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空燃比計LM-1に外部ディスプレイをつけるの巻

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 GRID が輸入販売している空燃比メーターロガー LM1 に外部ディスプレイをつけます。
 あたりまえですけど 3 万円もするオプションのデジタルメーターを買う訳じゃありません、つくるんです。
 表示速度が気になる方はいきなり [16] の動画を見てください。
 LM-1 の商品説明はこちら(グリッドにリンク)。

 F-CON V Pro(金プロ)の燃調自動補正機能を使うために買った空燃比計なんですが、こんなデカい本体を運転席周りに貼り付けるなんて不可能。
 まあそもそも空燃比なんかぼくが知る必要ないんですけど、やっぱり気になるじゃないですかなんとなく。

 ちなみに メーカー(Innovate Technology)直販 価格は $349.99(4 万円弱)。
 レートによっては 1 万円ぐらい安くなるんですが保証等考えると GRID のを買うのがベターかな。


空燃比計 LM-1
 デカい箱の割にやたら軽いのであけてみたら中はすっかすか。
 こりゃ商品価格に占める本体の部品代は数パーセントですな、計測機器ってのはそんなもんですかね。

 写真の通り液晶部分は別基板ですから 16 本分の配線を延長してそのまま外部(?)ディスプレイにしてもいいかも。


中身はちょーコンパクト(涙)
 LM-1 には任意に設定可能な 2ch のアナログ出力があるので、1 つを F-CON 用に、もう 1 つを外部ディスプレイ用にします。
 まあ先の商品案内ページに書いてあるとおりなんですが付属の Windows 用ソフトウェアで LM-1 に A/F 10.0 で 1.0V、20.0 で 2.0V 出力と設定すればふつーの電圧計がそのまま外部メーターとして使えるようになるわけです。
 写真はユーザー登録後にダウンロードできる日本語版の画面。
 なおこののように設定しても再度見ると電圧値が こんなふう にずれるのは内部での演算単位の問題なので気にしないでください。


出力値を設定
 簡単に針タイプの電圧計を使ってもよかったんですがプロの機材みたいにデジタル表示の電圧計を使いました(これがハマリの始まり)。
 買ったのは 秋月電子 の通販で "LEDデジタルパネルメータ 3.1/2桁(1999表示)[5V入力]"、1,000 円。
 電池駆動じゃなく車両の電力を使う場合は必ずコモングランド電力供給型(測定グランドと電源グランドを共通にできるもの)を選んでください、んじゃないと 用途のない電圧計をこんなにそろえて しまうはめになります。


デジタルパネル電圧計
 この電圧計は最終桁の値表示が不安定なときがあり車載時とても気になるのでここを余り物のカッティングシートでマスク(またはピンカット)します。
 仮に正確でも 1/100 の位なんて意味ありません。
 計測枠をめいっぱい使う意味での位取りでもあります。


最終桁を隠す
 この電圧計は 200mV までしか計測できませんから、付属説明書を参考に分圧回路を作り、といっても抵抗器を並べるだけですけど、指定カ所に半田付けします。
 レンジを 200mV の 10 倍の 2V とするため、基板 RB 間ジャンパーを切断、RA 間に 1MΩ、RB 間に 9MΩ の抵抗をつなげます。
 ちなみに写真上の 1 本が RA、下が RB 分。
 RB だけこんなにつながってるのは 9MΩ なんて抵抗器が売ってないから(2.2MΩ x 4 + 100KΩ x 2)。
 なおここは精度が必要ですから誤差が少なく温度変化に強い金属皮膜抵抗を使ってください、ふつーのカーボン被膜抵抗じゃダメです。


分圧回路
 上から 2 桁目のおしりに小数点がつくよう P2 を短絡します。


小数点のジャンパー
 いいあんばいのケースに(無理矢理)納め、かなりそれっぽくなりました。
 ケーブルの脱着ができるようコネクターで接続、表示がまぶしいときに消せるようスイッチも(無理矢理)つけときました。
 試行錯誤のためこんな多端子のコネクターでつなげてるんですが [電源] [アース] [LM-1 出力] の 3 本あれば十分です。


ケーブルは脱着可
 この電圧計の公称精度は ±0.5% なんですがこれは 23℃±5℃ に限るらしく、実際には温度変化で後ろの 2 桁がかなり変動します。
 回路自身の温度でも変わってるような気がしてなりません。
 [5] で使用桁を前に出したのはこのためです。
 ということでケース下に冷却用の穴を設けました。

 炎天下の車内という状況はもーこの際考えないことにします、冷房で十分冷えてから使うことにしましょう。
 しょーがないもんこの電圧計がショボショボなのが悪いんだから。


冷却用の穴
 供給電圧 5V のこの電圧計を車両電力で駆動させるため、三端子レギュレータを使った回路で 12〜14V を 5V に落とします。
 電圧計の消費電力が 60mA と少ないので 78L005 を使いました(`L' は IN/OUT 端子が他のとは逆らしいので注意)。
 ってかほんとは全然わってませんので使い方は google で「三端子レギュレータ」などのワードで検索し詳しいページを探してください。
 使うコンデンサーも紹介ページによってまちまちなので詳しく書きません。
 なんせ IN/OUT のコンデンサーを予定とは逆に使ってたことにこれを書いてる今気づいたぐらいですから(でもちゃんと動いてます。あー直さなきゃ)。


電源回路
 [10] の回路を外部ディスプレイにつなげるケーブルの間にはさみ、かっちょよくケースに入れ完了。
 この三端子レギュレータは非常に熱を持つため先述の通り温度変化に弱い電圧計と同じケースの中に入れてはいけません。


電源ボックス
 一式完成です。
 標準ではシガレット電源を使うキットの空燃比計ですから、外部ディスプレイと同じく車両のアクセサリか IGN につなげられるようにしときました(電池ははずしておきましょう)。
 なおこの電源もアナログ出力も端子は汎用品ですから付属品をちょん切って使う必要はありません。


一式完成
 [12] に、センサーと 5A のヒューズを通したアクセサリー電源(IGN にしときゃよかったかも)をくっつけ準備万端。
 アナログ出力からでてる空きのギボシは F-CON 用です。


準備万端
 電圧計裏の半固定抵抗による(ちょ〜微妙な)公正はここに至るまでに済ませておくんですが、電源 2 種類とテスターが必要でなかなか面倒ですから、以下のように LM-1 を見ながらあわせるのでも OK。
 もちろんこの電圧計と [10] の電源回路が正常に動作しているってのが前提ですが。

 エンジンをかけ空燃比計が計測を始めたらキーを ACC 位置にしてエンジンを切り、だんだん大きくなっていく A/F の値にあわせ電圧計を調整します。
 エンジンが動いている状態では計測値の変化が激しいので実車であわせるならこれがベター。
 実際関係あるかわからないおまじないみたいなもんですが電圧計の通電時間をあらかじめ長くとり回路を暖めておいた方がいいでしょう。

 なお調整していると 1/10 の値が変わるタイミングまでそろえたくなりますがこれまで記載の通り十分対策していても温度変化でずれますからそんなところは気にしないでください。


ぴったり
 完成した外部ディスプレイは、マルチファンクションディスプレイのパネルとエアコン吹き出し口にマジックテープを貼りそこに貼り付けることにしました。
 P-LAP と同居 するとこんな感じ。
 ハザードがとっても押しづらいのでくっつけとくのはどっちかいっこですね。


装着
 エンジンをかけ軽く空ぶかしを繰り返すとこんなふうに動きます。動画です。無音です。
 読み速度が毎秒 2,3 回ってな電圧計なので、プロに言わせればこんな遅いんじゃあんまり使えないってことですが、まあぼくがセッティングする訳じゃないので気にしません。
 ほんとはちょっとショックですけど。


こんな感じで動く(動画)
 本体はいつもの「収納ボックス」に押し込み。
 もーなんにも入りません。

 この電圧計はちょっとぐらい供給電圧を低くしても(変動時以外は)一定値に収まるので、ライト点灯時には [10] の電圧を少し落とすってことで外部ディスプレイの表示を減光できそうです。
 リレーでスルーと抵抗をはさむのと切り替えるってぐらいしかぼくにはできませんが、でもホントは 7 セグ LED の電圧を全桁落とすのが正しい方法ですね。
 イルミ用の予備ラインは通してあるのでまあそのうち考えますですよ。


本体は収納

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