Измерение напряжения с помощью arduino

deserteagle3113
Offline
Зарегистрирован: 07.12.2015

Добрый день уважаемые - Гуру ) Уже три месяца мучает вопрос ... Пытался обходить другими путями, но всё равно простейший способ через Мосфет ...

Вот простая схемка по ссылке:

https://drive.google.com/file/d/0B2Yl5soaDkgmVjNCTmpCNzFTNzg/view?usp=sh...

Слева вход на резисторный делитель (напряжение от 4 - 12 Вольт). Тут проблем нет ...

Как справа измерить напряжение на нагрузке ?  Вот вопрос ...

Рассмотрю любые ваши предложения )

Благодарю ...

 

deserteagle3113
Offline
Зарегистрирован: 07.12.2015

Дело в том что при использовании делителя ... Измерения ардуино производятся относительно GND ...

Если я к правому делителю подведу GND - я тупо закорочу мосфет ...

Как это обойти ? Может есть другие методы измерения напряжений ? Например измерение не относительно GND ,а относительно +5 Вольт ?

Hayabusa
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2012

Купить вот это:

http://www.ebay.com/itm/LTC2400-24bit-analog-to-digital-converter-ADC-module-temp-sensor-SPI-AVR-arduino-/111005456125?hash=item19d870d6fd:g:eFsAAMXQLs5RwGF-

и забыть.

или купить там же прецизионных резисторов и источник опорного напряжения типа REF195 или подороже раз в пять. 

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

deserteagle311, в подобных случаях удобнее взять P-mosfet, и коммутировать плюсовое плечо.

deserteagle3113
Offline
Зарегистрирован: 07.12.2015

Первый вариант не катит ... Идорого и долго ждать )

По второму ... Источник опорного есть и попроще )  Аля LM7805 , 7812 , 7808. Стоит копейки ...

Резисторы тоже вопрос решаемый ...

А суть от этого всего дальше какая ?

Подскажите ... ?  Не уловил что с эти делать дальше ... ?

deserteagle3113
Offline
Зарегистрирован: 07.12.2015

Дело в том что я так делал - и опять ничего не вышло ) Точнее вышло ... Но измерять получается только напряжение стороннего источника ... Как только всовываю в линию - опять КЗ )

https://drive.google.com/file/d/0B2Yl5soaDkgmVXc4Q0kyV09xOW8/view?usp=sh...

Может поможете ?  Схемкой ...какой ... Или статью где нибудь видели ?  Ссылочкой ...

Олег М.
Олег М. аватар
Offline
Зарегистрирован: 22.11.2015

Hayabusa пишет:

Купить вот это:

http://www.ebay.com/itm/LTC2400-24bit-analog-to-digital-converter-ADC-module-temp-sensor-SPI-AVR-arduino-/111005456125?hash=item19d870d6fd:g:eFsAAMXQLs5RwGF-

и забыть.

или купить там же прецизионных резисторов и источник опорного напряжения типа REF195 или подороже раз в пять. 

Привет всем!
Насколько я понял нерусский язык, предлагаемое устройство НЕ СОДЕРЖИТ гальванической развязки и не поможет решить данную проблему.
Если я ошибся с гальванической развязкой-дальше можете не читать.

ВОТ пример 24 разрядного АЦП с гальванической развязкой 400 В.

И еще мое ИМХО: 24 разрядные АЦП не имеют никакого реального смысла в задачах для Arduino.
Кроме понтов.

Олег М.
Олег М. аватар
Offline
Зарегистрирован: 22.11.2015

deserteagle3113 пишет:

Дело в том что я так делал - и опять ничего не вышло ) Точнее вышло ... Но измерять получается только напряжение стороннего источника ... Как только всовываю в линию - опять КЗ )

https://drive.google.com/file/d/0B2Yl5soaDkgmVXc4Q0kyV09xOW8/view?usp=sh...

Может поможете ?  Схемкой ...какой ... Или статью где нибудь видели ?  Ссылочкой ...

Привет, deserteagle3113 !
Для чего тебе измерять напряжение в требуемой точке?
Может, попробовать ток измерить?
А зная сопротивление твоей нагрузки, применить закон Ома?

Без гальванической развязки - а это дорогое удовльствие -твою задачу, боюсь, не решить...

deserteagle3113
Offline
Зарегистрирован: 07.12.2015

Идею классную подкину ли ... Спасибо ... (Я про измерение тока) ... Просто есть другой нюанс )  У меня потребитель с изменяемым потреблением )

Я просто вкратце описал суть.

В реальности нагрузка это АКБ ...

Суть в чём есть стабилизатор напряжения на 7,4 Вольта ...

Он подключается к АКБ (6 вольт), максимальное напряжение АКБ в пике ...при зарядке 7,3 Вольта ...

Суть в чём: когда на АКБ подаётся напряжение зарядки 7,4 Вольта - вот что происходит(это так и есть и получается само собой(физика зарядки)):  - это я вручную замерял двумя приборами на АКБ:

6,2 Вольта - Ток заряда 0,9 A

6,5 Вольт - Ток заряда 0,6 A

6,7 Вольт - Ток заряда 0,45 A

6.9 Вольт -  Ток заряда 0,3 A

7.1 Вольт -  Ток заряда 0,25 A

7,2 Вольта - Ток заряда 0,2 A

При дальнейшем заряде ничего не меняется ...

Это изменение параметров с течением времени(зарядки).

Вот в этот момент мосфет должен отсечь АКБ от зарядки ... И возобновить зарядку только тогда когда заряд АКБ станет меньше 6,2 Вольта ...

Решение об этом всём принимает ардуино ... но для этого она должна считывать напряжение на АКБ(нагрузке с изменяемым током потребления).

На самомо деле ардуино будет делать не только это ... она будет ещё отключать нагрузку(освещение) подключенную к АКБ (вторым мосфетом) и принимать решение о том когда включать нашрузку(будет зависеть от освещения). Мало того при разряде АКБ в ноль - она не даст включить нагрузку - чтобы его не убить ...

Вот вкратце проект.(Автономное ночное освещение участка на АКБ- заряжаемого от Солнечной панели).

Вот фотки предыдущей системы ...

https://drive.google.com/folderview?id=0B2Yl5soaDkgmT091cFdvZjdreUk&usp=...

Там небыло защиты от разряда и АКБ сдох ...

Для этого делаю интелектуальное зарядное с кучей примочек !

Кстати кому интересно(не реклама) - мой канал - там много интересного )

https://www.youtube.com/channel/UCULHU8tMejifU3JIfIFi04w

 

Самая простая реализация ... Стабилизатор напряжения на (LM317 - с этим проблем нет) + 1 мосфет включающий и отключающий акб ... + 2-й мосфет подключ и отключ освещение ... ну и плюс ардуино нано (как самая дешёвая).

Так вот закупырка с тем, что мне надо измерять напряжение АКБ подключенного к зарядке ...

И это у меня не получается ...

 

 

Andy
Andy аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.01.2016

С такой схемой включения даже вопрос не возникает "как измерить", не так ли?

deserteagle3113
Offline
Зарегистрирован: 07.12.2015

Я думаю - да ...

Подскажите пож - сам оптрон или что это ?

Я имею ввиду маркировку его )  Я хочу поюзать в протеус ...

Олег М.
Олег М. аватар
Offline
Зарегистрирован: 22.11.2015

Andy подсказал нормальное решение кусочка твоей проблемы и как спокойно измерить напряжение акка.
Твою задачку можно немного упростить, если посмотреть на вольт-амперную характеристику, построенную по твоим данным.

Если технически ограничить напряжение источника значением 7.4 В ( а точное значение нужно смотреть в паспорте акка), у тебя никогда не будет перезаряда.
И твой источник тока - как понял, солнечную батарею - тогда можно и не отключать от акка.
Пусть постоянно стоит на подзарядке, а не ждёт, когда разрядится до 6,2 В. Вдруг это произойдет "...на закате дня..."

И пусть поправит меня мудрейший...
 

deserteagle3113
Offline
Зарегистрирован: 07.12.2015

Спасибо за график  )  Оч. нагдядно )  Я походу к этому и прихожу, что просто сделать стабилизатор напряжения - постоянно подключенного типа ...  Странно что после крайней точки :  7,2 Вольта - Ток заряда 0,2 A - не наблюдается 7,4 Вольта 0,0 A ... хотя так и должно быть ... Поэтому хотел добавить отсечку ... которая в свою очередь не даёт возможности измерять напряжение)

Andy схему подсказал - но она не рабочая )  Я уже пол дня её мучаю ...

Мало того, что похоже Andy ошибся ... так и я ещё на рисунке вставил транзистор P-типа ... а написал N- тип ...

Может его это сбило ?  Не знаю ...

Вот сижу и думаю ... Забить и сделать проще ? Или использовать весь потенциал ардуинки ?

Понимаю что достаточно простого способа ... Но совесть не позволяет довести до конца - более сложный вариант ...

deserteagle3113
Offline
Зарегистрирован: 07.12.2015

Андри спасибо за совет ... но запустить схему вами предложенную не смог ...

У меня на скрине есть ошибка ...  Транзистор P-типа, а надпись гласит что тип N.

Может это вас сбило ?

Может ещё есть корректировки и предложения ?

deserteagle3113
Offline
Зарегистрирован: 07.12.2015

Вот - кое что накропал ... то что работает ...

Но немного усложняет схему ... Оптопара правда используется совсем не по назначению ) Как инвертер сигнала )

Но тем не менее может кому поможет:

https://drive.google.com/file/d/0B2Yl5soaDkgmR01SaEltTGRoSDA/view?usp=sharing

Хотя ... тогда проще поставить NPN транзистор вместо оптопары ...

Олег М.
Олег М. аватар
Offline
Зарегистрирован: 22.11.2015

Я обратил внимание только на перенос транзистора в положительное плечо, а на его полярность как-то и не посмотрел.
В твоей схеме есть еще маленькая засада с делителем напряжения. При твоих значениях резисторов и напряжении 7.4 В, максимальное значение на делителе получается примерно 0,7 В, что не есть кошерно, поскольку из  всей шкалы АЦП 5 В ты используешь примерно 1/10 часть и тем самым почти в 10 раз снижаешь точность измерений.
Реально нужно соотношение сопротивлений примерно 1/2, т.е нижний резистор в два раза больше верхнего.

Как то так.

deserteagle3113
Offline
Зарегистрирован: 07.12.2015

В любом случае - спасибо за идею )  Делу очень помогло )

На счёт делителя - замечание верное ...  Полностью согласен ...  Просто изначально эта схема была регулятором от 1,5-32 Вольт. Делитель соответственно просто остался без изменений ) И я этому не придал значение )

Окончательная схема - сейчас вот такая ...  Просто npn транзистор под рукой ...

Оптопара тоже есть, но её нет в протеусе ..., а 2N3904 есть ...

Вот кстати даже вариант с отредактированным делителем )

https://drive.google.com/file/d/0B2Yl5soaDkgmd3pYN2hNVlJRY2s/view?usp=sh...

 

Олег М.
Олег М. аватар
Offline
Зарегистрирован: 22.11.2015

Нижний резистор (R20) в два раза больше верхнего (R19).
Т.н надо R20=10 кОм, R19 = 5 кОм.
Электронщик я плохой, но мне кажется, что если на базу Q1 подать опорное стабилизированное напряжение (со стабилитрона, например), схема будет работать и без Arduino. Только напряжение питания источника поболее 7.4 нужно.

vik_church
Offline
Зарегистрирован: 26.03.2016

Мир всем. Крайне не советую оставлять АКБ на постоянном подзаряде - Вы ее убьете гарантированно, и не восстановите.  Если желаете почитать - ссылку сброшу. Электрохимия аккумуляторов не так проста как кажется.

Aleks_neofit
Aleks_neofit аватар
Offline
Зарегистрирован: 28.12.2016

Всем доброго вечера. Тема интересна разнообразием вариантов и используемых компонентов

недавно  читал даташит на некоторые из них:

с нижней таблицы заинтересовало "...Семейство герметичных аналоговых усилителей HCPL-7851 предназначено для измерения тока или напряжения в линейном режиме в минимально гарантированной полосе частот 40 кГц...  В основе всех этих аналоговых усилителей лежат сигма-дельта АЦП, оптически связанные с интегральными выходными ЦАП... "