ペンレコーダからPCにデジタルデータとして取得するには？

質問

研究で使用している熱分析装置（DTA）の一部にペンレコーダが含まれているものがあるのですが、その出力を紙面上ではなく、PC上のデジタルデータとして取得したいのです。どなたか知恵を貸していただけないでしょうか？
ちなみに、この装置はおおよそ30年前のもので、温度2chと圧力1chのデータ計3chを扱うレコーダになっています。
また、レコーダ背面の入力端子からAD変換ユニットを用いて電圧取得を試みたのですが、あまりにも小電力なためにノイズが乗ってしまい、まともなデータ取得にはいたりませんでした。
私の考えている打開策としては、レコーダのペン駆動モータ付近の電圧取得、もしくは各センサの出力が電圧に変換された直後の電圧取得の二つを考えています。どちらの場合においても小電圧であった場合は、増幅器の導入も考えていますが、ノイズの影響を考えると後者の方が良いのではないかと考えています。ただ、これらの方法は装置を分解しなければいけなくなり、大変な作業になってしまうために踏みとどまっている状況です。
これ以外に、良い方法をご存知の方がいらっしゃいましたら、回答のほうよろしくお願い致します。できるだけ安価でできる方法でお願い致します。

回答No.5

poor_Quark · ベストアンサー

ADコンバータの解像度は何ビットでしょうか。12ビットだとすると4096段階（正だけの場合）となり4Vのときが約1mVとなります。どれくらいの解像度のデータが必要なのかによりますが、研究が要求している条件をまず吟味されてはどうでしょうか。センサーアンプは1000倍くらいのものがあります。

　あと全く自信がないのですが、OPアンプを使うのはどうでしょうか。非反転増幅回路を用いた場合２つの抵抗のバランスで増幅率が簡単にきまりますので試してみられてはいかがでしょうか。
http://markun.cs.shinshu-u.ac.jp/learn/OPamp/ninvop.html

ただし交流成分を除去したり、ADコンバータに入力する電圧を制限したりする必要はあるかと思います。以前私が4558という２個１のチップで試したところ、直線性がよくなかった覚えがあります。３５６というチップを使うことにより私の場合は解決しましたが、この方法が有効ならパーツ代数千円ほどで解決すると思います。オフセット調整用端子がついている場合は25キロオームほどの可変抵抗で二つの端子を接続し、真ん中をアースに落とせばよいはずです。

　ノイズですが基板上のフィルターのコンデンサーの付け方を少し変えただけで激減することもありました。ケーブルを3C2Vに変えてみるとかいろいろと試してみるしかないのではないかと思います。

　ペンレコーダをばらすのは私ならお勧めしません。

お礼

ペンレコーダの分解はやっぱり危険ですかね。。いろんなアンプを検討してみようと思います。ありがとうございました。

回答No.6

sego

出力端子直前にオペアンプなどで、フルスケール電圧１０Ｖもしくは５Ｖ（ＡＤの仕様による）に近くなるように増幅してそこからシールド線でＡＤに入力するとノイズに強くなります。
アンプ内蔵のＡＤ装置データロガ（ＬＡＮ内蔵）などを使うとＰＣ用ＡＤよりノイズに強くなります。
短期間であればＬＡＮ内蔵デジタルオシロなどフィルター設定を画面で見ながらできますので簡単なのですが。

参考URL：

http://www.hioki.co.jp/jp/product/logger/

お礼

アンプ内蔵のデータロガについても検討してみます。ありがとうございました。

回答No.4

anisol

ペンレコーダのチャートにノイズが乗ってないのなら、その入力端子の信号を使っても問題ないはずです。
ADCの帯域が広すぎて高周波ノイズ、ハムノイズを拾ってる可能性もありますから、単純なRCフィルタを組んでみては？
最近は安価なDMMでもRS232Cの通信機能が付いてます。
DMMであれば高周波ノイズやハムノイズはそれなりに低減してくれると思いますので、試してみるのもいいかも。。。

参考URL：

http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?p=1&q=M-00187

お礼

RCフィルタについては、調べてみます。ありがとうございました。

回答No.3

hal400

私の研究所ではキーエンスの装置でレコーダーからPCにデータ取り込みしていました。下記装置以外にも色々なバージョンがあるようですので問い合わせて見られてはいかがでしょうか？
安価かどうかというところは？ですが。

参考URL：

http://www.keyence.co.jp/keisokuki/stand/nr_2000/index.jsp

お礼

データロガーについても検討してみます。ありがとうございました。

回答No.2

hal400

私の研究所ではキーエンスの装置でレコーダーからPCにデータ取り込みしていました。下記装置以外にも色々なバージョンがあるようですので問い合わせて見られてはいかがでしょうか？
安価かどうかというところは？ですが。

参考URL：

http://www.keyence.co.jp/keisokuki/stand/nr_2000/index.jsp

回答No.1

foobar

使用しているレコーダの型番、信号のレベル(通常使用しているレコーダの測定レンジ、感度)を書かれた方が適切なアドバイスが得られるかと思います。

よく使うのは、フィルタを持った計装アンプ(増幅率が1-1000倍くらいまで変化できて、入力に0.1Hzや1Hzなどのノイズ除去用LPFを持っているアンプ)を通して、A/D変換しパソコンに取り込む方法ですが、計装アンプがそれほど安価でなかったような。

お礼

早速の回答ありがとうございます。

アンプだと確かに高価になりますね。。使っていないアンプがなかったか確認してみます。

また、レコーダのモデルはRigakuのR130-3-Bになります。ただ、このレコーダは取扱説明書がすでに無く、人を介して使われてきたものである上に、私にとって初めて触れるペンレコですので、レンジや感度がどれになるのか分かりません。。若輩者ということで、ご了承ください。
ちなみに、レコーダのすぐ横にあるつまみは10mVにしています。←これがレンジになるんでしょうか・・・？