Vraag:
PIC-spanningsmeting
Kheng
2009-12-02 19:17:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik gebruik een apparaat met batterijvoeding en zou willen dat mijn microcontroller (PIC) de voedingsspanning rapporteert.

Dit is zodat ik kan bepalen hoeveel batterijen er in de voeding worden gebruikt, en ook de laadtoestand van de accu.

De voedingsspanning varieert van 4xD (ofwel 1,2 V nominaal NiMH of 1,5 V alkaline, ongeveer 6 V) tot 12 x AA (1,2 V NiMH voor 14,4 V of 1,5 V alkaline voor 18 V).

Mijn PIC werkt op een gereguleerde 5V-voeding.

Ik ben van plan een van de ADC-poorten te gebruiken om de spanning te meten, en daarom denk ik dat ik de 18V f.s.d. in kaart moet brengen. tot het bereik 0-5V, dus ongeveer zou ik de ingangsspanning door 3 moeten delen.

Ik heb gehoord van het gebruik van een weerstandsspanningsdeler, maar weet dat het energieverspilling kan zijn verbruikt.

Vraagt ​​u zich af of er een betere manier is om deze spanningsverdeling te bereiken zonder al te veel energieverlies / verspilling?

Bedankt.

Twee antwoorden:
Jason S
2009-12-02 20:25:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

je wilt een spanningsdeler. als je geeft om vermogensdissipatie, zijn er een paar dingen die je kunt doen:

  • gebruik een spanningsdeler met een redelijk hoge impedantie, met een condensator op de uitgangsklem, en buffer deze met een low-power op-amp. Zorg ervoor dat u een RC-filter gebruikt tussen op-amp en ADC, de waarden van dit RC-filter liggen meestal rond de 50-200 ohm, 1000pf. Dit dient om de spanning stabiel te houden wanneer de ADC tussen kanalen schakelt en de lading wordt overgedragen tussen de interne condensator van de ADC en de buitenste pin. Een op-amp alleen kan dit niet. Als je de hoogohmige spanningsdeler niet buffert, krijg je fouten als gevolg van ADC-lekstroom en ladingsoverdracht.

  • schakel de spanningsdeler, bijv. verbind / ontkoppel hem met de voedingsspanning, zodat je dit slechts af en toe kunt doen als je wilt. Een PFET zou werken, wees voorzichtig met hoe u ermee rijdt.

Dit klinkt geweldig, ik wil er gewoon aan toevoegen dat je een batterij moet laden (stroom halen) om een ​​realistische meting te krijgen van de resterende levensduur van de batterij. Je bent veel beter af met een hogere stroomverdeler met een uitschakelaar.
Ik heb zojuist een soortgelijk antwoord gepost en gestemd om het te verwijderen. Blijkbaar had ik een oude versie van de pagina in de cache. Ik heb dit gestemd, het is de juiste keuze.
+1 voor het schakelen van de spanningsdeler. Een erg handige truc.
@Kortuk: je hebt een heel goed punt, maar ik zou de spanningsdeler loskoppelen van de batterijlading. Het is heel gemakkelijk om een ​​N-kanaals FET rechtstreeks vanaf een microcontroller aan te sturen (nou ... er zou een kleine weerstand moeten zijn tussen micro-uitgang + FET-poort, ik gebruik meestal 10-100 ohm) en heb een weerstand van FET-afvoer naar voeding . Veel gemakkelijker dan deze twee functies te combineren en een schakelbare spanningsdeler te vinden. Bovendien zijn er veel momenten waarop u een accuspanning wilt meten zonder belasting of bijna zonder belasting. Als ik het een of het ander zou moeten kiezen, zou ik het eigenlijk zonder belasting meten.
Clint Lawrence
2009-12-03 02:37:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jason S heeft een goede suggestie gedaan voor hoe u het vermogen indien nodig kunt verminderen. Maar voordat u het leven voor uzelf ingewikkelder maakt, is het mogelijk om te bepalen hoeveel stroom u zich werkelijk kunt veroorloven.

Voor elk ontwerp met een laag stroomverbruik moet u rekening houden met het totale stroombudget. Voor een apparaat op batterijen wordt dit meestal bepaald door de gewenste levensduur van de batterijen. Als het gecombineerde vermogen van de rest van het circuit aanzienlijk groter is dan die van de weerstandsverdeler, hoeft u zich er geen zorgen over te maken of heeft u andere stroombeluste delen van het circuit om u zorgen over te maken.

+1 om te wijzen op het belang van perspectief. Ik zou eraan willen toevoegen, als het 1% van uw stroombudget is, is het niet de moeite waard om u zorgen over te maken (tenzij u een aantal spanningsverdelers heeft!) - als het 5-10% van uw stroombudget is, is het misschien de moeite waard om u zorgen over te maken; als het 20% of meer is, is het dat wel. (alleen mijn 2c)
Klinkt als een goede vuistregel voor mij. Het andere belangrijke punt is dat we deze dingen kunnen meten en berekenen. En dat is handiger dan raden :)
Goed punt Jason. Een beetje meer over de toepassing: het is een verlichtingssysteem dat lange tijd ongebruikt blijft en, wanneer het wordt ingeschakeld, ongeveer 3A uit de voeding haalt met een constant stroomcircuit. Dus in bedrijf is het stroomverbruik voor spanningsbewaking een onbeduidend onderdeel van het totale stroomverbruik. In de standby-modus zou ik echter willen dat de batterijcapaciteit niet zo veel mogelijk onnodig wordt leeggemaakt, of liever, dat een onvermijdelijke parasitaire afvoer in de standby-modus tot een minimum wordt beperkt.
@Kheng: Is het mogelijk om alles behalve de microcontroller op een aparte voeding te hebben? Ze schakelen de randapparatuur in één keer in met één relais of fet onder de controle van de UC. Het moet dan gemakkelijk zijn om de stand-bystroom van de uC te regelen en u hoeft zich geen zorgen te maken over het minimaliseren van het vermogen in afzonderlijke circuits.
@Kheng: "Ik zou willen dat de accucapaciteit niet zo veel mogelijk onnodig leegloopt" is te puntig voor een ingenieur. Wat is de gemiddelde stroomopname? Om dat te kunnen berekenen, moet u de gemiddelde inschakelduur en de ruststroom kennen. Pas vervolgens de vuistregels toe die Jason heeft gegeven om te zien of het zin heeft iets gecompliceerder te doen dan een weerstandsverdeler. Engineering doet NIET het 'best mogelijke', het is 'voldoen aan de eisen tegen de laagste kosten'.


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 2.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...