"Contor" energie - DC, mica putere

[sesebe]

Cu nici o mitraliera nu poate sa ajungă la altitudinea de croaziera a avioanelor de linie. 

In fine, vad ca inițiatorul nu a mai postat nimic pe topic de citeva zile.... Cred ca a încercat sa o doboare cu o pușca cu alice a pădurarului și l-au prins proprietarii care erau de la SRI. 

[vijelie02]

@sesebe ai doborat drona cu contorul 

Editat Mai 24, 2019 de vijelie02

[d2134]

On 5/23/2019 at 11:59 AM, sesebe said:

PS: ar mai fi o varianta: o sursa "desteapta" ce sa stabilizeze tensiunea de iesire iar shuntul sa fie de valoare mai mare ca sa asigure rezolutia ceruta dar sa fie intercalat inaintea punctului de feedback al sursei astfel incit feedback-ul sursei sa compenseze caderea de tensiune pe shunt. Asta este valabil doar pt setupul de masura care am inteles ca se doreste a fi realizat.

Pai sursele de laborator (laboratory power supply) au borne de "remote sensing" si totul se rezuma la a face legaturile corect. Sursele fara aceste borne sunt surse de atelier (benchwork power supply).

Daca nu ai o sursa de laborator folosesti un sunt de valoare mica (0R5) si ai cadere de tensiune de 0.1V la 200mA. Tensiunea asta trebuie sa o amplifici x50 ca sa obtii 5V la cap de scala. Tensiunea asta o aplici, pe de o parte unui ADC din uC si pe de alta parte unui etaj de amplificare x10. Aici o sa ai 5V la 20mA pe sunt. Tensiunea asta o aplici la alt ADC din uC si la alt etaj amplificator. Faci ca mai sus pina obtii 5V la 20uA pe sunt.

La o valoare oarecare a curentului prin sunt, la conversie, vei avea unele ADC-uri saturate si altele nu. Dupa conversie citesti valorile incepind cu cel mai sensibil domeniu. Daca asta e saturat treci la urmatorul. La primul ADC nesaturat retii valoarea si o bagi in contor tinind seama de ordinul de marime. 

Atentie! Primul etaj trebuie realizat cu OP AMP de zgomot redus si trebuie sa contina un filtru trece-jos. Toate etajele trebuie sa aibe pe iesire limitare la +5V.

Daca nu am fost destul de clar sa spui ca incerc sa iti fac un desen. 

Editat Mai 24, 2019 de d2134

[Mircea]

@d2134, eu sunt interesat de desen, dar pentru cazul masurarii unor curenti intre 1 si 10uA. 

[sesebe]

Acum 14 ore, vijelie02 a spus:

@sesebe ai doborat drona cu contorul 

 

Exact!

Rog un moderator sa stearga greseala de mai sus.

 

Sursele cu  "remote sensing" nu permit totusi o diferenta prea mare de tensiune intre iesire si tensiunea de la bornele sarcinii si, in plus, exista intern o rezistenta de valoare relativ mica (zeci de ohmi cel mult) are va fi in paralel cu shuntul tau si va genera o eroare foarte mare de tensiune.

Editat Mai 25, 2019 de sesebe

[informer]

1 hour ago, sesebe said:

Sursele cu  "remote sensing" nu permit totusi o diferenta prea mare de tensiune intre iesire si tensiunea de la bornele sarcinii si, in plus, exista intern o rezistenta de valoare relativ mica (zeci de ohmi cel mult) are va fi in paralel cu shuntul tau si va genera o eroare foarte mare de tensiune.

In plus sursele respective pun accentul pe pastrarea constanta a tensiunii la bornele sarcinii nu pe curentul suplimentar prin circuitul de feedback care-i nesemnificativ in raport cu cel principal (ca d-aia e nevoie de compensarea pierderilor, ma gandesc...). 

Acest curent chiar daca-i de zeci sau sute de uA tot e mai mare cu mult fata de ce am de masurat... si trece prin acelasi sunt.

Dealtfel prima idee dupa ce-am inteles recomandarea a fost sa iau un 317 si sa-i pun divizorul dupa sunt... numa` ca-i nevoie de un 50uA pe pinul de adjust... si atunci am nevoie de un repetor cu opamp inainte.

Numa` ca si asa, curentul prin divizor va fi dependent de tensiunea reglata pe sarcina si se va adauga la valoarea masurata... trebe introdus si asta in calcule... s.a.m.d.

Nu-i chiar "banala" nici varianta asta...  

 

[sesebe]

Tensiunea de ieșire este fixa deci și curentul prin divizor este fix și se poate scădea foarte ușor din curentul măsurat. 

[Mircea]

Ideea de baza este ca ai de masurat o tensiune cat mai mare pe shunt. Eu consider masurarea pe shunt singura problema a proiectului tau.

 

"Bucataria" interna este destul de triviala, calcule relativ simple. 

 

De fapt, cred ca o sa pastrez ideea asta cu sursa de tensiune constanta la iesire pentru un proiect viitor de sursa dubla cu tracking. La iarna, cand m-oi plictisi de zapada.

[one]

Dincolo de shunt, care la curenti mari va reduce tensiunea, o alta problema consista in faptul ca se doreste masurarea cu precizie a unei marimi care depinde de cel putin un fenomen aleator.

Probabil autorul s-a gandit ca, nefiind posibila masura cu un multimentru, un aparat dedicat ar fi o solutie buna, si probabil pentru el este. Nici cu aparate gen osciloscop masura nu este simpla, mai ales pe scala curentilor mici.

Masura separata a curentilor de stand-by si in functionare si apoi masurarea doar a intervalelor de functionare poate conduce la o precizie mai mare decat esantionarea si acumularea tuturor valorilor. Cum faci sa etalonezi aparatul care iti va masura acest consum? Nu tot cu niste curenti constanti ?

 

[informer]

8 hours ago, one said:

Dincolo de shunt, care la curenti mari va reduce tensiunea, o alta problema consista in faptul ca se doreste masurarea cu precizie a unei marimi care depinde de cel putin un fenomen aleator.

Probabil autorul s-a gandit ca, nefiind posibila masura cu un multimentru, un aparat dedicat ar fi o solutie buna, si probabil pentru el este. Nici cu aparate gen osciloscop masura nu este simpla, mai ales pe scala curentilor mici.

Masura separata a curentilor de stand-by si in functionare si apoi masurarea doar a intervalelor de functionare poate conduce la o precizie mai mare decat esantionarea si acumularea tuturor valorilor. Cum faci sa etalonezi aparatul care iti va masura acest consum? Nu tot cu niste curenti constanti ?

 

In prima versiune propusa reducerea tensiunii de alimentare a sarcinii (conform valorilor si calculelor) este de maxim 20mV (sau 40mV intr-un alt calcul anterior) pt. cele mai defavorabile situatii (capete de scala).

Am considerat aceasta valoare ca fiind suficient de mica pt. a nu perturba functionarea in 99% dintre cazuri... as putea spune de 100% pt. cazurile unde m-am lovit personal de necesitatea prezenta, pana in acest moment.

In cazul abordarii constructiei sub forma propusa de @sesebe si @Thunderer2018, caderea de tensiune pe sunt este compensata prin intermediul "feedback-ului" sursei.

Nu m-am gandit sa masor un curent dupa care sa masor perioada cat se pastreaza... cu toate ca inteleg abordarea nu vad de ce ar fi una mai precisa decat esantionarea si cumularea valorilor.

Atentie: ca si la celelalte aparate "de laborator" pe care mi le-am construit singur, ma multumesc cu precizii de cateva procente. Inteleg goana pt. fractiuni de procent insa pt. ce fac eu nu-i nevoie.

Ca de obicei piesele alese sunt din categoria celor ieftine, tolerantele sunt de 1% etc.

Eu nu etalonez aparatele in sensul traditional al cuvantului... le calculez si indraznesc sa spun ca daca aceste calcule sunt corecte si conceptul deasemenea, la genul de aparate pe care le construiesc (cu OpAmp-uri, ADC/DAC-uri etc.) valorile nu se vor abate semnificativ de la cele prevazute... pe demonstrate.  

Stiu ca exista posibilitatea imbunatatirii performantelor prin calibrare ulterioara, a mai venit vorba despre asta insa repet: pt. necesitatile mele o precizie de cateva procente este suficienta.

 

Editat Mai 26, 2019 de informer

[informer]

N-am renuntat la ideea acestui contor (in caz ca s-a intrebat cineva...), chiar am nevoie de el insa dupa destul de multe experimente cu sunturi comutate si masurare de curenti am ajuns la concluzia ca rezultatele sunt indoielnice si estimarea consumului lasa de dorit chiar si pt. secvente functionale repetitive si identice. Din ce-mi dau seama este vorba de plaja foarte mare de variatie a curentului (de la uA la A) pe durate scurte si foarte scurte.

Cred ca am nevoie (cum preconiza dl. @puriuintr-o postare anterioara) de o indicatie/masuratoare "globala" a energiei consumate. Totusi n-am sa razuiesc argintul de pe electrozi   dar cred c-am sa incerc abordarea alimentarii dintr-un condensator de capacitate mare si cunoscuta, pt. un timp suficient de lung ca sa fie reprezentativ pt. profilul de consum. Cunoscand variatia tensiunii sper sa pot calcula suficient de precis energia consumata.

Daca aveti alte idei, nu va sfiiti...  .