Polskie Forum FPV
http://rc-fpv.pl/

Szybki miernik Ah...
http://rc-fpv.pl/viewtopic.php?f=6&t=45854
Strona 1 z 2

Autor:  Jakub Jewuła [ czwartek 07 mar 2019, 18:05 ]
Tytuł:  Szybki miernik Ah...

Bry :)

Mam zamiar pobawić się w programowanie Arduino do zastosowań zasilanych bateryjnie -
tak, żeby np stacja pogodowa na małej pastylce mogła działać rok, zbierając i przesyłając dane.

Najpierw jednak chciałbym zrobić miernik Ah a w zasadzie uAh ;) żeby móc mierzyć zasilanie
takich układów. Problemy są co najmniej dwa:
- małe i bardzo małe prądy - pojedyncze mA, nawet uA,
- co gorsza krótkie impulsy prądu - procesor budzi się, robi cokolwiek i idzie spać.
Miernik musi to wyłapać i zliczyć.

Żeby nie brnąć całkiem na ślepo zapytuje czy ktoś z Was ma może taki temat rozpracowany
i może podpowiedzieć którego układu pomiarowego użyć? Szperałem trochę i widzę np. INA226 -
będzie raczej zbyt wolny dla krótkich "pików". ACS723 chyba jest szybszy... Pomiar prądu
wejściem analogowym procesora i bocznikiem będzie chyba jeszcze wolniejsze?

Zakres prądów od dołu niestety od pojedynczych uA, do powiedzmy 1A (ew. mniej jeśli to coś zmieni).
Napięcie typowe 3-5V, chętnie do kilkunastu ale niekoniecznie.

Ps.
Jest jeszcze jedna możliwość, chyba tak naprawdę jedyna - pomiar pośredni zużytych uAh poprzez pomiar źródła.
Np. ładowanie kondensatora, który będzie zasilał układ i mierzenie ilości energii, którą "wyssał z niego...

Wychodzi na to, że najpierw muszę zrobić możliwie dokładny miernik Ah a potem kombinować dalej ;)

q

Autor:  madej [ piątek 08 mar 2019, 15:10 ]
Tytuł:  Re: Szybki miernik Ah...

Czy dobrze zrozumiałem, że potrzebujesz przynajmniej 17 bitowego przetwornika (pomiar od 1uA do 1A) działającego z częstotliwością większą niż ok 10kHz (ale nie napisałeś jaka Cię dokładnie interesuje ale mniej więcej tyle wyciąga INA226). ;)

Ja bym Ci sugerował, żebyś wykorzystał jednak ten układ INA226, a jak Ci nie będzie działał to wtedy przynajmniej będziesz wiedział, czego CI brakuje. INA226 powinna Ci wystarczyć, bo o ile dobrze rozumiem nie tyle interesuje Cię kształt pików, a średnia energia pobierana przez mierzony układ, a to INA226 powinna robić - przetworniki ADC mierzą średnie napięcie, a nie napięcie w punkcie czasu. Jak naprawdę będziesz potrzebował kształtu piku, to podłączysz oscyloskop do rezystora pomiarowego tego układu.

A jak chcesz coś fajnego co działa, to kup uCurrent Gold albo CurrentRanger.

Autor:  Jakub Jewuła [ piątek 08 mar 2019, 15:18 ]
Tytuł:  Re: Szybki miernik Ah...

Dzięki za odzew.

Im więcej czytam tym wyraźniej widzę, że temat nie jest prosty :) W związku z czym muszę ustalić priorytety...
Najważniejsze jest zmierzenie średniego poboru prądu. Przy czym nie musi to być średnia z 1s, może być z 1 doby :)

Spróbuje na kilka sposobów, choćby po to, żeby się czegoś nauczyć... Zacznę od bocznika, INA226 - zobaczę co dają.
Sprawdzę też, czy nie wystarczy po prostu zmierzyć ile Ah wyciągnie układ w np. tydzień z akumulatora - wiadomo,
ze dokładność nie będzie tu duża, ale też nie jest najważniejsza...

Może w przyszłym tygodniu zacznę dłubać...

Ps. Kształt pików nie jest istotny, chodzi tylko o to, żeby "miernik" ich nie przegapił...

q

Autor:  kuczy [ piątek 08 mar 2019, 17:20 ]
Tytuł:  Re: Szybki miernik Ah...

A nie prosciej kupić jakieś ogniwo małej pojemności, wykonać sobie charakterystykę rozładowania stalym (malym) prądem (ladowarka modelarska powinna dac radę ) a potem monitorować napięcie i na jego podstawie wyliczyć zużyte mAh na dzień / tydzień ?

Przecież jeśli mowimy o czasach rzędu roku, to nie bez znaczenia będą też zmiany temperaturowe samej baterii, jej starzenie się itp, więc pomiary i tak są obarczone błędem

Autor:  Jakub Jewuła [ piątek 08 mar 2019, 22:11 ]
Tytuł:  Re: Szybki miernik Ah...

No tak, pisałem o tym <> :)
Fajnie byłoby móc zmierzyć wszystko co się dzieje w ułamkach sekund i dostać piękny wykres, ale to się chyba nie uda...

q

Autor:  majek [ sobota 09 mar 2019, 08:44 ]
Tytuł:  Re: Szybki miernik Ah...

Dość dobrym przybliżeniem jest po prostu zmierzenie poboru prądu w stanie aktywnym i przy uśpieniu, a później policzenie całkowitego wiedząc na jaki czas usypiasz układ. Atmega ma dosyć stały pobór, więc dużego błędu nie bedzie.
I mierz wszystko od przetwornicy przy baterii, bo sam układ zasilania zje Ci dużo energii. Chociaż są już przetwornice z mikroamperowymi prądami pracy bez obciążenia.
Do tego w większości przetwornic spada sprawność im wyższym napięciem je zasilasz.
Sam robiłem dawno temu układ, który mial działać na akumulatorach przez tydzień i zmiana zasilania z 4S na 2P2S dała mi dzień różnicy w działaniu. Kolejny dzień zyskałem na zmianie przetwornicy na lepszą.
Nie wiem czym będziesz wysyłał te dane, ale podejrzewam, że to właśnie cześć radiowa zje najwięcej prądu i pewnie jeszcze będziesz musiał zorganizować odcięcie zasilania dla tego modułu przy usypianiu procka. Chyba, że moduł ma sleepa z mikroamperowym poborem prądu.

Autor:  Jakub Jewuła [ środa 12 cze 2019, 10:21 ]
Tytuł:  Re: Szybki miernik Ah...

Znalazłem chwilę i uruchomiłem INA226. Działa.

Niestety chyba jednak ma za małą rozdzielczość, żeby przy jej pomocy dało się mierzyć uA.
Wydaje mi się też, że szumi na poziomie dziesiątek uA...

W każdym razie śpiąca Atmega328 (MiniPro) pokazuje <> 400uA. Mierzę teraz ile wyciąga prądu
z LiPo 1S - na razie miernik wskazuje średnio 2.6mA. Na oko wydaje mi się, że pomiar jest
sporo zawyżony. Płytka chodziła kilka dni zasilana ze starego akumulatorka wyjętego z mikro
drona i napięcie na akumulatorze był ponad 4V nadal...

Docelowo zrobię płytkę z procesorem pracującym na wewn. 8MHz i lepiej napiszę kod, żeby zużycie
energii było jeszcze mniejsze. No i wtedy chyba będą problemy z pomiarami :)

Tak czy owak zostawię układ pracujący na kilka dni i potem porównam pomiary podczas pracy z tym
co pokaże ładowarka podczas ładowania LiPolka...

q

Autor:  kuczy [ środa 12 cze 2019, 12:01 ]
Tytuł:  Re: Szybki miernik Ah...

Jakub Jewuła, tak wróciłem do tego tematu po wielu tygodniach.. i przypomniałem sobie o seminarium STM na jakim byłem - podczas którego przedstawiciele STM wspominali o swojej płytce, która umożliwia (podobno precyzyjne) pomiary mocy:

https://www.st.com/en/evaluation-tools/ ... pm01a.html

Podobno koszt nie jest jakiś przerażający, jedyne co to napięcie 3,3V - przydało by się 3,3 / 5

Autor:  Jakub Jewuła [ sobota 22 cze 2019, 18:21 ]
Tytuł:  Re: Szybki miernik Ah...

To trochę za wielka armata jak na moje małe problemy :)

Bawiąc się INA226 stwierdziłem dzisiaj, że ...źle mierzy prąd. I to bardzo źle...
Rozładowywałem malego LiPolka (200mAh) diodą LED i podkusiło mnie, żeby podłączyć równolegle
rezystor 100Ohm, coby przyspieszyć sprawę. I tu już na oko coś się nie zgadzało...
INA zwraca prąd 92A przy napięciu 3.9V. Dwa multimetry uniwersalne potwierdzają,
że rezystor ma <> 100Ohm, a pobierany prąd zgadza się z prawem Ohma i wynosi 1/100 napięcia.

Wykorzystuje standardową bibliotekę i Arduino NANO. Żadnych cudów, próbkowanie 1024x -
co zresztą zmienia tylko szum, nie skale błędu. Wychodzi na to, że INA źle mierzy, ale dlaczego??

PS, Zmieniłem zasilanie rezystora z LiPo na 5V z Arduino - nadal taki sam (prawie 3x).

q

Autor:  Kris_po [ środa 26 cze 2019, 19:31 ]
Tytuł:  Re: Szybki miernik Ah...

Jakie ta INA ma wzmocnienie ? Sprawdź czy napięcie na rezystorze równa się pomnożonemu napięciu na wyjściu INAy, stosuję INA181 z mnożnikiem 20 i jeszcze nie miałem z nim problemów, pomiary zawsze miałem prawidłowe.
Są też gotowe IC do monitorowania pobranego prądu z baterii, sprawdź MAX17055 albo poszukaj coś podobnego.

edit.
Dopiero teraz zobaczyłem że INA226 jest właśnie takim monitorem mocy, spróbuj zastosować coś jak INA181 ze wzmocnieniem np.200 i podłącz do ADC.

Autor:  Jakub Jewuła [ środa 26 cze 2019, 19:40 ]
Tytuł:  Re: Szybki miernik Ah...

Kris_po pisze:
INA181


INA181 daje na wyjściu napięcie chyba? INA226 pracuje na I2C i dostarcza zmierzone napięcie, prąd, moc.
Mogę chybbbba zmierzyć napięcie na rezystorze i podać to co zwraca układ przez I2C. Spróbuje jutro...

q

Autor:  miś [ piątek 28 cze 2019, 11:52 ]
Tytuł:  Re: Szybki miernik Ah...

Jakub, a w bibliotece do INA prawidłowo wpisałeś wartość shunta jaki masz przy INA ? Bo od tego zależą otrzymane wyniki.
BTW na INA226 jesteś w stanie prawidłowo zmierzyć piki prądu trwające dłużej niż 300us. I to przy ustawieniu najniższego CT, a więc i przy okazji z największym szumem własnym INA.

Autor:  Jakub Jewuła [ piątek 28 cze 2019, 11:56 ]
Tytuł:  Re: Szybki miernik Ah...

miś pisze:
Jakub, a w bibliotece do INA prawidłowo wpisałeś wartość shunta jaki masz przy INA ? Bo od tego zależą otrzymane wyniki.


Cześć

'Tak, shunt mam poprawnie zdefiniowany. Mimo to pomiar jest zawyżony prawie 3x.
Musiałem proporcjonalnie zmienić wpis w programie, żeby pomiary się zgadzały.

Teraz nie wiem, czy trafiłem na chamska podróbę INY na chamskiej chińskiej płytce ;)
czy też coś innego...

Żeby było zabawniej to na płytce zamienione są opisy pinów I2c :) Więc może i układ jest lewy ;)

Ps. W kodzie muszę mieć tak, że pomiary prądu były poprawne:

Kod:
// Calibrate INA226. Rshunt = 0.01 ohm, Max excepted current = 4A
  ina.calibrate(0.0237705, 4); // było: ina.calibrate(0.01, 4);


q

Autor:  miś [ niedziela 30 cze 2019, 20:24 ]
Tytuł:  Re: Szybki miernik Ah...

Mnie się zdarzyło kupić podróby INA226 (zarówno same scalaki jak i całe płytki) ale te robiły brutalne zwarcie na zasilaniu, więc zupełnie nie działały. Może bywają też "lepsze" podróbki które choć trochę działają :-D

Autor:  Jakub Jewuła [ poniedziałek 01 lip 2019, 06:03 ]
Tytuł:  Re: Szybki miernik Ah...

Zamówiłem drugą sztukę, wyglądającą trochę inaczej, po pierwsze z poprawnym nadrukiem :)
Mam nadzieje, że będzie działać. Później spróbuję rozkminić co jest powodem tego, że pierwsza
źle mierzy. Może po prostu rezystor jest wadliwy?

q

Strona 1 z 2 Strefa czasowa UTC+1godz.
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
https://www.phpbb.com/