"Contor" energie - DC, mica putere

[nico_2010]

Poate te ajuta cu ceva:

ultima postare.

[Liviu M]

Pentru doua "intervale" ai putea sa folosesti 2 shunturi, un comparator si un "releu":

- suntul mai mare (curent mic) conectat permanent

- suntul mai mic (curent mare) conectat prin releu

- intervalele sa se suprapuna si comparatorul (cu fereastra) setat sa comute la marginile zonei comune. Cand ai rezistenta mare si creste curentul, comparatorul inchide releul si pune shuntul mic in paralel cu cel mare. Cand ai rezistenta mica si scade curentul, comparatorul deschide releul si ramane numai shuntul mare.

 

Zic si eu.

 

PS Comparatorul si releul trebuie sa fie rapide rau...

Editat Mai 17, 2019 de Liviu M

[informer]

Va multumesc baieti, mai cuget, mai o-ntorc pe-o parte, pe alta  ... nu-i ceva proiect ce-mi trebuie rapid dar mi-ar fi util si am sa-l fac cumva.

[iop95]

Aici sunt ceva variante pt masurare curenti.

http://www.ti.com/lit/ml/slyy154/slyy154.pdf

 

[gauss]

Acum , pun si eu ( daca nu e cu suparare ) o intrebare ... , probabil o prostie : ce relevanta energetica au consumuri de ordinul nanoamperilor ? Fie si sute ... , adica zecimi de microamperi .  Ca daca au , restul schemei consuma cu 3 ordine de marime mai mult . Si banuiesc ca nu e vorba de nanotehnologie . Sau este ... Probabil imi scapa mie ceva , mai mult ca sigur . 

Editat Mai 17, 2019 de gauss

[informer]

@gauss, am mai spus, nu are nici o legatura determinarea energiei consumate de un device cu alimentarea "instrumentului de masura".

Eu pot sa determina ca un senzor wireless de temperatura consuma 10pWh alimentandu-l de la sursa din atelier care poate debita 10A la 30V... nu ma intereseaza ce consuma "aparatul de masura" ca odata masurarea terminata nu mai am treaba cu el.

Nu inteleg sincer de unde ideea ca acest contor va fi montat permanent intre baterie si consumator... UNDE am zis eu asta? Am zis doar ca vreau sa determin energia consumata de respectivul device, atat.

Si deasemenea am explicat ca atunci cand doresti sa alimentezi acest device wireless dintr-un supercondensator de 1F de ex. incarcat solar la 5V, conteaza si consumul generat pe timpul noptii de acei uA adunat potential cu una sau mai multe perioade de "emisie".

 

 

Editat Mai 17, 2019 de informer

[gauss]

Ma rog , dumneavoastra stiti . Retinusem ca s -a resetat etc . nu stiu ce datorita comutarii schemei de masura etc . Si cautati solutii sa nu se mai intample . Probabil am citit prea rapid pe diagonala . In fine , nu mai intervin . Era o simpla curiozitate ... , problema ma depaseste grav . Macar asta nu e o problema ...

 

 

" PROBLEMA: ampermetrul "se seta" pe masurarea curentului de stand-by adica intercala in circuit suntul de valoare mare. Daca in acest moment device-ul intra in modul "transmitere" si incerca sa absoarba un curent mare, caderea de tensiune pe sunt (mult prea mare) determina resetarea intregului device prin caderea tensiunii de alimentare sub valoarea admisa.

Evident, am modificat pe setare manuala si am rezolvat problema sursei...

 

Cum as putea sa rezolv asta automat? Cum as putea sa sesizez tendinta de crestere a curentului si sa comut rapid ampermetrul inapoi pe scala pt. consum mare? Pot face asta fara sa afectez device-ul alimentat? As zice ca daca prevad o comutare suficient de rapida, as avea sanse... dar... "

 

De aici am inteles gresit ...  termenul " automat " mi - a indus eroarea de judecata .

Editat Mai 17, 2019 de gauss

[informer]

Desigur ca nu va depaseste si-mi pare rau ca nu mai doriti sa interveniti... am apreciat si apreciez ajutorul pe care mi l-ati dat, nu neaparat in topicul asta.

Regret ca nu stiu sa explic mai bine ce vreau....

 

O postare dintr-un alt topic unde calculam ceva ce-as vrea sa masor cu acest dispozitiv, mai exact:

 

Modulul radio consuma pe emisie 130mA la puterea maxima de 20dBm(100mW - putere pe care nu sunt obligat s-o folosesc daca nu-i nevoie, urmeaza sa testez).

Durata transmiterii unui pachet de date este de aprox. 100ms dupa care urmeaza receptia confirmarii, aprox. 18mA vreo 300ms in general.

Numarul de pachete transmise va fi probabil ca medie de 1-2/zi (cu zile in care vor fi 4-5 si altele cu niciunul).

Ca aspect favorabil, pachetele vor fi trimise in timpul zilei.

Pot descarca supercap-ul pana la o tensiune de aprox 2.6V pastrand functionarea (2.5V stabilizat alimentare cu MCP1700)... poate si mai jos daca merg cu electronicele la minimul acceptat (1.8V).

As incarca la un 5.2V ceea ce-mi da o diferenta de 2.6V adica o energie echivalenta de 1.5F x 2.6V x 2.6V / 2 = 1.4mWh

Energia consumata la transmiterea unui pachet considerand o tensiune de alimentare maxima (sursa liniara) 5.2V x 0.13A x 0.1s / 3600 =   0.0188mWh

 

Editat Mai 17, 2019 de informer

[Liviu M]

3 hours ago, gauss said:

Retinusem ca s -a resetat

Retinusei bine.

Problema este ca resetul asta e "anormal" (adica nu face parte din modul de functionare a dispozitivului) si falsifica masuratorile care-i urmeaza, deci trebuie scapat de el.

Iar problema e simpla: informer vrea sa masoare consumul unui dispozitiv timp de, sa zicem, 24 de ore. Dispozitivul e alimentat pe perioada acestor 24 de ore din sursa de laborator, deci nu conteaza cat consuma ampermetrul, dar dispozitivul trebuie sa functioneze ca in aplicatia reala, fara reseturi din cauza ampermetrului. Si daca se poate, masuratorile sa fie cat mai exacte => comutarea cat mai automata, rapida, fara perturbarea functionarii...

Ce face informer mai departe cu rezultatele masuratorii e irelevant.

[gauss]

Nu cred ca ma intereseaza ce face dl. informer cu rezultatul , rezultatele ... , si in general . Daca s - a inteles asta ,  garantez ca nu asta doresc . Nu prea inteleg cum scade tensiunea sub limita functionarii , alimentata fiind toata tarasenia din sursa de laborator . Sa inteleg ca (se) depaseste consumul pe care - l poate asigura aceasta ?  Se va efectua masuratoarea si in " aplicatia reala " , de care faceti vorbire ? Va fi supercap - ul mai permisiv ca sursa  de laborator ? ... Asta este  ... , toti avem limite . Ale mele sant foarte joase . N - as mai fi postat , am scris clar , dar m - ati citat . Sincer ... , nu prea realizez de ce , dar nu conteaza . Oricum e ultimul post  , doar din  necesitatea raspunsului . Cred ca nu trebuia sa intervin cu vesnicele mele neintelegeri . Sper sa nu fie cauza vreunei sincope privind scopul topicului ... , am scris si mai sus .  Mai ales ca n - am propuneri de rezolvare  ,  ele oricum abunda ... , am scris ca speta ma depaseste . Si in amanunte , si per ansamblu . Chiar daca as fi  inteles ceva , lucru care nu s - a intamplat . Numai bine si succes in continuare  ( privind rezolvarea problemei din topic ) . Asta daca nu s - a intamplat deja , fie si ( pentru inceput ) teoretic ., dupa cum reiese , si asta conteaza  .

Editat Mai 17, 2019 de gauss

[Liviu M]

Pfui ce sensibili suntem. :O Credeam ca de-aia-i forum de discutii, sa despicam firul in paispe. Am vorbit civilizat, n-am injurat, am bagat si argumente. Nu e cazul nici sa te superi, nici sa-ti iei jucariile sa te muti.

 

2 hours ago, gauss said:

Nu prea inteleg cum scade tensiunea sub limita functionarii , alimentata fiind toata tarasenia din sursa de laborator

Informer vrea un ampermetru destept, care atunci cand scade consumul (microcontrollerul se duce sa doarma), schimba reange-ul de masura (baga shunt mai baban, sa aiba tensiune masurabila).

Cand microcontrellerul se trezeste si se apuca de treaba, consuma brusc mai mult. Curent mare * rezistenta mare => cadere mare de tensiune pe shunt. In functie de cat de mare e curentul mare, caderea de tensiune pe sunt poate lasa prea putin microcontrollerului care se reseteaza.

Exemplul pe care l-a dat informer - cand doarme, consuma << 1mA, cand se trezeste, si transmite consuma 200-300 mA. 3  ordine de marime diferenta.

[informer]

1 hour ago, Liviu M said:

Informer vrea un ampermetru destept, care atunci cand scade consumul (microcontrollerul se duce sa doarma), schimba reange-ul de masura (baga shunt mai baban, sa aiba tensiune masurabila).

Cand microcontrellerul se trezeste si se apuca de treaba, consuma brusc mai mult. Curent mare * rezistenta mare => cadere mare de tensiune pe shunt. In functie de cat de mare e curentul mare, caderea de tensiune pe sunt poate lasa prea putin microcontrollerului care se reseteaza.

Multumesc @Liviu M, intr-adevar asta mi se pare partea cea mai dificil de realizat practic din tot scenariul de masura a consumului. 

Incerc sa-mi imaginez un circuit care sa fie suficient de rapid in comutare incat sa nu genereze acel reset.

 

Imi pare rau sa se ajunga la "certuri" si sigur nu mi-am dorit asta... :|

 

[Mircea]

Ca sa zic si eu ceva.

 

De ce nu un singur shunt (daca tot vorbim de sute de mA) cu un PGA sau VGA dupa el care sa se ocupe de range dupa consumul detectat?

 

Combinat cu comutarea referintei ADC?

[informer]

Salut @Thunderer2018,

Ca sa nu risc sa se inteleaga gresit din nou trebuie sa spun ca in acest topic am vorbit despre 2 (doua) scule diferite ("contorul" care-i subiectu` si o sursa pe care am construit-o anterior), comun fiind ca la ambele este implicat un ampermetru.

Pt. sursa, in ultima postare de pe pagina anterioara am calculat nivelul tensiunilor pe sunt-ul unic in cele mai defavorabile cazuri si ce mi-a iesit, combinat cu integrate care nu-s la pret de cocaina si cu ADC-ul propriu uC-ului,  mi-a dat ca nu se poate.

Pt. "contor" as fi un fraier sa nu-mi convina un sunt unic daca reusesc sa respect plaja (zeci de uA - sute de mA), sa am caderi de tensiune rezonabile si sa nu-mi trebuiasca nu stiu ce exotism de integrat care de regula costa mult, nu se gaseste la magazinele uzuale si colac peste pupaza de regula n-are nici pini (BGA/QFN si alte "specialitati").  

O sa ma pun sa calculez/caut si-am sa postez aici la ce concluzie ajung.

Multzam!

 

Ca precizare: in ultimul timp am facut tot felul de device-uri alimentate din baterii/condensatoare care trebuie sa consume cat mai putin posibil pt. o autonomie cat mai mare. Asta este motivul pt. care masor energii atat de mici... numai ca atunci cand aceste scule "au activitate", ceea ce nu se intampla des dar se intampla ca altfel n-ar avea motiv sa existe, consumul creste... asa ca nu ma pot limita la uA.

 

 

 

[nico_2010]

Poate ai gresit abordarea. Ar trebui sa pornesti de la un etaj de amplificare cu amplificare fixa si zgomot redus (ex. amplificator de instrumentatie), urmat de unul (sau mai multe) etaje cu amplificare comutabila care, pe total, sa-ti ofere rezultatul final. Microcontroller-ul eate suficient de rapid pentru a asigura comutarea necesara. Vorbim de un singur shunt aici