Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Dlaczego Arduino błędnie mierzy napięcie w ogniwie?

szymonm01 21 Mar 2020 00:02 522 17
  • #1
    szymonm01
    Level 4  
    Witam, tworzę miernik rezystancji wewnętrznej oraz pojemności akumulatorów 186500 z wykorzystaniem Arduino. Kluczowe w tym projekcie jest mierzenie napięcia ogniwa i tutaj napotykam problem. Aby zmierzyć rezystancje wew. potrzebne jest napięcie ogniwa oraz napięcie pod obciążeniem, mój układ wygląda tak jak w załączniku. Tranzystor służy za przelacznik i jest podpiety bramką do arduino. Rezystor R1 ma wartość 7,5 Ohma, a mierzone ogniwo miltimetrem 4V. Tutaj jest problem, ponieważ arduino mierzy bez obciążenia 4,2V, natomiast z obciążeniem 3,6V. Gdzie może leżeć problem? Układ zmontowalem na plytce prototypowej. Pozdrawiam


    Dlaczego Arduino błędnie mierzy napięcie w ogniwie?
    Do you have a problem with Arduino? Ask question. Visit our forum Arduino.
  • #2
    nowypn
    Level 23  
    Być może rezystancja wewnętrzna jest na tyle duża że powoduje aż taki spadek napięcia
  • #3
    Karaczan
    Level 41  
    Na płytce stykowej zapomnij o prawidłowym mierzeniu wartości analogowych.
    Zlutuj na uniwersalnej.
  • #4
    szymonm01
    Level 4  
    nowypn wrote:
    Być może rezystancja wewnętrzna jest na tyle duża że powoduje aż taki spadek napięcia

    Mierzące multimetrem rezystancja wychodzi normalna ok. 100mOhm

    Karaczan wrote:
    Na płytce stykowej zapomnij o prawidłowym mierzeniu wartości analogowych.
    Zlutuj na uniwersalnej.

    Tak wlasnie myślałem, zastanawiałem się jeszcze czy może mosfet ma tutaj jakis większy wpływ?
  • #6
    jarek_lnx
    Level 43  
    Kiedy mierzysz pod obciążeniem najlepiej było by wyeliminować wspólne rezystancje przewodów/styków które pogorszą dokładność pomiaru, tak aby obwód prądowy i napięciowy miały oddzielne styki do ogniwa.

    Teraz masz tak:
    Dlaczego Arduino błędnie mierzy napięcie w ogniwie?
  • #7
    _jta_
    Electronics specialist
    Najlepiej do obu końcówek baterii mieć podwójne styki - po dwa kontakty łączące się z końcówką baterii niezależnie, bez połączenia między nimi innego, niż połączenie poprzez końcówkę baterii (nie mogą się zetknąć, to zafałszowałoby pomiar). A oprócz tego mierzyć napięcie na oporniku (między końcówkami opornika - potrzebne jest tu ADC z wejściem różnicowym), żeby wiedzieć, jaki prąd płynie.
  • #8
    szymonm01
    Level 4  
    _jta_ wrote:
    A to zależy, jaki to MOSFET, jakim napięciem go sterujesz... W każdym razie suma oporności przekracza 1 om, to sporo, ale na kiepskich stykach całkiem możliwe.


    Jest to mosfet irlb3034pbf, którego rezystancja ds wynosi ok 2mOhm. Bramka zasilana z wyjścia arduino 5V rezystorem zabezpieczajacym

    A co do stykow przy baterii, to ogniwo siedzi w koszyku przeznaczonym do takich ogniw, ponieważ jako miernik ogniwo nie będzie stałe
  • #10
    jarek_lnx
    Level 43  
    szymonm01 wrote:
    A co do stykow przy baterii, to ogniwo siedzi w koszyku przeznaczonym do takich ogniw, ponieważ jako miernik ogniwo nie będzie stałe
    Koszyki bywają różne, na mniejsze, lub większe prądy, styki z różnych materiałów niektóre mają sprężyny ze zwykłego drutu sprężynowego który ma dużą rezystancję, inne mają szerokie płaskie styki sprężyste.
  • #11
    szymonm01
    Level 4  
    Koszyk wygląda tak tak, żadnych sprężyn a styki dotykają dużą powierzchnia i dosikaja mocna, więc myślę że to jednak mogła być wina płytki stykowej
    Dlaczego Arduino błędnie mierzy napięcie w ogniwie?
  • #12
    Krzysztof Kamienski
    Level 43  
    szymonm01 wrote:
    dosikaja
    Może jednak robią kupy zamiast sikać :D A poważnie widzę tu właśnie masywne sprężyny stykowe. Oczyszczałeś te kontakty baterii i koszyka z tlenków, które ustawicznie się tam tworzą, oraz jakiej średnicy przewody łączą to wszystko? A ten MOSFET jest dokładnie ,,zakluczowany",czyli całkowicie nasycony ? Mierzyłeś spadek napięcia źródło /dren ?
  • #13
    tadeusz12345
    Level 17  
    szymonm01 wrote:
    Rezystor R1 ma wartość 7,5 Ohma, a mierzone ogniwo miltimetrem 4V. Tutaj jest problem, ponieważ arduino mierzy bez obciążenia 4,2V


    Zmierz u siebie napięcie odniesienia. Bo tu masz już gigantyczny błąd. Jak nie to szukaj błędu w programie.

    Zwiększ przekrój przewodów.
    Zmniejsz wartość rezystora R1.
  • #16
    jarek_lnx
    Level 43  
    _jta_ wrote:
    Jak chcesz mierzyć opór wewnętrzny akumulatora, to bez odpowiedniego koszyka nie da rady, i nie wiem, czy znajdziesz taki w sprzedaży - raczej wypada go zrobić.
    Tylko że to jest kłopotliwe. Warto by zacząć od sprawdzenia woltomierzem, pod obciążeniem, jakie jest napięcie na stykach akumulatora, jakie na koszyku, a jakie w układzie pomiarowym, to wszystko można zmierzyć i wszystko stanie się jasne.
    Bedzie wiadomo jaki jest spadek napięcia, na styku koszyk - akumulator i jaki błąd wprowadza.
  • #17
    szymonm01
    Level 4  
    jarek_lnx wrote:
    _jta_ wrote:
    Jak chcesz mierzyć opór wewnętrzny akumulatora, to bez odpowiedniego koszyka nie da rady, i nie wiem, czy znajdziesz taki w sprzedaży - raczej wypada go zrobić.
    Tylko że to jest kłopotliwe. Warto by zacząć od sprawdzenia woltomierzem, pod obciążeniem, jakie jest napięcie na stykach akumulatora, jakie na koszyku, a jakie w układzie pomiarowym, to wszystko można zmierzyć i wszystko stanie się jasne.
    Bedzie wiadomo jaki jest spadek napięcia, na styku koszyk - akumulator i jaki błąd wprowadza.


    To wszystko by wyjaśnialo zbyt duże spadki napięcia i dzisiaj to sprawdzę, ale z czego może wynikać zbyt duże zamierzone napięcie na ogniwie które według arduino wynosi 4,2V, natomiast rzeczywiście wynosi 4V. Program jest napisany dobrze więc tam na pewno nie leży problem.
  • #18
    _jta_
    Electronics specialist
    jarek_lnx wrote:
    Bedzie wiadomo jaki jest spadek napięcia, na styku koszyk - akumulator i jaki błąd wprowadza.

    To może nie być powtarzalne, jeśli źródłem błędu jest obecność tlenków na stykach.

    A zrobienie "koszyka" nie jest chyba takie trudne - kiedyś był w CSH (Centralnej Składnicy Harcerskiej) odbiornik Elektron-2M do samodzielnego montażu, i tam między innymi montowało się uchwyty do baterii - mosiężne blaszki, każda z dwoma otworami, lutowało się je do płytki łącząc drutem. Płytka montażowa nie była drukowana - zwykła płytka chyba papierowo-bakelitowa (nazywało się, że getinaksowa) z wywierconymi otworami, w otwory wkładało się kawałki drutu, i po jednej stronie lutowało do nich elementy, po drugiej robiło połączenia. Do tych blaszek wyginało się kawałek drutu w literę 'U', przekładało przez otwory płytki, następnie wystające końce przez otwory blaszki, i lutowało się je do blaszki. Proste, i działało, trzymało baterie, tylko trzeba było sobie oznaczyć, gdzie ma być '+', gdzie '-', bo blaszki były takie same.