Witam serdecznie.
Chciałbym zaprezentować narzędzie, który wykonałem kilka miesięcy temu na potrzeby badań nad sprawnością nieizolowanych przetwornic DC/DC oraz do pomiaru warunków środowiskowych (temperatura, wilgotność, ciśnienie).
Urządzenie składa się z płytki ewaluacyjnej HY-MINI z mikrokontrolerem STM32F103VG oraz wyswietlaczem LCD 3.2''.
Zasadniczo projekt polega na używaniu HY-MINI jako bazy i dokładaniu do niego odpowiedniego rozszerzenia w postaci wpinanych płytek PCB.
Jako pierwsze urządzenie powstał zestaw do pomiaru sprawności przetwornic.
Zasada działania jest banalna. Za pomocą wbudowanych przetworników A/C mierzymy wartość napięcia wejściowego, natężenie prądu wejściowego (przez ACS711), wartość napięcia wyjściowego oraz natężenie prądu wyjściowego (ACS711). Mierzone wartości są wartościami średnimi. Uśrednianie polega na pomiarze po 16 próbek z każdego kanału, następnie ich uśrednienie i wykonanie obliczeń na wartościach uśrednionych. Akwizycja próbek wykorzystuje DMA.
Cała matematyka zamyka się w poniższych obliczeniach:
Pi = Ui * Ii (Moc wejściowa)
Po = Uo * Io (Moc wyjściowa)
Q = (Po/Pi) * 100 (Sprawność obliczona na podstawie stosunku obliczonych mocy. )
Ploss = Pi - Po (moc strat)
Parametry techniczne:
-Zakres pomiaru napięcia: 7-36V (poprzez dzielnik napięcia i wewnętrzny ADC)
-Zakres pomiaru prądu: 100mA – 30A (Poprzez układ ACS711 i wewnętrzny ADC)
-Dokładność pomiaru napięcia: 1-2% (w odniesieniu do pomiarów miernikiem SANWA PC5000a)
-Dokładność pomiaru prądu -2-3% (w odniesieniu do pomiaru napięcia miernikiem SANWA PC5000a oraz cęgami CP 30)
Poniżej kilka fotografii oraz schemat:
Drugim zastosowaniem jest zestaw do pomiaru warunków środowiskowych. Potrzeba wykonania urządzenia została podyktowana koniecznością pomiarów i logowania warunków środowiskowych w obudowach urządzeń mających spełniać normę szczelności IP68. Urządzenie pozwala na podłączenie do 4 czujników jednocześnie dzięki hub'owi I2C.
Badanie polega na włożeniu małych płytek z czujnikami do urządzenia, wyprowadzenia sygnałów (VCC, SDA, SCL, GND) na zewnątrz, umieszczenia badanego urządzenia w komorze klimatycznej, podłączenie okablowania przez przepust i rozpoczęciu logowania danych. Komorę klimatyczną ustawia się na szereg cykli zmiany wilgotności na zewnątrz badanego urządzenia. Po kilku dniach, można odczytać dane w postaci pliku CSV zapisanego na karcie pamięci SD. Jeżeli zmiany wilgotności w urządzeniu pokrywają się z cyklami zaprogramowanymi w komorze klimatycznej, oznacza to, ze urządzenie prawdopodobnie nie będzie spełniało normy IP68 a już w szczególności nie będzie zachowywało całkowitej szczelności w trudnych warunkach środowiskowych (lasy tropikalne itp).
W urządzeniu na przyciskach po lewej stronie można wybrać interwał logowania pomiarów.
Poniżej kilka zdjęć oraz schemat i opracowane wyniki w excellu:
Cool? Ranking DIY
