熱の未来をクリエイト｜株式会社八光電機

　熱電対センサーによる温度測定、温度制御、写真撮影をするデータロガー（兼、温度調節器）を、Raspberry Piを使用して作りました。
　このデータロガーを使用して、猛暑の屋外で温度測定をしてみました。アメダスの気温測定は、地上から1.5mで行なわれていますが、熱い地面に近い低い位置では、もっと高い温度になっていて、子供やペットは大人より暑い、ということがあります。これは実際どうなのか? 実験してみました。

• センサー入力： 熱電対 × 12点
• 記録： 温度、duty比（温度制御時の出力割合）、画像
• 温度制御： 熱電対No.1の測定値により、+5Vの電圧出力。SSRで負荷駆動。
• カメラ： Piカメラモジュール（Raspberry Piの端子に接続する専用カメラ）
• UPS： リチウムイオン電池で停電保護。電池容量が10%を下回ったら運転停止し、Raspberry Piシャットダウン。

　右の写真は、実験現場に置いたデータロガーです。アクリル板に測定用の基板を取り付け、もう1枚のアクリル板を固定した上に、Raspberry Pi、リチウムイオン電池を取り付けています。左の斜め上を向いているのがカメラです。
　LANがない環境でも使用できるよう、登録したWi-Fiアクセスポイントがある場合はそこに接続し、ない場合は、Raspberry PiがWi-Fiアクセスポイントになって、スマートフォンなどから接続できるようにしました。
　データロガーの操作は、Raspberry PiのWebサーバー（Apache）に、Wi-Fiで接続したスマートフォンなどから、Webブラウザで接続して行います。Raspberry Piは、インターネットに接続できないと時刻を取得できないので、接続したスマートフォンなどから、時刻を取得するようにしています。
　今回は、屋外の電源もWi-Fiもない場所での実験なので、はじめから電池でRaspberry Piを動作させます。起動したら、Raspberry PiのWi-Fiアクセスポイントに、スマートフォンで接続して操作します。

ステンレスパイプを、アスファルトの地面に三脚で立て、地上から1.5m, 0.7m, 0.3m の3つの高さに熱電対を取り付けました。 　データロガーの温度記録周期を10秒、写真撮影周期を10分とし、温度制御は当然使用しないので、設定温度0℃にしました。 　データロガーは段ボール箱に載せ、直射日光で高温にならないよう、カメラのじゃまになる部分に穴をあけた段ボール箱をかぶせました。Raspberry Piの使用温度は70℃までなので、動作はOKのはずですが、直射日光で温度の上下が激しいと、測定用の基板の温度が不均一になり、熱電対での測定値に悪影響が出るはずです。
	熱電対は、φ0.2のフッ素樹脂被覆熱電対（Kタイプ）を、3対使用しました。感熱部に日光が直接当たらないよう、左の写真のように、紙を筒状に巻いてカバーしました。感熱部は中心付近にあり、周りの物体に触れません。上下方向はオープンなので通気できます。 　なお、実験途中で全体が強風で吹き飛んでしまい、復旧後、地上から1.5mの高さの熱電対は、地面（アスファルト）の温度測定になってしまいました。