シーイングと気圧変化（２）

気圧変化とリゲルの撮影画像
上：2022-02-14　20:15　リゲル　シーイングは並み
中：2022-02-15　20:18　リゲル　シーイングは悪い[9]
下：2022-02-20　20:09　リゲル　シーイングは悪い
※口径12.7cm F12マクストフカセグレン式望遠鏡を用いたリゲルの撮影画像
※気圧が安定しシーイング[1]が良好でないとリゲルB[2]は見えない

補足：ピカリングのシーイングスケールに関する情報を参考文献[11]に追加した

参考文献：
(1)シーイング-Wikipedia
(2)リゲル-Wikipedia
(3)BME280とArduinoを用いた温度・湿度・気圧の測定（3）-goo blog
(4)BME280とArduinoを用いた温度・湿度・気圧の測定（19）-goo blog
(5)BME280とArduinoを用いた温度・湿度・気圧の測定（31）-goo blog
(6)カテゴリー 気象-KIMUKAZU blog
(7)気象庁
(8)シーイングと気圧変化-goo blog
(9)MAK127SPとSV305を用いた直焦点撮影（87）-goo blog
(10)カテゴリー Arduino-KIMUKAZU blog
(11)The Pickering Seeing Scale

シーイングと気圧変化

シーイング[1]とリゲル[2]の撮影画像
上：シーイング（並）　2022-02-02　20:00[3]
下：シーイング（悪）　2022-02-06　20:34[4]
※口径5cmF16屈折式望遠鏡でのリゲルの撮影画像



2022-02-02と2022-02-06の気圧変化[5]
上：シーイング（並）　2022-02-02
下：シーイング（悪）　2022-02-06

シーイングは、気圧の変化と関係がありそうだ。
※気圧の変化が小さい日は、シーイングが良い傾向にある。


2021年の気圧変化（東京）[7]

冬季より夏季（６月～９月）のほうが気圧変化が小さい傾向がわかる。
夏季の方が冬季よりシーイングが良好となる傾向は、天体観察の経験と定性的に良く一致する。

参考文献：
(1)シーイング-Wikipedia
(2)リゲル-Wikipedia
(3)遊星號とSV305を用いた直焦点撮影（５）-goo blog
(4)遊星號とSV305を用いた直焦点撮影（６）-goo blog
(5)BME280とArduinoを用いた温度・湿度・気圧の測定（3）-goo blog
(6)BME280とArduinoを用いた温度・湿度・気圧の測定（19）-goo blog
(7)BME280とArduinoを用いた温度・湿度・気圧の測定（31）-goo blog
(8)カテゴリー 気象-KIMUKAZU blog
(9)気象庁

BME280とArduinoを用いた気圧の測定（トンガでの火山噴火による気圧変化）

Arduino温度・湿度・気圧データロガー[1-5]を用いた気圧の測定結果を記す。


2022年1月15日の気圧測定結果（都内）
※トンガでの火山噴火による気圧変化[7-9]が、20時～21時頃にわずかであるが観測された。


上記の一部拡大図

参考文献：
(1)BME280とArduinoを用いた温度・湿度・気圧の測定-goo blog
(2)BME280とArduinoを用いた温度・湿度・気圧の測定（２）-goo blog
(3)BME280とArduinoを用いた温度・湿度・気圧の測定（3）-goo blog
(4)BME280とArduinoを用いた温度・湿度・気圧の測定（19）-goo blog
(5)カテゴリー 気象-KIMUKAZU blog
(6)気象庁
(7)全国で気圧上昇、津波との関連調査　気象庁「経験ない」
(8)トンガでの火山噴火による衝撃波か日本各地で急激な気圧変化
(9)トンガ海底火山噴火、大気介し伝播？　「普通ではない」津波メカニズム

ArduinoとBME280を用いた温度・湿度・気圧のOLED表示

これまで、Arduino[1-2]と温度・湿度・気圧センサー：BME280[5-6]を用い、その測定結果を液晶ディスプレイに表示する装置についてブログに記した[7-9]。
ここでは、上記のディスプレイにOLED[10]を用いた装置の試作結果について記す。

（１）試作測定回路構成
試作した測定回路構成を、次に記す。

試作回路構成

マスタとなるArduino UNOの+5V系・I2C[3]バスを、双方向レベルシフタ[4]で+3.3V系に変換し、前記+3.3V系のI2Cバスに、スレーブとなるI2C BME280モジュールと、I2C OLEDモジュールを並列に接続した。
具体的に使用したモジュールは、次の通りである。
-BME280 I2C 温度・湿度・気圧センサー Arduino対応[6]
-I2C ロジックレベル変換 双方向モジュール 5V Arduino対応[4]
-0.91" I2C OLEDディスプレイモジュール 128x32 3.3V/5V Arduino対応[12-15]

（２）試作サンプルスケッチ

試作サンプルスケッチ(BME280-OLED-I2C-u8glib)

Arduino用の試作サンプルスケッチでは、次のライブラリを使用した[8-9,15]。
-BME280モジュール：SparkFun BME280ライブラリ[7]
-OLEDモジュール：u8glibライブラリ[11]
具体的なサンプルスケッチのコードは、参考文献[16]に記す。

（３）試作結果

ArduinoとBME280を用いた温度・湿度・気圧のOLED表示例

（４）まとめ
Arduinoと温度・湿度・気圧センサー：BME280を用い、その測定結果をOLEDに表示する装置を試作した。

参考文献：
(1)Arduino-Home
(2)Arduino-Wikipedia
(3)I2C-Wikipedia
(4)レベル変換　(6)　I2C その1 MOSFET
(5)Humidity Sensor BME280-Bosch Sensortec
(6)[I2C] 温湿度大気圧センサー (BME280)
(7)SparkFun BME280-Arduino Libraries
(8)Arduino & BME280 (BMP280) : Mesure de température, pression et humidité relative
(9)BME280とArduinoを用いた温度・湿度・気圧の測定（２）-goo blog
(10)有機エレクトロルミネッセンス-Wikipedia
(11)U8glib-Arduino Libraries
(12)u8glibでOLEDを使う part 1
(13)u8glibでOLEDを使う part 2
(14)u8glibでOLEDを使う part 3
(15)u8glibでOLEDを使う part 4
(16)BME280-OLED-I2C-u8glibサンプルスケッチ

I2Cバス用レベルシフタのMacSpiceを用いた回路シミュレーション

「BME280とArduinoを用いた温度・湿度・気圧の測定」[1]において、I2Cバス用[2]の双方向レベルシフタ[3]を使用し、その動作を確認した。
ここでは、上記のI2C用双方レベルシフタの電気信号波形を、MacSpice[4-5,6]を用いた回路シミュレーションで模擬することを試みた。
その結果について記す。

（１）I2C用双方レベルシフタの回路シミュレーション
回路シミュレーションに用いたI2C用双方レベルシフタの回路図[2,8-9]を、次に示す。


I2C用双方レベルシフタの回路図

M1はn-ch MOSFET[7]であり、しきい値電圧：VTH=0.7V、ゲート長：L=4μm、ゲート幅：W=600μmのモデルを使用して模擬した。
回路シミュレーションに用いたネットリスト（i2c-1.cir）は、参考文献[10]に示す。
MacSpice[4]を用いた回路シミュレーション結果は、次の通りである。


I2C用双方レベルシフタの電気信号波形

（２）MOSFETの静特性
上記の回路シミュレーションに用いたn-ch MOSFETの静特性についても、同様にMacSpice[4]にて模擬した。
その結果を次に示す。


MOSFETのId-Vds特性

使用したネットリスト(circuit2a.cir)は、参考文献[11]に示す。

（３）まとめ
I2C用双方レベルシフタの電気信号波形を、MacSpiceを用いて模擬することを試みた。

参考文献：
(1)BME280とArduinoを用いた温度・湿度・気圧の測定-goo blog
(2)I2C-Wikipedia
(3)FET搭載 I2C用双方向レベルシフタ
(4)MacSpice 3
(5)SPICE (ソフトウェア)-Wikipwdia
(6)Mac OSX用回路シミュレータMacSpice-goo blog
(7)MOSFET-Wikipedia
(8)異なる電圧レベル間でI2C　その２
(9)I2Cバスのレベルシフト
(10)I2Cレベルシフタ
(11)nMOS FET