Народный тестер/анализатор мощности для проверки энергопотребления ваших устройств

Immortal
Offline
Зарегистрирован: 28.12.2013

Есть такой интересный тестер/анализатор мощности (DC Voltage) по ссылке его обзор

Давайте соберем его народный клон на ардуино.

Такое устройство с высокой точностью измеряет напряжение, ток, мощность, заряд (mAh) и энергию (Wh). Благодаря возможности измерения энергии, тестер можно использовать для точного измерения энергототребления устройств на базе ардуино, кодинга и отладки режима энергосбережения ваших устройств, сбора статистики уровня энергопотребления, а автоматический таймер позволяет точно отслеживать время заряда/разряда любых устройств. Это устройство можно также использовать для измерения ёмкости любых батареек и аккумуляторов.

Возможности тестера:

• Измерение напряжения;
• Измерение тока;
• Измерение мощности;
• Измерение заряда (mAh);
• Измерение энергии (Wh);
• Измерение времени зарядки;
• Встроенный аккумулятор;
• Возможность приостанавливать измерения заряда и энергии;
• Автоматический запуск таймера при появлении нагрузки, автоматическая остановка при её исчезновении.

Китайский клон за $ 27.80 (не покупайте в этом магазине. chinabuye.com обманывает покупателей, мне ниодин товар оттуда не пришел, а с рефандом они тянут. Лучше купите оригинал чуть дороже на ибее)

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

Immortal, а что вы так загорелись? По моему это довольно узкопрофильный прибор, пользы от него мало. Я так говорю потому, что недавно похожий делал, и он мне так ни разу и не понадобился после того, как я его сделал)). Полезнее было бы автоматический измеритель ёмкости литиевых АКБ. Что б прибор сам зарядил аккум, потом разряжая подсчитал его ёмкость, снова зарядил, измерил  внутреннее сопротивление. и вывел бы все данные. Я нечто похожее делал для Ni-MH, причём это был мой второй проект на ардуине. Сейчас на тот свой код страшно смотреть :) Но вот взяться за новый приборчик никак не могу, а он реально нужен, аккумуляоры везде стоят, и хочется знать их текущий ресурс в реальных цифрах.

Immortal
Offline
Зарегистрирован: 28.12.2013

"Полезнее было бы автоматический измеритель ёмкости литиевых АКБ. Что б прибор сам зарядил аккум, потом разряжая подсчитал его ёмкость, снова зарядил, измерил внутреннее сопротивление."

У меня уже есть такой. Называется Imax B6

Это то случай когда проще купить готовый прибор и перепрошить его более продвинутой прошивкой под свои нужды

Duino A.R.
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

dimax пишет:

Полезнее было бы автоматический измеритель ёмкости литиевых АКБ. Что б прибор сам зарядил аккум, потом разряжая подсчитал его ёмкость, снова зарядил, измерил  внутреннее сопротивление. и вывел бы все данные. Я нечто похожее делал для Ni-MH, причём это был мой второй проект на ардуине. Сейчас на тот свой код страшно смотреть :) Но вот взяться за новый приборчик никак не могу, а он реально нужен, аккумуляоры везде стоят, и хочется знать их текущий ресурс в реальных цифрах.


OPUS BT-C3100 V2.2. - вот это оно и есть. Доступнее всего по ценам на enecrosse.ru И люди там адекватные.

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

По-моему измерения внутреннего сопротивления нигде нет, хотя все зарядники не изучал. А это наиважнейший параметр. Всё дело в том, что ёмкость акка очень сильно зависит от того, каким током разряжать. Чем больше начинаешь исследовать этот параметр (mAH)  -тем больше понимаешь, что он ни о чём не говорит.  Просто условные попугаи.  Уменьши разрядный ток на порядок -попугаев станет больше. Увеличь -меньше. А внутреннее сопротивление -это реальный показатель изношенности акк.батареи.

Duino A.R.
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Насколько я помню, в OPUS BT-C3100 раздельно задаются токи и заряда, и разряда. Поэтому можно оценить емкость именно для интересующего режима.

Immortal
Offline
Зарегистрирован: 28.12.2013

По-моему измерения внутреннего сопротивления нигде нет, хотя все зарядники не изучал

Есть, в модифицированной прошивке к Imax B6: Прокачиваем умную зарядку Imax B6

dimax, вы где то выкладивали схему и прошивку своего ваттметра?

Я думаю собрать народный ваттметр по этой схеме DIY USB Line Power Meter Stick, только экран заменю на нокиевский 5110.

Нужно дописать код, для учета энергии. Как это можно реализовать? С какой частотой нужно накапливать значения Wh?

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

Immortal, спасибо. Теперь у меня проснулся интерес к B6, коли появилась возможность измерения вн.сопротивления :) Схему своего usb-тестера нет, не выкладывал. Её и небыло, я сразу рисовал печатку, кстати накосячил немало. Собрал на 3х вольтовой proMini c тонким аккумулятором от мобильника,  и мониторе тока ина219.

Immortal
Offline
Зарегистрирован: 28.12.2013

dimax, рад что помог. Кстати у меня не Imax B6, а Turnigy Accucel-6

Turnigy намного более стабильные по качеству изготовления чем аймаксы. На них нет подделок, поскольку хоббикинг сам их делает и продает.

А вот на Imax B6 есть десятки клонов, и самые дешевые сделаны не на ATmega, так что их не доработаешь новой прошивкой. Надо читать обзоры перед тем как заказывать. Или заказывать их в hobbyking.com, они продают и оригинал и клон.

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

Immortal пишет:

Нужно дописать код, для учета энергии. Как это можно реализовать? С какой частотой нужно накапливать значения Wh?

Посмотрел. Там в принципе весь код на уровне начинающего, даже нет смысла его за основу брать.  Нужен оверсемплинг не менее 256 образцов что б не прыгали цифры. Нужен таймер на 1 сек, что-б считать время. Каждую секунду считать текущую мощность, и заходя в прерывание делить на 3600, потом суммировать с предыдущей. Или суммировать сначала, а делить на 3600 перед выводом на экран, так будет немного точнее. Дисплей мне тот 0,5" oled очень понравился.. только нет его в продаже, а там где есть стоит совершенно безумных денег )

Immortal
Offline
Зарегистрирован: 28.12.2013

Я думаю вместо просто внешней опоры применить внешний АЦП с встроенной опорой упомянутый в вашей теме Мини обзор АЦП MCP3421

Куплю сразу 10шт для экспериментов тут: US $0.93 / шт на али

На входе поставлю детитель на 10. Диапазона входных напряжений 0-20V мне хватит, разрядность получается 152.588 uV в режиме 17 бит.

Хотя я еще до конца не уверен какой диапазон напряжений мне нужен. Как минимум мне нужно мерять энергототребление от 4.2V, 5V и 12V источников питания. 12V - это свинцово-гелевый акб, в случае сильного перезаряда на нем может быть максимум 14-15V. Получается надо ставить делитель на 8 или 10 чтоб было с запасом. Токи нужно измерять до 14А но это пиковое значение, обычно токи будут не более 3А (Пример - питание фонаря от элемента 18650 sanyo 4.2V при подходящем драйвере. Они как раз могут отдавать до 3А)

А можете поделиться кодом вашего тестера?

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

Immortal, да, mcp3421 любой usb tester сделает сверх точным :) А мой код, он разве нужен вам? Он состоит на 90% из кода  для работы с INA219, которая сразу выдаёт напряжение, ток и мощность. Остаётся только пару арифметических операций с током или мощностью  каждую секунду, что б подсчитывать mA/H или Watt/H 

Immortal
Offline
Зарегистрирован: 28.12.2013

Никогда не слышал про INA219. Может мне ёё применить? 26V ±3.2A Max - примерно то, что мне и надо.

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

Immortal, INA219 вещь хорошая, однако совершенству нет предела, INA226 ещё лучше. И разрядность выше, для измерения напруги и тока отдельные ноги, так что  LOW/HIGH SIDE умеет и ещё какие-то вкусности, уже непомню.

Immortal
Offline
Зарегистрирован: 28.12.2013

dimax, на чем все таки посоветуете собирать, на INA226 или все таки на отдельном ацп MCP3421?

Я больше склоняюсь к INA226

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

Immortal, на обычном АЦП менее удобно. Я бы конечно сделал на ina226, собственно уже собирался делать новое зарядно-разрядное устройство автомат для лития как раз на нём, но пока ждал сам чип энтузиазм малость иссяк. Чипы пришли, но продожить никак не возьмусь, т.к. хотелок много, а воплощать их все в железе не готов..

ЮриБас
Offline
Зарегистрирован: 13.01.2012

dimax пишет:
..на ina226, собственно уже собирался делать новое зарядно-разрядное устройство автомат для лития как раз на нём.. 

Да, много хочется, много интересного..  Как там dimax у Вас дела с  ina226 ?   Спасибо за подсказку, и за обзоры по АЦП, - ina226  действительно неплохой чип, 16 бит АЦП, напр. ток,  оцифровка от 500кГц, усреднение и т.д.  Корпус конечно крошечный  - TFSOP,  растояние между дорожками всего 0,25мм.  Чем можно такое сделать ЛУТом или только фоторезистом?..

 На Али http://ru.aliexpress.com/item/ICIC-INA226AIDGSR-INA226-10-TFSOP-Original-authentic-and-new-Free-Shipping-IC/32297017577.html?spm=2114.10010208.0.37.U0SnB9&isOrigTitle=true самое дешевое 14,5 долл за 10 шт. если брать меньшим кол-вом, то вообще около 2 долл/шт.  В сравнении с  ina219   дороже почти в два раза, 

http://ru.aliexpress.com/item/Free-shipping-5pcs-lot-INA219AIDCNR-INA219...     ina219  4,24 долл / 5шт (1шт = 0,85долл)

Интересно было бы посмотреть, на сколько разница в результатах между  ina219 и ina226  к примеру на замере около 26В..  

Immortal
Offline
Зарегистрирован: 28.12.2013

Обратите внимание что у ina226 нет программируемого усиления.

По точности:
У INA219 ($0.65/шт) High Accuracy: 0.5% (Maximum)

У INA226 ($1.45 - 2 /шт)
High Accuracy:
0.1% Gain Error (Max)
10 μV Offset (Max)

ИМХО точности у INA219 хватает за глаза, особенно если пользоваться усреднением. Тут самая большая проблема найти шунты с хорошей точностью. Китайцы часто продают с 5% допуском с описанием как будто они 1%, мне такие приехали

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

я тут собираю электронную нагрузку, и применил в ней ina219. пока полностью доволен. шунт из 8 резисторов по 0,1ома (фактически я добавил 7 резисторов типоразмера 1206, 1 шт типоразмера 2512 уже был на плате, но в расчетах мощности шунта посчитал как будто все по 0,25вт). итого получается 0,0125ом. шунт до 12А. настройка для ina получилась такая:

monitor.calibrate(0.0125, 0.158113, 26, 12); 

правда на 12А еще ни разу не гонял, неизвестно насколько он реально нагреется, так как уже при 20В и 3А радиатор охлаждения с вентилятором от старой видеокарты можно сказать еле справляется. но это не кретично, ведь мне не требуется долго рассеивать такую мощность, тест на мощность по времени будет не более пары минут