0.301	18868	45.54	27.11
2014/6/19	17:00	1.707	-0.3	18832	46.75	27.06
2014/6/19	17:10	1.707	-0.3	18791	46.65	27.07
2014/6/19	17:20	1.709	-0.302	18717	45.98	26.93
2014/6/19	17:30	1.712	-0.302	18687	46.15	26.73
2014/6/19	17:40	1.711	-0.3	18655	47.39	26.5
2014/6/19	17:50	1.714	-0.301	18650	47.58	26.32
2014/6/19	18:00	1.715	-0.302	18583	47.92	26.14
2014/6/19	18:10	1.713	-0.303	18525	47.36	26.01
2014/6/19	18:20	1.718	-0.302	18458	47.25	25.83
2014/6/19	18:30	1.719	-0.303	18452	47.75	25.8
2014/6/19	18:40	1.72	-0.302	18451	48.45	25.78
2014/6/19	18:50	1.719	-0.303	18447	48.48	25.71
2014/6/19	19:00	1.723	-0.304	18447	49.06	25.6
2014/6/19	19:10	1.723	-0.303	18447	48.96	25.47
2014/6/19	19:20	1.723	-0.304	18447	48.93	25.41
2014/6/19	19:30	1.723	-0.302	18447	49.14	25.31
2014/6/19	19:40	1.726	-0.302	18447	49.06	25.3
2014/6/19	19:50	1.727	-0.304	18447	48.9	25.3
2014/6/19	20:00	1.728	-0.303	18447	49.57	25.21
2014/6/19	20:10	1.728	-0.302	18431	50.78	25.12
2014/6/19	20:20	1.729	-0.303	18431	51.7	25.11
2014/6/19	20:30	1.731	-0.305	18348	53.24	25.1
2014/6/19	20:40	1.733	-0.304	18332	54.83	25.01
2014/6/19	20:50	1.732	-0.303	18315	56.15	24.91
2014/6/19	21:00	1.732	-0.303	18415	57.38	24.88
2014/6/19	21:10	1.733	-0.303	18447	58.25	24.85
2014/6/19	21:20	1.734	-0.304	18447	58.87	24.81
2014/6/19	21:30	1.734	-0.302	18447	58.63	24.8
2014/6/19	21:40	1.735	-0.303	18447	58.35	24.74
2014/6/19	21:50	1.736	-0.306	18449	58.31	24.77
2014/6/19	22:00	1.733	-0.302	18452	57.76	24.72
2014/6/19	22:10	1.737	-0.303	18548	57.27	24.79
2014/6/19	22:20	1.737	-0.303	18559	56.56	24.79
2014/6/19	22:30	1.739	-0.302	18609	56.55	24.81
2014/6/19	22:40	1.738	-0.302	18613	56.42	24.8
2014/6/19	22:50	1.735	-0.302	18646	58.18	24.8
2014/6/19	23:00	1.734	-0.3	18616	66.13	24.59
2014/6/19	23:10	1.717	-0.291	19184	80.07	23.43
2014/6/19	23:20	1.556	-0.24	20395	87.42	22.27
2014/6/19	23:30	1.527	-0.245	21094	88.47	22.02
2014/6/19	23:40	1.495	-0.257	21716	89.3	21.91
2014/6/19	23:50	1.465	-0.263	22421	91.17	22.17
2014/6/19	0:00	1.446	-0.269	22890	90.98	22.42
2014/6/19	0:10	1.395	-0.281	23437	91.13	22.43
2014/6/19	0:20	1.395	-0.282	23798	90.06	22.4
2014/6/19	0:30	1.392	-0.281	24184	90.3	22.22
2014/6/19	0:40	1.391	-0.279	24401	89.78	22.01
2014/6/19	0:50	1.393	-0.281	24345	90.64	21.82
2014/6/19	1:00	1.387	-0.279	24326	90.85	21.53
2014/6/19	1:10	1.385	-0.278	24302	91.78	21.52
2014/6/19	1:20	1.381	-0.281	24347	92.14	21.68
2014/6/19	1:30	1.382	-0.28	24649	91.63	21.55
2014/6/19	1:40	1.381	-0.276	24810	91.02	21.33
2014/6/19	1:50	1.383	-0.272	24913	90.34	21.3
2014/6/19	2:00	1.38	-0.273	24826	90.99	21.12
2014/6/19	2:10	1.373	-0.271	24860	91.25	21.08
2014/6/19	2:20	1.331	-0.269	24899	91.3	21.02
2014/6/19	2:30	1.335	-0.275	24916	90.61	20.9
2014/6/19	2:40	1.337	-0.274	24865	90.66	20.81
2014/6/19	2:50	1.339	-0.275	24868	90.41	20.8
2014/6/19	3:00	1.344	-0.272	24863	90.55	20.9
2014/6/19	3:10	1.347	-0.274	25037	90.07	20.81
2014/6/19	3:20	1.348	-0.271	24940	91.55	20.94
2014/6/19	3:30	1.349	-0.268	25063	92.34	21.09
2014/6/19	3:40	1.349	-0.267	25304	91.66	21.09
2014/6/19	3:50	1.348	-0.265	25492	92.21	21.07
2014/6/19	4:00	1.352	-0.267	25573	93.06	21.19
2014/6/19	4:10	1.352	-0.262	25704	92.12	21.09
2014/6/19	4:20	1.352	-0.262	25959	91.84	21.01
2014/6/19	4:30	1.356	-0.261	26066	91.4	20.91
2014/6/19	4:40	1.356	-0.259	26225	91.61	20.94
2014/6/19	4:50	1.359	-0.257	26171	91.55	20.92
2014/6/19	5:00	1.359	-0.257	26073	91.65	21
2014/6/19	5:10	1.36	-0.259	26320	91.06	20.95
2014/6/19	5:20	1.361	-0.258	26470	90.75	20.88
2014/6/19	5:30	1.362	-0.256	26261	91.27	20.99
2014/6/19	5:40	1.364	-0.257	26367	91.15	21.12
2014/6/19	5:50	1.366	-0.258	26521	90.39	21.19
2014/6/19	6:00	1.365	-0.257	26610	90.06	20.93
2014/6/19	6:10	1.366	-0.258	26469	90.85	20.97
2014/6/19	6:20	1.367	-0.255	26441	90.19	21.18
2014/6/19	6:30	1.372	-0.257	26574	90.19	21.29
2014/6/19	6:40	1.365	-0.256	26498	90.59	21.64
2014/6/19	6:50	1.367	-0.257	26646	90.67	21.98
2014/6/19	7:00	1.365	-0.261	27000	89.5	22.16
2014/6/19	7:10	1.365	-0.256	27608	86.34	22.29
2014/6/19	7:20	1.365	-0.259	28175	85.78	22.39
2014/6/19	7:30	1.362	-0.255	27713	85.58	22.65
2014/6/19	7:40	1.366	-0.256	27668	86.59	22.97
2014/6/19	7:50	1.363	-0.252	28269	83.82	23.18
2014/6/19	8:00	1.363	-0.256	28698	81.49	23.56
2014/6/19	8:10	1.363	-0.253	28995	78.07	23.95
2014/6/19	8:20	1.364	-0.251	28245	81.99	23.82
2014/6/19	8:30	1.363	-0.253	28501	80.46	23.99
2014/6/19	8:40	1.364	-0.253	28747	76.5	24.55
2014/6/19	8:50	1.364	-0.254	28579	70.59	24.79
2014/6/19	9:00	1.366	-0.258	27852	68.77	24.8

アース抵抗観測レコーダ測定事例のグラフ化
　アース抵抗観測レコーダ測測定事例を相対値に変換してグラフにした図を以下に示します。

　上記のグラフにおいて
（１）12：00頃温度が異常上昇します。これに伴い湿度と臭いが変化します。
*アース抵抗観測レコーダは12：00頃を除いて日陰ですが、12：00頃は直射日光が当たります。
*湿度センサーと臭いセンサーは雨が直接かからないように透明容器にいれました。透明容器は密閉ではなく、通気用の穴がたくさん開けてあります。
*これに対して、気象観測レコーダの気圧センサーは直接外気にさらしてあり、風雨が直接あたります。
*湿度センサーを直接風雨にさらすと壊れてしまいます。（臭いセンサーも同様の可能性が高い。
（２）23：00頃から雨が降り出し、湿度が急上昇します。これに伴いアース抵抗値が減少します。
（３）電圧差はアースに流す電流の方向によって電圧差です。これは電極間の起電力を意味します。
*電極は家庭菜園の対角2点に設置しているが、電圧差を生じるのは土壌の成分が均一でないことを意味します。（プラスの電位を示す電極近傍の野菜のできが悪いのは土壌の成分に問題があるのかもしれません。）
結果の検討
（１）センサーを容器にいれ風雨から保護すると、容器に直射日光が当たった場合、容器内の温度が急上昇する。（容器の通気穴はあります。）
（２）温度が変化すると湿度と臭いセンサーの値が影響を受ける。
（３）アース抵抗値と電位差は雨や湿度の影響を受ける。
（４）家庭菜園の土壌の成分が均一でないと電極間に電位差を生じる。
（５）これらのデータは家庭菜園の管理に役立つ可能性が高い。

トップページに戻る。