外部アナログセンサの接続

センサモジュールには、マイクロコントローラ（ESP32）のアナログ入力ポート（6ch）に直結されたコネクタを使用して、アナログセンサを直接接続することが可能です。各部品の位置、信号の配置等は、センサモジュールの仕様をご参照ください。
接続作業にあたっては、感電やセンサモジュールの破損防止のため必ず電源を切った状態（電池を外した状態）で行い、作業中の静電気の発生にも注意してください。作業終了後は、電源投入前に電源、GND、信号間にショートがないことをご確認ください。

アナログ入力ポートを有効にするには、センサモジュール表面にあるディップスイッチをアナログモード(Mode-A)に設定します。

外付けセンサのGNDをセンサモジュールのGND、センサの信号線（センサ出力）を該当のアナログ入力ポートに接続します。アナログ入力ポートへの接続は、センサモジュールのコネクタJ10（型番S4B-ZR-SM4A-TF、メーカーJST）及びJ11（同）を使います。接続に使用する部品を表10-1に示します。

部品名	型番	メーカー	仕様
ハウジング	ZHR4	JST	1.5mmピッチ
コンタクト	SZH-002T-P0.5	JST	芯線0.08～0.13mm2、被覆外径0.8～1.1mm

入力電圧は、0～3.3Vの範囲です。入力ピンには過電圧に対する保護回路やLPF(Low Pass Filter)などは入っていません。使用状況に応じてユーザーで追加してください。LPFはR（抵抗）とC(コンデンサ)で形成する簡単なもので遮断周波数は数100～数kHzで効果があります。デジタル処理でLPFを構成することも可能ですが、アナログ入力回路部にもLPFを挿入されることをお勧めします。
0V近傍では、それぞれのデバイスの状態により、GND同士を接続していてもGND線の抵抗などによって微妙な電位差が生じ、結果的にマイナスの電圧が入力されることがあります。外部センサを長くて細い電線で接続する場合は要注意です。センサを接続するGND線にはできるだけ電流が流れないように（GND各部位間で電位差が生じないように）システム設計してください。電力系のGNDとは別に信号系（センサ用）としてGND線を設けることをお勧めします。加えて必要に応じて、保安接地用のGNDを設けてください。

また、長いケーブルでセンサを接続すると、商用電源のノイズ（関西では60Hz）や近くにあるスイッチング電源からのノイズが飛び込むことが有りますのでご注意ください。

電流計測では、ホール素子を使った電流計測用のセンサチップなどを使い、計測される回路とセンサモジュールが電気的に完全に分離されるようにしてください。シャント抵抗両端の電位差を直接このセンサモジュールのアナログポート（ADCとGND）に接続することはできません。
センサに電源が必要な場合には、センサモジュールにある3.3VのJ4電源コネクタ（型番S2B-ZR-SM4A-TF、メーカーJST）をお使いください。同端子の出力電流は最大 100mAです。

部品名	型番	メーカー	仕様
ハウジング	ZHR2	JST	1.5mmピッチ
コンタクト	SZH-002T-P0.5	JST	芯線0.08～0.13mm2、被覆外径0.8～1.1mm

アナログセンサの出力はADCの入力範囲を有効に使えるように、増幅回路を設けたり、オフセットを行う回路が必要になる場合があります。

 

個々のセンサの接続例を事例集で紹介していますので参考にしてください。