Jaribio jingine la Uwezo wa Betri: Hatua 6

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Kwa nini moja zaidi ya uwezo wa kujaribu

Nilisoma maagizo anuwai ya kujaribu tofauti lakini hakuna hata moja inayoonekana kutoshea mahitaji yangu. Nilitaka kuweza kujaribu pia zaidi ya singe za NiCd / NiMH au seli za Simba. Nilitaka kuweza kupima betri ya zana ya nguvu bila kuichukua kwanza. Kwa hivyo, niliamua kuangalia kwa karibu juu ya jambo hilo na kubuni moja yangu. Jambo moja linaongoza kwa lingine na mwishowe niliamua kuandika maandishi yangu mwenyewe. Niliamua pia kwenda kwa maelezo yote ya jinsi ya kujenga mjaribu kwa sababu kila mtu anaweza kuamua juu ya chaguo fulani kama kipingamizi cha ukubwa gani cha kutumia au ikiwa PCB inahitajika au ni Veroboard ya kutosha na pia kuna tani juu ya mafundisho jinsi ya weka tai au jinsi ya kutengeneza PCB. Kwa maneno mengine, nitazingatia hesabu na nambari na jinsi ya kupima kipimo.

Hatua ya 1: Historia - Toleo la 1

Hapo juu ni toleo la kwanza na hapo chini lilitajwa juu ya msaada wa pembejeo wa 10V umeongezwa (R12 & R17 & Q11 & Q12).

Toleo la kwanza lilichukuliwa kidogo au kidogo kutoka kwa anayeweza kufundishwa na deba168 (kwa bahati mbaya siwezi kupata anayeweza kufundisha kutoa kiunga). Mabadiliko madogo tu yalifanywa. Katika toleo hili nilikuwa na kontena moja ya mzigo wa 10 ohm inayodhibitiwa na mosfet. Hii ilileta shida kadhaa. Wakati wa kujaribu seli moja ya NiCd au NiMH wakati uliohitajika ulipimwa kwa urahisi kwa masaa ikiwa sio siku. Betri ya 1500mAh ilichukua zaidi ya masaa 12 (ya sasa ilikuwa 120mA tu). Kwa upande mwingine, toleo la kwanza linaweza kujaribu tu betri chini ya 10V. Na betri ya 9.6V iliyochajiwa kabisa inaweza kuwa hadi 11.2V ambayo haikuweza kupimwa kwa sababu ya kikomo cha 10V. Kitu kinachohitajika kufanywa. Kwanza, niliongeza tu mositi kadhaa na vipingamizi ili kuwafanya wagawanyaji wa voltage kuweza kuruhusu zaidi ya 10V. Lakini hii kwa upande mwingine ilileta shida nyingine. Betri ya 14.4V iliyojaa kabisa inaweza kuwa na tp 16.8V ambayo kwa 10 ohm resistor ilimaanisha 1.68A ya sasa na kwa kweli utaftaji wa nguvu kutoka kwa kipingaji cha mzigo wa karibu 30W. Kwa hivyo, na voltage ya chini muda mrefu sana wa mtihani na kwa voltage ya juu sana sasa. Kwa wazi haikuwa suluhisho la kutosha na maendeleo zaidi yalihitajika.

Hatua ya 2: Toleo la 2

Nilitaka suluhisho ambapo sasa itakaa katika mipaka fulani bila kujali voltage ya betri. Suluhisho moja lingekuwa kutumia PWM na kontena moja tu, lakini nilipendelea kuwa na suluhisho bila kusukuma sasa au kuwa na hitaji la kuondoa joto la moshi. Kwa hivyo, niliunda suluhisho na nafasi 10 za voltage, kila upana wa 2V, nikitumia vipinga 10 3.3ohm na mosfet kwa kila kontena.

Hatua ya 3: Hivi ndivyo Ilivyotokea

Maoni juu ya mzungukoMtu anaweza kusema upotezaji wa voltage juu ya moshi ni kidogo kwa sababu upinzani wa mosfet ni mdogo sana, lakini nimeacha uchaguzi wa mosfet kwa msomaji na kwa hivyo upinzani unaweza kupita hata 1 ohm ambapo inaanza jambo. Katika toleo la kwanza kuchagua mosfet sahihi kungeondoa hitaji la kipimo cha chini lakini kwenye toleo la 2 niliamua kupima voltage juu ya kontena moja tu ambayo inafanya kuwa muhimu kuwa na alama mbili za kupimia. Na sababu ya uchaguzi ilikuwa unyenyekevu katika wiring Veroboard. Hii haionyeshi makosa ya usahihi kwani voltage inayopimwa kwenye kontena moja ni ndogo sana kuliko kupima juu ya vipinga vyote. Kwenye uteuzi wa sehemu niliamua kutumia kile ambacho tayari nilikuwa na msaada au kile ninachoweza kupata kwa urahisi. Hii ilisababisha kufuata BOM:

• Arduino Pro Mini 5V! MUHIMU! Nilitumia toleo la 5V na yote inategemea
• Onyesho la OX 128x64 I2C
• 10 x 5W 3.3 vipingao vya Ohm
• 3 x 2n7000 mosfets
• 10 x IRFZ34N mosfets
• Vipimo 6 x 10 kOhm
• Vipimo 2 x 5 kOhm
• 16V 680uF capacitor
• 1 shabiki wa zamani wa CPU

Sijaongeza zifuatazo katika skimu

• vipingaji vya pullup kwenye mistari ya I2C, ambayo niliona imefanya onyesho kuwa thabiti zaidi
• laini za umeme
• capacitor katika laini ya 5V ambayo pia imetuliza onyesho

Wakati wa kujaribu niligundua vipingaji vya mzigo vitakua moto haswa ikiwa zote zinatumika. Joto lililoongezeka hadi zaidi ya nyuzi 100 Celsius (ambayo ni zaidi ya nyuzi 212 Fahrenheit) na ikiwa mfumo wote utafungwa kwenye sanduku kunapaswa kuwa na aina fulani ya baridi iliyotolewa. Resistors nilizotumia ni 3.3 ohm / 5W na kiwango cha juu cha sasa kinapaswa kutokea na karibu 2V kwa kontena kutoa 2V / 3.3 = 0.61A ambayo inasababisha 1.21W. Niliishia kuongeza shabiki rahisi kwenye sanduku. Hasa kwa sababu nilikuwa na shabiki wa zamani wa CPU karibu.

Utendaji wa kimikakati

Ni moja kwa moja mbele na inaelezea yenyewe. Betri inayojaribiwa imeunganishwa na safu ya vipinga na ardhi. Vipimo vya kipimo cha voltage ni unganisho la betri na kontena la kwanza. Wagawanyaji wa voltage hutumiwa kisha kuacha voltage kwa kiwango ambacho kinafaa zaidi Arduino. Pato moja la dijiti hutumiwa kuchagua 10V au 20V anuwai ya wagawanyaji. Kila kontena kwenye mzigo linaweza kutiliwa chini kwa kutumia moshi, ambazo zinaendeshwa moja kwa moja na Arduino. Na mwishowe, onyesho limeunganishwa na pini za Arduino I2C. Sio mengi ya kusema juu ya J

Hatua ya 4: Kanuni

Hapo juu kunaweza kuonekana utendaji mbaya wa nambari. Wacha tuangalie kwa karibu nambari hiyo (faili za arduino ino zimeambatanishwa). Kuna idadi ya kazi na kisha kitanzi kuu.

Kitanzi kuu

Wakati upimaji uko tayari matokeo huonyeshwa, na utekelezaji unaishia hapo. Ikiwa upimaji bado haujafanywa, basi kwanza inachunguzwa ni aina gani ya betri iliyochaguliwa na kisha voltage kwenye pembejeo. Ikiwa voltage inazidi 0.1V lazima kuwe na angalau aina fulani ya betri iliyounganishwa. Katika kesi hii subroutine inaitwa kujaribu kujua ni seli ngapi zilizo kwenye betri kuamua jinsi ya kujaribu. Idadi ya seli ni habari zaidi au chini ambayo inaweza kutumiwa vizuri lakini, katika toleo hili, inaripotiwa kupitia kiolesura cha serial tu. Ikiwa yote ni mazuri mchakato wa kutokwa umeanza na kwenye kila mzunguko wa kitanzi kuu uwezo wa betri umehesabiwa. Mwisho wa kitanzi kuu onyesho lina watu na maadili yanayojulikana.

Utaratibu wa kuonyesha matokeo

Kazi ya showResults inaweka tu mistari kuonyeshwa kwenye onyesho na pia kamba itakayopelekwa kwa kiolesura cha serial.

Utaratibu wa kupima voltages

Mwanzoni mwa kazi Vcc ya Arduino inapimwa. Inahitajika kuweza kuhesabu voltages zilizopimwa kwa kutumia pembejeo za analog. Kisha voltage ya betri inapimwa kwa kutumia masafa ya 20V kuweza kuamua ni masafa gani ya kutumia. Kisha voltage zote za betri na voltage ya kupinga huhesabiwa. Vipimo vya voltage ya betri hufaidika na darasa la DividerInput ambalo lina njia za kusoma na voltage kutoa usomaji mbichi au voltage iliyohesabiwa ya pembejeo ya analogi inayozungumziwa.

Utaratibu wa kuchagua maadili yaliyotumiwa

Katika kazi ya SelectUsedValues idadi ya seli imekadiriwa na mipaka ya juu na chini ya betri imewekwa kutumiwa na utaratibu wa kutokwa. Upimaji pia umewekwa alama kama imeanza, Mipaka ya utaratibu huu imewekwa mwanzoni mwa anuwai ya ulimwengu. Ingawa zinaweza kuwa za kila wakati, na zinaweza pia kufafanuliwa ndani ya utaratibu kwani hazitumiwi ulimwenguni. Lakini hey kuna kila kitu cha kuboresha:)

Utaratibu wa kuhesabu uwezo wa betri

Kazi ya kutokwa hutunza kuhesabu uwezo wa betri. Inapata mipaka ya chini na ya juu ya voltages kwa betri inayojaribiwa kama vigezo. Thamani ya juu haitumiki katika toleo hili, lakini thamani ya chini hutumiwa kuamua wakati wa kusimamisha upimaji. Mwanzoni mwa kazi idadi ya vipinga vya kutumia hupatikana kwa kutumia kazi iliyoundwa kwa kusudi hili. Kazi inarudi nambari ya kupinga na wakati huo huo huanza kutokwa na kuweka upya kaunta. Kisha voltages hupimwa na kutumika pamoja na thamani inayojulikana ya kupinga ili kuhesabu sasa. Sasa kwa kuwa tunajua voltage na ya sasa na wakati kutoka kwake umekuwa tangu kipimo cha mwisho, tunaweza kuhesabu uwezo. Mwisho wa mchakato wa kutokwa voltage ya betri inalinganishwa na kiwango cha chini na ikiwa imepita chini ya kikomo awamu ya kutokwa huacha, moshi zimefungwa, na upimaji umeripotiwa kuwa tayari.

Utaratibu wa kutafuta idadi ya vipinga kutumia

Katika kazi ya kuchaguaNumOfResistors kulinganisha rahisi kwa voltage kwa maadili yaliyowekwa mapema hufanywa na kwa matokeo idadi ya vipinga kutumika itamuliwa. Mosfet inayofaa inafunguliwa kuruka baadhi ya vipinga. Vipimo vya voltage huchaguliwa ili upeo wa juu wakati wowote wakati wa kutokwa utakaa kidogo juu ya 600mA (2V / 3.3Ohm = 606mA). Kazi inarudisha idadi ya vipinga vilivyotumika. Kwa sababu shabiki huendeshwa kutoka kwa laini sawa na moshi wa kwanza lazima ifunguliwe kila wakati kutokwa kunaendelea.

Hatua ya 5: Kupima mita

Ili kuwekewa kipimo cha mita niliunda programu nyingine (iliyoambatanishwa). Inatumia vifaa sawa. Mwanzoni maadili ya mgawanyiko wa kusahihisha yote yamewekwa hadi 1000.

ujenzi int divCorrectionB10V = 1000; // mseto wa kusahihisha mgawanyiko katika anuwai ya 10V const int divCorrectionR10V = 1000; // mseto wa kusahihisha mgawanyiko katika anuwai ya 10V const int divCorrectionB20V = 1000; // mseto wa kusahihisha mgawanyiko katika anuwai ya 20V const int divCorrectionR20V = 1000; // mseto wa kusahihisha mgawanyiko katika anuwai ya 20V

katika kazi ya kusomaVcc () voltage inayosababisha Vcc inategemea kuweka thamani kwenye laini ya mwisho ya kazi kabla ya kurudi. Kawaida unaweza kupata kwenye wavuti thamani ya 1126400L kutumika katika hesabu. Niliona matokeo hayakuwa sahihi.

Mchakato wa upimaji:

1. Pakia programu ya kipimo kwa Arduino.
2. Unaweza kuona katika Arduino (na katika pato la serial na ikiwa shabiki anazunguka) ikiwa mzigo umewashwa. Ikiwa ni zamu ubadilishaji wa uteuzi wa aina ya betri.
3. Rekebisha thamani katika readuVCC () ili kuwa na matokeo sahihi. Chukua thamani ambayo kazi inatoa (ambayo iko katika millivolts) na ugawanye thamani ndefu nayo. Utapata thamani ghafi ya kumbukumbu ya ndani. Sasa pima voltage halisi ya ugavi katika millivolts na multimeter na uizidishe na thamani iliyohesabiwa hapo awali na upate thamani mpya ndefu iliyosahihishwa. Kwa upande wangu kazi ilirudisha 5288mV wakati Vcc halisi ilikuwa 5.14V. Kuhesabu 1126400/5288 * 5140 = 1094874 ambayo niliidhinisha kwa majaribio. Weka dhamana mpya kwenye nambari na uipakie tena kwa Arduino.
4. Kurekebisha maadili ya marekebisho ya mgawanyiko wa mpatanishi wa analojia hufanyika kwa kutumia chanzo cha nguvu kinachoweza kubadilishwa ambacho hutumiwa kulisha pembejeo ya mita. Rahisi zaidi ni kutumia voltages kutoka 1V hadi 20V na hatua 1V na kurekodi matokeo kwenye lahajedwali. Katika lahajedwali wastani huchukuliwa. Thamani zilizosahihishwa zimehesabiwa na fomula ifuatayo: "ghafi_wa thamani * masafa * Vcc / Vin" ambapo ghafi_thamani ni thamani katika 10VdivB, 10VdivR, 20VdivB au 20VdivR kulingana na marekebisho gani yatakayohesabiwa.

Tazama lahajedwali jinsi ilinitafuta. Wastani huhesabiwa tu kutoka kwa maadili ambayo yanapaswa kuwa kwenye masafa na maadili hayo huwekwa kwenye programu halisi ya mita.

Kama hii

ujenzi int divCorrectionB10V = 998; // mgawanyiko wa kusahihisha mgawanyiko katika anuwai ya 10V const int divCorrectionR10V = 1022; // mgawanyiko wa kusahihisha mgawanyiko katika anuwai ya 10V const int divCorrectionB20V = 1044; // mgawanyiko wa kusahihisha mgawanyiko katika anuwai ya 20V const int divCorrectionR20V = 1045; // mgawanyiko wa kusahihisha mgawanyiko katika masafa 20V

Kurekebisha thamani ya kupinga inaweza kufanywa kwa kutoa voltage kwenye pembejeo (yaani 2V), kubadili swichi ya aina ya popo (kupata mzigo) na kupima uingiaji wa sasa na voltage kwenye kontena la kwanza na kugawanya voltage na sasa. Kwangu 2V ilitoa 607mA ambayo inatoa 2 / 0.607 = 3.2948 ohms ambayo nilizungusha hadi 3.295 ohms. Kwa hivyo sasa hesabu imefanywa.

Hatua ya 6: KUMBUKA Mwisho

Ujumbe mmoja muhimu hapa. Ni muhimu kuwa na uhusiano wote katika hali bora kutoka kwa betri hadi kwa vipinga. Nilikuwa na muunganisho mmoja mbaya na nilikuwa nikijiuliza ni kwanini nilipata volts chini ya 0.3V kwenye gridi ya kupinga kuliko kwenye betri. Hii ilimaanisha kuwa mchakato wa kipimo ulimalizika karibu mara moja na seli za 1.2V NiCd kwa sababu kikomo cha chini cha 0.95V kilifikiwa haraka.