二酸化炭素センサ1
週末は二酸化炭素モニター用のセンサでちょっくら遊んでいました。
www.winsen-sensor.com
サンプルプログラムをここからコピーしてきた。
#include <SoftwareSerial.h> SoftwareSerial SerialCom (A1,A0); int myDelay = 2000; byte addArray[] = { 0XFF, 0x86, 0x02, 0x60, 0x47, 0x00, 0x00, 0x00, 0xD1 }; char dataValue[9]; String dataString = ""; void setup(){ Serial.begin(9600); SerialCom.begin(9600); Serial.println("MH-Z14 C02 Sensor Test Code"); Serial.println("------------------------------------"); } void loop() { SerialCom.write(addArray, 9); SerialCom.readBytes(dataValue, 9); int resHigh = (int) dataValue[2]; int resLow = (int) dataValue[3]; int pulse = (256*resHigh)+resLow; dataString = String(pulse); Serial.print("PPM: "); Serial.println(pulse); delay(myDelay); }
途中読み出した値をintにキャストするところは、unsigned signにしないとまずい。(僕もはじめ少しハマった)
あとは、送信するコマンドはMH-Z14Aのマニュアルを見て修正する必要がある。
byte addArray[] = { 0XFF, 0x01, 0x86, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01 };
これらを組み合わせると、なんとか二酸化炭素濃度が測れるようになりました。ちなみにマニュアルではサラッと書いてあるけど、センサのキャリブレーションは基本的には実行してはいけない。自宅で二酸化炭素濃度を定量的に制御して再校正することがほぼ不可能だからだ。
それから、ネットワークについての入門書を買った勢いで、Linuxマシン1台あればTCP/IPの実験ができるというこちらの本を買ってみた。
ip netnsを使って仮想的なネットワークを構成し、ルータを介したipネットワークを構築することができた。また上位プロトコルについても解説されていて、思いがけずカバレッジが良い良書だった。買い物初め
論文がアクセプトになったこともあり、自分へのご褒美として2021年の買い物初めをした。

スタインバーグ Steinberg USB3.0 オーディオインターフェイス UR22C
- メディア: エレクトロニクス
スタインバーグ Steinberg USB3.0 オーディオインターフェイス UR24C
先日Julia言語でwavファイルを扱ってみたところ、急激に音声処理に興味が湧いてきた。wavファイルは、規格上8 bitまたは16 bitの信号ということだが、上にあげたUSBオーディオインターフェース(AIF)は32 bit Integerの音声データの入出力が可能。音声データの形式として、これと別に32 bitのfloatデータというのもあるが、これは上位1 bitが符号、次の7 bitが指数部を表すため有効数字に与するのは24 bitであり「普通のハイレゾ」と差がない。上のような32 bit整数を扱える高性能なADCが2万円そこそこで買えるのは素晴らしい、ということでほとんど考える前にポチった。
Steinberg オーディオインターフェース「UR-Cシリーズ」発売記念!直撃インタビュー - YouTube
32 bitというと、ダイナミックレンジにして192 dB。これだけ広範囲となると、特性が良いマイクを探すことにも苦労しそうだが、研究用途にも使えるんじゃないかと思う。音響測定まわりでホビー研究でもしてみたいなあ。
買い物その2は、CO2センサ。こちらは、動作原理を知ったところ、ぜひ触ってみたいと思った。
IR吸収を固定されたスペクトルについて測定するNDIRと呼ばれる原理で動作するもので、こういう光学測定を自宅で行うのは想像しただけで面白い。Arduinoから、環境測定で使う予定。本も買った。現代の教養書です。
気になる本の話など
今年は働き出してからでいうと比較的よく勉強していて、それに伴って欲しい物理の本がたまってきた。価格的には全て買ってもそれほど大したことないのだけど、積読するのは思いのほか罪悪感あるので我慢している。
今年の春から場の理論とグリーン関数について一冊本を読み、物性物理に関して読める本も論文も広がった。この調子で永長先生の物性論における 場の量子論 (岩波オンデマンドブックス)に挑んだのだが、あまりに難しくて跳ね返されてしまった。序盤から経路積分を当たり前のように活用しており、正準量子化をかろうじて理解しただけの自分の手には余ってしまう。そういえば経路積分についてはほとんど勉強したことがないなと思い至り、ちょっと勉強している。
相対論的な場の話になるが、坂井先生の教科書の教科書を手に取ってみた。

- 作者:坂井 典佑
- 発売日: 2002/11/20
- メディア: 単行本
物性物理をターゲットに、経路積分を扱った本としてはアルトランド・サイモンズの教科書があるようだ。いずれこれらにも挑戦してみたい。

- 作者:Alexander Altland,Ben Simons
- メディア: 単行本

- 作者:Alexander Altland,Ben Simons
- メディア: 単行本
物性関連で、やや自分の仕事と関連する内容だとフェルミオロジー: 量子振動と角度依存磁気抵抗振動が気になる。リフシッツ・コセヴィッチ理論について日本語の本って案外少ない気がする。量子振動はベリー位相を決定できる重要な現象で、その意味ではARPESによるバンド構造の直接観測に勝るのよね。もう少しよく知っていてもよいとは思い続けてきた。
後は趣味。物理好きとしてはやはり場の量子論をしっかり理解したい。最近だと裳華房の新しいシリーズが気になるので、坂井先生の本がだいたい終わったらチャレンジしようかな。

- 作者:坂本 眞人
- 発売日: 2014/11/05
- メディア: 単行本

場の量子論(II): ファインマン・グラフとくりこみを中心にして (量子力学選書)
- 作者:眞人, 坂本
- 発売日: 2020/09/23
- メディア: 単行本

- 作者:九後 汰一郎
- 発売日: 1989/07/01
- メディア: 単行本

- 作者:九後 汰一郎
- 発売日: 1989/07/01
- メディア: 単行本
物理関係だと、上の本らとは何ら脈絡がないが次の本なんかも気になる。買って本棚にしまっておいたら、暇になったりした時読むかもしれない。

改訂版 放射光ビームライン光学技術入門 ~はじめて放射光を使う利用者のために~
- 作者:日本放射光学会
- 発売日: 2019/09/01
- メディア: 単行本
今日の勉強
粒子数を保存しないグリーン関数まで含めると、ハートレー・フォック近似を一般化することで超伝導を記述することができる。ダイソン方程式からギャップ方程式が得られ、超伝導転移温度や、基底状態での超伝導ギャップ、またそれらの関係が出てくる。異方的超伝導の話題も載っているが、触りだけっぽいのでやはりここからは別の本に頼る必要があるだろう。それからできれば、物理的な意味なんかについても詳しく知りたい。次はシュリーファーの適当な箇所から読んでみようかと思う。また、「場の理論をやった」というには、まだ話題を十分にカバーしていないところがある。ボゾン系の扱いなんかも、ほとんどやってこなかった。適当なタイミングでAGDでも挑戦してみようかと思う。
物性物理のための場の理論・グリーン関数
8章までを読んだが、8章の後半は難しいと感じた。この本だけ読んでいても不十分だろうということが文章を追いながらひしひし感じられ、思ったより時間がかかった。
電子ガスのホール伝導率の微視的な立場からの計算は結構大変で、異常ホール効果の方がずっと単純らしい。後者についてはカープラスとラッティンジャーが取り組んだスピン軌道相互作用と多バンド効果による内因性ホール効果の理論において1950年代に、物性におけるトポロジカル不変量の概念の一歩手前まで来ていたらしいこともよくわかった。面白い。