Самодельный измеритель Rвн

[SanSanich]

Луженая медь 4мм2 припаяна к перемычкам. Засверлился к ним и ...

Нда... Это не выход. Буду пробовать свинцовыми палочками на перемычки.
Я вот тут "взболтал серое вещество", проанализировал полученные данные Rвн на сетке частот, разных АКБ, на разной степени заряженности. Если Rвн и зависит от частоты, то очень незначительно. Точнее, на разных частотах оно отличается, но по одной формуле. Все кривые практически в параллель. Посему, решил оставить две частоты, 200 и 1000 Гц. По ним и определяться при отслеживании изменения Rвн при обслуживании АКБ.
А ещё, использовать при тесте слабых АКБ ещё один резистор на 20 Ом. Причём, включить его последовательно с первым и на второй ключик. А первый ключ так же и оставить. В итоге, получаем 2 варианта нагрузки, 10 и 30 Ом. Дело в том, что на слабых АКБ на выходе AD620 усиленный сигнал выходит за пределы линейного усиления и в итоге получаем не верные данные. Выхода 2, либо менять К усиления, либо снижать нагрузку. Второе более правильное, дабы снизить ток. Переключение будет автоматом, алгоритм уже продумал, остался асм.
Вообще, захватила меня эта тема. Всё равно что "кардиограмму" АКБ смотришь, прямо в его сердце!
Добавлено 08 Май 2018 в 00:05

Есть крепления для батарей напрямую на ПП

На выходных облазил наш радиорынок, нет под крону. Пока так примотал.

[Cyberpapa]

На выходных облазил наш радиорынок, нет под крону.

Все обладатели Ланкола ограничены его пустующим внутренним объемом. Тебе-то зачем колхозить Крону ?
Скажи размеры приблуды, возможно найду подходящий корпус с отсеком под батарею.
У меня, как у настоящего Плюшкина, имеются корпуса от кабель тестеров, тестеров....
Есть металлические, от мыльниц (неуправляемых свитчей ), медиаконвертеров,... Одним устройством сможешь измерять и гвозди забивать одновременно.

Буду пробовать свинцовыми палочками на перемычки.

ИМХО, контакт свинцовых палочек с перемычками - не годится для измерения сопротивления соизмеримого с  мОм. Погрешность слишком большая получится.
Но ничего более лучшего на ум не приходит, не все конструкции АКБ позволяют припаять нормальный контакт к перемычкам.

[Кass]

На выходных облазил наш радиорынок, нет под крону. Пока так примотал.

Я бы литиевую батарею от телефона присмотрел. Они плоские и легко поместятся в корпус.

[SanSanich]

Я бы литиевую батарею от телефона присмотрел. Они плоские и легко поместятся в корпус.

Первое что мне пришло на ум, когда решил прикрутить автономное питание

Спойлер

Есть повышающие DC-DC, прибор на питание мозгов и ЖК берёт 18,3 мА. Только что проверил, подав прямо на щупы с БП от ноута. Прибор показал 19,065В, а ток я померил тестером, подключив его в разрыв от +БП к +прибора.
Так вот, есть мысль прикрутить к прибору литий от батарейки с ноута или пауэрбанка, контроллер заряда на него по USB и повышающий DC-DC до вольт 8-9. Для чего? Мозги прибора питаются от тестируемого АКБ, но по той половине крокодила, где и нагрузочный резистор 10 Ом с ключом. Но к мозгам питание проходит через два стабилизатора 78M15 и 78M05. Почему, мы обговаривали о нюансах работы последнего на напряжениях выше 15-20 вольт, пробивает их на ура.
Скрытый текст
Так вот, если выпаять на Ланколе  D2 (он второй сверху в левом верхнем углу платы) и там где был катод диода подключить +8 В и выше (до 30 В, как по ДШ) всё будет работать как и прежде. Напрямую по USB не получится, для АЦП надо стабильные 5 В, как и для питания всего остального.
Завтра на работе постараюсь всё реализовать. А питание включать выключателем от + лития к повышайке, и все дела. Или спящий режим в МК организовать, в моём случае. Но первый вариант предпочтительнее!

Как говорится, мысли сходятся, не буду уточнять у кого 

[SapienzSPB]

[user]SanSanich[/user],  здравстуйте, по Вашим материалам сделал измеритель на ардуине+LM324. Абсолютно не представляю правду он говорит или врет потому что эталонного тестера у меня нет.  Сопротивление упсового почти нового 12В*7АЧ аккумулятора 15,8-16,2 мОм.  У меня вопрос - каким образом можно откалибровать или выяснить реальный кофициент усиления операционника так, чтобы сам тестер его мог выявить. У меня в схеме он включен в режиме инвертирующего усилителя.  То есть я хочу сделать меню с поправкой этого кофициента, но какую обвязку для этого можно прикрутить чтобы пользователь сам мог его подстроить.

[SanSanich]

То есть я хочу сделать меню с поправкой этого кофициента, но какую обвязку для этого можно прикрутить чтобы пользователь сам мог его подстроить.

Было бы великолепно, но я думаю не получится. Если и удасца, то не будет стабильно и будет врать. Я по железу не стал делать ни каких изменений с прототипом. AD620 с фиксированным КУ=50 там неспроста. Если Вам удасца решить проблему регулировки КУ, поделитесь. Я пока эту задачу не решил.

[SapienzSPB]

Отчитываюсь о проделанной работе
Всем привет.
Посмотрев видео о зарядке свинцовокислотных аккумуляторов я подумал, что их внутреннее сопротивление имеет прямое отношение к их емкости и площади активных веществ в пластинах.
Решил выяснить как можно измерить внутреннее сопротивление - выяснил что материалы разделились на две категории :  как измерить сопротивление литий ионов в самодельных зарядках и как пользоваться прибором для измерения аккумуляторов большей емкости.
Начал копать по предмету - наткнулся на форум электротранспорта - где мужики Kass, SanSanich и SiberPapa препарировали китайский измеритель внутреннего сопротивления Lancol-Micro200.
Все основные принципы замеров описаны в этой ветке https://electrotransport.ru/index.php?topic=53465.0#topmsg . Там же можно найти расшифровку сервисных настроек моего измерителя.
Итак все - что я смог уcвоить из обсуждения - я перенес в свое устройство на контроллере Atmega328 с возможностью программирования и прошивки в среде Arduino IDE.
ТТХ:
Напряжение питания - 7,5-20В
Потребляемый ток  в режиме ожидания - около мА.
Потребляемый ток  в режиме измерения - около мА.

Точность - NA (до сравнения с эталонным прибором)  - все значения на данный момент измеряются в попугаях. Для калибровки и обкатки нужен эталонный прибор. Если кто в Питере сможет дать мне его напоюзать - будет иметь +100500 в карму, а мне будет возможность от чего то оттолкнуться. На данный момент все измерения соответствуют расчетным в симуляторе и паспортным, прилагаемым в инструкциях к аккумуляторам.   
Диапазон измеряемых сопротивлений при 12В - 0,5 - 50мОм
Устройство имеет защиту от переполюсовки.
Цена - в районе 5$.
Возможность модернизации - почти безгранична.

Схема устройства, прошивка и печатная плата находится тут:  https://drive.google.com/open?id=1201ivLU3lxGpkXcP9wXQNTshbWbMelWJ
О замечаниях писать сюда:
https://drive.google.com/open?id=1qFXwGonTrAENHxdXNvg3mRD62icd6pKnAxWnPI59Ato

Исходный код: хотел дать удочку чтоб чтоб каждый желающий мог нарастить себе рыбнокреведочную ферму, но походу потерялось все. Придется, кому хочется доходить до принципа своим умом. Благо все для этого есть по адресу  https://electrotransport.ru/index.php?topic=53465.0#topmsg

Внешний вид:







Схема:


Печатка:


в Lay : https://drive.google.com/open?id=1CM-jLXg2uQYUytDDn4XrBtuvClnhi2Ti
ЕЕПРОМ в Атмега328 должна быть заполнена значениями 255 в каждой ячейке
Рекомендации по сборке:
Если вы используете микросхему с магазина - то ЕЕПРОМ и так будет находиться в этом состоянии. Если же вы уже вносили туда изменения - достаточно их почистить такой программой.

#include <EEPROM.h>
void setup() { for (int i = 0 ; i < 512 ; i++) {EEPROM.write(i, 255);} }
void loop() { }

Резисторы R14, R15, R17, R18, R16, R4 и R13 нужно взять максимально близкими к номиналам схемы. Берете и тупо перебираете те что в наличии тестером. От их соответветствия будет зависит точность измерения.


Крокодилы для измерения должны обеспечивать супернадежный контакт. Необходимо свести паразитное влияние пятна контакта к минимуму. Нагрузка подключается к аккумулятору одним проводом а съем показаний ведется по другому проводу. Это нужно для исключения влияния сопротивления проводов.

Принцип работы

Прибор на несколько секунд подключает нагрузочный резистор 10ом к аккумулятору с частотой в 200 герц. В каждом подключении и отключении измеряется падение напряжения и высчитывается ток. Данные усредняются за весь период измерений, а затем исходя из закона Ома мы получаем внутреннее сопротивление.

Как пользоваться

Подключаем крокодилы в правильной полярности. Необходимо по возможности подключаться непосредственно к свинцу. Хороший контакт очень важен для точности измерений.
Если это первое включение - проходим процедуру калибровки кнопок нажимая их последовательно следуя указаниям дисплея. Нужно для возможности использования клавиатуры в любом положении. Если ошиблись в нажатиях - можно вызвать процедуру калибровки повторно из меню настроек или замыканием вывода А3 ардуино на +5В.
Дожидаемся смены индикатора Wait на Ready. Нажимаем среднюю кнопку клавиатуры.
Ждем несколько секунд результата измерения.


Следующее измерение желательно проводить через минуту две. Связано это с тем, что сопротивление нагрузочного резистора меняется с нагревом, внося погрешность в измерения. Он должен остыть.


Всем присутствующим огромное спасибо за проделанную работу и информацию. Если Вам потребуется помощь - можете расчитывать на меня. Если трем уважаемым людям потребуется исходный код - напишите в ЛС. Вышлю на почту.

[Cyberpapa]

[user]SapienzSPB[/user], возможно туплю, но не заметил отдельных контактов на крокодилах.
Это очень важно, особенно при измерениях одной банки, где потеря на контактах 0,1-0,5 мОм соизмерима с Rвн банки.

[SapienzSPB]

Я не стал заморачиваться с втулками между составными частями крокодилов, а просто напаял пару проводов рядом с кончиками. На фото видно. При разбросе +-0,5 мОм из-за качества контакта на клемах не вижу смысла сильно заморачиваться на истинное разделение. Показометр хорошо отражает динамику изменения сопротивления - это то что мне было нужно. На статус измерителя я не замахивался. Только индикатор.

[Cyberpapa]

Я не стал заморачиваться с втулками между составными частями крокодилов

Зря, делов-то на 2 минуты -  одеть 2 шаёбочки и заменить втулку.

[SanSanich]

Всем присутствующим огромное спасибо за проделанную работу и информацию.

В нашем полку прибыло! Ну что, респект и уважуха, хорошая конструктивная работа. Но я бы посоветовал с крокодилами закончить, это не сложно, но эффективно.
А запись показаний ведётся в ЕЕПРОМ? Я вот планирую, чтоб замеры сохранялись для анализа. Потом через меню очищать память. Как я понял, сейчас она частично задействована для калибровки и констант. Будет возможность, видео было бы не плохо посмотреть в работе, меню и тд. Что делает калибровка?

[SapienzSPB]

Будет возможность, видео было бы не плохо посмотреть в работе, меню и тд. Что делает калибровка?

https://youtu.be/MloASLJUTi8 запилил небольшой видеообзор.

[serggio]

[user]SapienzSPB[/user], классно! Респект!

[SanSanich]

запилил небольшой видеообзор.

Надеюсь, конструктивная критика приветствуется!
Видео, лично для меня, исчерпывающее.
Во-первых, в ЛС алгоритм кнопок! Понятно что на порогах, хочу сравнить.
Второе, продуманное меню, обосновано лишнее, нормально.
Далее, критика.
Я экспериментировал с количеством выборок в периоде, лишнее и вредное. По одной и как можно ближе к фронту-спаду. Подробности в ЛС.
60 мОм на шёлочи... Что то сомнительно. Подсказка. Встань осликом на выходе ОУ в тесте. Да и вообще смотрел? (Сорри за "ты", всё одно перейдём!)
По результату, добавляем к  показаниям знак  больше >, если с выхода ОУ в местах выборок пределы 0 и 1(минимум и максимум по ДШ)
Вопрос. Откуда узнал про "разогрев"? Перед началом теста надо дать импульсы без замера, кондёры выходят на середину в диапазоне.
Крокодилы! Ну это уже говорил.
Периодичность измерений. Совет. Продумай от внешнего запроса. Это пригодится при использовании в составе ЗУ. Нельзя мерить непосредственно при заряде. Это уже не АКБ, а БП будет. А смысла в нескольких замерах подряд нет, если прибор отлажен.
Что то ещё..., потом.
А, ЕЕПРОМ? Вопрос был выше.

[SapienzSPB]

Я экспериментировал с количеством выборок в периоде, лишнее и вредное. По одной и как можно ближе к фронту-спаду. Подробности в ЛС.

Спасибо. Выставлю одну выборку по умолчанию. Заодно частоту до килогерца поднять можно (сейчас от 50Гц до 400 Гц).

60 мОм на шёлочи... Что то сомнительно. Подсказка. Встань осликом на выходе ОУ в тесте.

Ух. И задачка! Снял осцилки! Много думал.... Похоже без RtR ОУ, выше 24мОм корректно измерять не получится. Ладно поищу потом что можно поставить, желательно в корпусе LM324 и ее же цоколевкой. (UPD: Только что проверил RailtoRail LM6134AIM в симуляторе - до 90 миллиом все норм. Корус и цоколевка та же. СтОит не дорого.)
Вот самые интересные осцилки (в них все что нужно видно):
Кислотник 55АЧ (7мОм)

AGM 7АЧ (23мОм)

Щелочь (показывает как 60мОм)

Щелочь - поближе (чет провал после выключении меня озадачил)

В принципе я думаю все это решаемо. Только подумать чуть надо.

[SapienzSPB]

По результату, добавляем к  показаниям знак  больше >, если с выхода ОУ в местах выборок пределы 0 и 1(минимум и максимум по ДШ)

Все равно RailToRaill применять. Хотя сделать не проблема.

Вопрос. Откуда узнал про "разогрев"? Перед началом теста надо дать импульсы без замера, кондёры выходят на середину в диапазоне.

В силовухе не первый год. Из-за опыта пятой точкой почуял. Симулятор подтвердил. 

Крокодилы!

Все еще думаю как лучше сделать. В принципе сделать через шайбы действительно достаточно просто. А что вместо штифта использовать?

Периодичность измерений. Совет. Продумай от внешнего запроса.

Не совсем понял. Это мой второй проект на микроконтроллерах.  Я в них еще не понимаю многого.  Про включение этого узла в ЗУ были мысли, но тут именно кондеры на выходе будут своим ЕСРом мешать. Даже через многомиллиомные провода. У меня зарядник не ШИМ, а DC/DC степдаун. Если кому интересно вот этапы разработки youtube.com/watch?v=xXLPn2CSDto&list=PLIepL74qyZl68MhJAvvc6poS0SoowYxeL . Он все еще пилится.

А, ЕЕПРОМ? Вопрос был выше.

Да сделать то не проблема. Просто гнать в массив со сдвиговым регистром. Массив можно бэкапить в епром. Проблема в том чтобы понятно отобразить на экране 1602. То есть анализировать эти данные толком не получится пока логер не прикрутишь или по интерфейсу гнать на комп надо. Тут уже и часы реального времени просятся чтобы привязывать динамику изменения к временным контрольным точкам.  У меня же задача была из г..на и палочек на коленке слепить прибор и чтобы неспециалисты могли его повторить.

[Кass]

День добрый, практикующие коллеги!

Решил и я сегодня тоже поэкспериментировать по измерению Rвн, но чисто программно, используя то, что есть на стенде. Благо выдалось пару часов свободного времени. Так как у меня отдельно не замеряется переменка, то имеется нестабильность измерений в зависимости от пауз между измерениями

Спойлер

В схеме ничего не делал, просто написал блок измерения, который фиксирует напряжение на АКБ, дает ШИМ с 50% заполнения разряда на 3.3 Ома на 5 секунд, фиксирует конечное напряжение и ток. Для того, что бы получить из дельты переменку делю ее на 2 и на 1.41. Но в виду того, что у меня не совсем синусоида, и меандр, то скорее всего нужно просто делить на 4. Но это сейчас не важно. Главное сначала получить какой то стабильный результат.

Если бы не хотелки измерять онлайн, то можно сделать разряд ШИМом двумя разными токами и потом можно высчитывать как по DC. Но это долго. В общем приеду с сервиса, еще вечерком подумаю.

[SanSanich]

Похоже без RtR ОУ, выше 24мОм корректно измерять не получится.

Я о том же. Поэтому надо контролировать выход за пороги сигнала с ОУ.

Все равно RailToRaill применять. Хотя сделать не проблема.

Даже с RailToRaill выходом будут некорректные варианты, если Rвн более, чем может замерять приборчик. Ставим знак > и понимаем, что показания не точны. А почему не стал оригинальное схемное решение применять? На пару копеек дороже. AD620 порядка 200р, зато Кус стабильный и выход с неё чётко устанавливается относительно 2,5В. Пределы не RailToRaill, но я проверил в диапазоне 1В-4В линейно. При Кус=50 входная реальная пульсация с АКБ 3/50=0,06В (60 мВ). При токе в 1,2 А 50 мОм предел, но с хорошей точностью.
Замеры советую тут делать

Спойлер

А что вместо штифта использовать?

Я подыскал диэлектр. втулочки и вставил в отверстия, рассверлив их половинках крокодилов, ну и шайбочки между. Потом скрепил тонким длинным болтиком внутрь этих втулочек. Геморно, но что делать.

Спойлер

Это мой второй проект на микроконтроллерах.

Как то не верится! Если так... похвально. На счёт работы в составе ЗУ. Да, ЗУ надо с ключиком на выходе, во время измерения делать паузу в заряде, разряде, выключить провод ключиком и делать замер, записывать U, Rвн, далее возобновлять процесс. Сейчас этим занимаюсь, прикрутил к зусу 5, там оптрончик безхозный, задействовал его на внешнее управление измерителем. Замер делать раз в 15 минут, программный таймер будет, как время вышло ждём паузу зуса, делаю замер и опять жду 15 минут. Чаще не вижу смысла. Результаты в ЕЕПРОМ, потом через меню смотреть или на комп. Очищать через меню.

дает ШИМ с 50% заполнения разряда на 3.3 Ома на 5 секунд,

Только сделать предварительные 0,5 с без замеров.
Меандр, выше я точки показал. Сумма верхних точек минус сумма нижних, делим на сумму нижних делённые на 3,3. Всё. Только учти, итог 0,0..... Я сумму нижних на 1000 делю, получаю целые в мОм. На ОС думаю без проблем сделать.