Хроноамперметр на Ардуино

baldLabGuy
Offline
Зарегистрирован: 24.09.2020

Добрый день!
Если вкратце - возможно ли на базе Ардуино сделать хроноамперметр?

Хроноамперметр - один из подвидов лабораторных контролеров. Они подають напряжение на измерительный електрод (0-2 В), при етом одновременно измеряют силу тока на нем же (ток постоянный).  Возможно ли сделать такой апарат, чтобы измерение считывалось раз  в примерно 200 мсек, и силу тока можно было регулировать програмно?

В сборке Ардуино немного смыслю (второй год у меня тахометр и термостат работают), но вот КАК сделать  - даже не знаю, с чего начать. Поетому и спрашиваю - есть ли сенс начинать копать? 

Спасибо!

 

asam
asam аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.12.2018

Прежде чем начинать копать надо определиться какой максимальный ток ожидается, точность его измерения, а так же шаг регулировки  и точность задания напряжения. Если это все не экстремально, то, скорее всего, можно сделать.

 

Цитата:
Они подають напряжение на измерительный електрод (0-2 В), при етом одновременно измеряют силу тока на нем же (ток постоянный).  .. и силу тока можно было регулировать програмно?

Так что же все таки задают - напряжение или силу тока? 

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

можно! Точность определяется датчиком и цапом, к примеру INA219 и МСP-4725
Вот пример кода на ИНА:
 

 // ina219.begin(0x40); //такая конфигурация конфликтует с дисплеем
 // ina219.begin();
 // ina219.setCalibration_16V_400mA(); 
 // ina219.setCalibration_32V_2A();  // Интересно, в библиотеку можно внести изменения
  delay(10);                       // сделав свои параметры калибровки? надо 16V 2A

  ina219.begin(0x44); // (44) i2c address 64=0x40 68=0х44 исправлять и в ina219.h одновременно
  ina219.configure(0, 2, 12, 12, 7); // 16S -8.51ms
 // monitor.configure(0, 2, 10, 10, 7); // 4S -2.13ms
 // monitor.configure(0, 2, 11, 11, 7); // 8S -4.26ms
 // monitor.configure(0, 2, 12, 12, 7); // 16S -8.51ms
 // monitor.configure(0, 2, 13, 13, 7); // 32S -17.02ms
 // monitor.configure(0, 2, 14, 14, 7); // 64S -34.05ms
 // monitor.configure(0, 2, 15, 15, 7);  // 128S - 68.10ms
 // monitor.configure(0, 2, 8, 8, 7);
                           // range, gain, bus_adc, shunt_adc, mode
                           // range = 1 (0-32V bus voltage range)
                           // gain = 3 (1/8 gain - 320mV range)
                           // bus adc = 3 (12-bit, single sample, 532uS conversion time)
                           // shunt adc = 3 (12-bit, single sample, 532uS conversion time)
                           // mode = 7 (continuous conversion)

  ina219.calibrate(0.100, 0.32, 16, 3.2); 
                // R_шунта, напряж_шунта, макcнапряж, максток

Можно использовать режим усреднения вплоть до 128S измерение реализовать через прерывание по таймеру

rkit
Offline
Зарегистрирован: 23.11.2016

Можно. Начать с учебника по схемотехнике.

baldLabGuy
Offline
Зарегистрирован: 24.09.2020
Дейстивтельно, я не очень точно расписал). Задают силу тока, а измеряют напряжение. 
 
Максимальный ток - 1 вольт максимум, а сила тока - и того меньше (в реальных условиях до ампера никогда не дотягивало).
Шаг регулировки тока - идеально 1 мВ, но реально - хотя б 5 мВ
ТОчность измерения силы тока - максимальная, какую можна , пожалуста))
baldLabGuy
Offline
Зарегистрирован: 24.09.2020

ua6em пишет:

можно! Точность определяется датчиком и цапом, к примеру INA219 и МСP-4725

Спасибо! Как понимаю, они оптимальные для такого рода задач? 
Попробую собрать прототип - скорее всего результат будет точнее, чем у почтенного устройства, что сейчас пашет

baldLabGuy
Offline
Зарегистрирован: 24.09.2020

rkit пишет:

Можно. Начать с учебника по схемотехнике.

Естсественно. Хоровиц и Хилл - класика ,которую понимаю с трудом, но - надо.

Хотя и по своему примеру знаю, что коментарий знающего человека может быть полезнее нескольких дней вычитки.

 

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

baldLabGuy пишет:

Шаг регулировки тока - идеально 1 мВ, но реально - хотя б 5 мВ

У Хоровица тоже ток в милливольтах измеряют?

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

посмотрите даташит, может что-то поточнее подберёте, есть еще INA226 и т.д.

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

b707 пишет:

baldLabGuy пишет:

Шаг регулировки тока - идеально 1 мВ, но реально - хотя б 5 мВ

У Хоровица тоже ток в милливольтах измеряют?

он имел ввиду разрешение установки напряжения в зависимости от установленного тока

baldLabGuy
Offline
Зарегистрирован: 24.09.2020

ua6em пишет:

b707 пишет:

baldLabGuy пишет:

Шаг регулировки тока - идеально 1 мВ, но реально - хотя б 5 мВ

У Хоровица тоже ток в милливольтах измеряют?

он имел ввиду разрешение установки напряжения в зависимости от установленного тока

Спасибо, но ето я ошибся. Напряжение в вольтах измеряют, не ток
Разрешение установки напряжения в зависимости от установленного тока - мечта, которая разбивается о разные електроды

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

а писать на что будете?
Как бы сделал я...
1. МК wemos D1R1 (ESP8266)
2. Измерение напряжения и тока INA-219
3. Установка тока MCP-4725
4. Измеряем таймером можно даже через millis() каждые 200mc пишем в двумерный массив
5. Раз в минуту отправляю в базу MSSQL, то-есть каждая запись будет содержать 300 измерений

c SD дел не имел, сомневаюсь, что в файл можно писать за сотню миллисекунд, знающие поправят, а вот в базу раз в минуту - легко

Осталось поинтересоваться - какие такие быстротекущие процессы мониторит автор

rkit
Offline
Зарегистрирован: 23.11.2016

А я бы взял лабораторный блок питания и цифровой осциллограф и не страдал ерундой с китайским мусором, один бог знает, какой точностью на практике обладающим.

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

rkit пишет:

А я бы взял лабораторный блок питания и цифровой осциллограф и не страдал ерундой с китайским мусором, один бог знает, какой точностью на практике обладающим.

MCP на алиэкспрессе покупал только нормальные, а вот по INA брак есть и немалый, но можно же в чип и дип купить

rkit
Offline
Зарегистрирован: 23.11.2016

Что такое "нормальные"? Ты измерял характеристики или на глазок?

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

rkit пишет:

Что такое "нормальные"? Ты измерял характеристики или на глазок?

естественно измерял, в ТУ, флюком

baldLabGuy
Offline
Зарегистрирован: 24.09.2020

ua6em пишет:

а писать на что будете?

c SD дел не имел, сомневаюсь, что в файл можно писать за сотню миллисекунд, знающие поправят, а вот в базу раз в минуту - легко

Писать на ПК, потому что в некторых моментах надо определять смену динамики "на глаз". Да и  момент добавки в ячейку нужных реагентво лучше отмечать "на месте", нежели  потом прикидывать +/-5 сек

ua6em пишет:

Осталось поинтересоваться - какие такие быстротекущие процессы мониторит автор

Да ничено супер сложного - потребление кислорода митохондриями в жидкой среде. Електрод Кларка и вся старая классика

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

тогда гнать в сериал, а на ПК строить график, это работать будет, можно даже писать в баааальшой буфер на ПК прежде чем сохранить

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

походу нужно ТЗ переформулировать: 

требуется задавать ТОК, чтобы напряжение не превышало 2В и при этом регистрировать напряжение.

я правильно понял?  И несколько непонятно: точность установки тока и разрешение по регистрации напряжения.