Самодельный измеритель Rвн

[Кass]

При тесте АКБ используется 3 напряжения:
1 - делитель R13-R14, причём с сигнальных проводков на крокодилах. По сути, по минусовому ток проходит только с этого делителя примерно 1мА (12В/12к=1мА).
2 - делитель R8-R9, по плюсу так же с сигнального крокодила, а вот по минусу уже с "силового".
3 - делитель R10-R11 снимает напряжение с 5-ватного резистора в 10 Ом. Причём, после диода с "силового", он же питающий, провода крокодила. 
Какие будут мысли по алгоритму замера данного прибора?

1 - измерение напряжения, разность 1-2 - это измерение напряжения на проводе для измерения сопротивления проводов с целью вычесть их потом из результата, 3 - измерение собственно тока. Так как измеряется сопротивление на переменном токе, то значит замеряют средние значения. В принципе все довольно таки логично.

А хрен его знает как можно измерить Rвн с одной нагрузкой .

Обычно. Замеряется то на переменке.

Ток вычисляем по падению напряжения на резисторе в 10 Ом (тут нужно его точное значение).

Я не думаю, что ток вычисляют по измерению именно на этом резисторе. Слишком он большой. Скорее всего это просто нагрузка. Дают нагрузку для измерения тока. Но значение тока снимают скорее всего не с него, а либо с проводов, ибо мы знаем на них падение напряжения, или на диоде, ибо его вльт-амперная характеристика тоже известна. При калибровке в МК могут записывать измеренные значения и калибровать прибор. Для измерения сопротивлений в единицы мили Ом нужна и соизмеримое сопротивление. Причем по данной схеме у нас замерять сопротивление по резистору в 10 Ом и не получится, ибо там и резистор 0 Ом, и сток-исток ключа, и дорожки. Только или на проводе или на диоде.

В тему! Ну фронт в 20 мкс нам не о чём. Можно даже не рассматривать. А вот напряжения на фронтах показательны. Попробую посчитать сопротивление.

Не забивайте голову ерундой. Конденсаторы С14-С17 делают сей процесс абсолютно бесполезным и необязательным. Измеряются средневыпрямленные значения.

[SanSanich]

Но значение тока снимают скорее всего не с него, а либо с проводов, ибо мы знаем на них падение напряжения, или на диоде, ибо его вльт-амперная характеристика тоже известна.

Диод - 1N4007 в SMD варианте. У него падение больше вольта и не стабильно. На проводе тоже не вариант. Очень сильно будет влиять качество контакта, на проводе в 50 см уже микроОмы. Я всё же склоняюсь к резистору. Если иметь точное значение сопротивления в 10 Ом даже с точностью 0,1, влияние открытого перехода ключа и 0 Ом резистора при измерении тока будет минимально.
Пример. Пусть 10 Ом. Замерили напряжение и получили 12 В. Ток считаем, 1,200 А. Допустим, просадка при этом составила 6 мВ. Rвн=0.006/1,2=0,005 Ом
Теперь вносим поправку. Rтранз =0,065 Ом плюс дорожки и резистор на землю ещё 5 мОм. Итого 0,07 Ом. Считаем ток 12/10,07=1,191658391261172 А
А теперь Rвн=0,006/1,191658391261172=0,005035. На падение напряжения на АКБ это ни как не повлияет, тем более мы не сможем уловить разницу , даже при условии разрешения АЦП МК в 1 мВ, а это уже 15 разрядов необходимо (при условии входного предела в 30 В, как заявлено производителем Lancol 2000).
Замерить ток с необходимой точностью на резисторе проблем не вижу. А вот милливольты на падении - проблема. Нужна высокая точность, либо ОУ. Стоп.....
А не он ли на U7 ???????!!!!!
Мы ж на переменке, кондёры С16,17 с высокой точностью снимут постоянную составляющую, а ОУ умножит разницу (перепад) напряжений!!! Далее на 10 разрядный АЦП.
Надо проверить в протеусе. Только доведите, плиззз, дорожки на рисунке и схеме платы, у кого приборчик есть, я то догадался куда, но надо перепровериться.
Да, U7 это операционник типа  AD797, с установкой уровня нуля

[UriBas]

Спойлер

Диод - 1N4007 в SMD варианте. У него падение больше вольта и не стабильно. На проводе тоже не вариант. Очень сильно будет влиять качество контакта, на проводе в 50 см уже микроОмы. Я всё же склоняюсь к резистору. Если иметь точное значение сопротивления в 10 Ом даже с точностью 0,1, влияние открытого перехода ключа и 0 Ом резистора при измерении тока будет минимально.
Пример. Пусть 10 Ом. Замерили напряжение и получили 12 В. Ток считаем, 1,200 А. Допустим, просадка при этом составила 6 мВ. Rвн=0.006/1,2=0,005 Ом
Теперь вносим поправку. Rтранз =0,065 Ом плюс дорожки и резистор на землю ещё 5 мОм. Итого 0,07 Ом. Считаем ток 12/10,07=1,191658391261172 А
А теперь Rвн=0,006/1,191658391261172=0,005035. На падение напряжения на АКБ это ни как не повлияет, тем более мы не сможем уловить разницу , даже при условии разрешения АЦП МК в 1 мВ, а это уже 15 разрядов необходимо (при условии входного предела в 30 В, как заявлено производителем Lancol 2000).
Замерить ток с необходимой точностью на резисторе проблем не вижу. А вот милливольты на падении - проблема.

Нужна высокая точность, либо ОУ. Стоп.....  А не он ли на U7 ???????!!!!!
Мы ж на переменке, кондёры С16,17 с высокой точностью снимут постоянную составляющую, а ОУ умножит разницу (перепад) напряжений!!! Далее на 10 разрядный АЦП.  ..   U7 это операционник типа  AD797, с установкой уровня нуля

U8 - это наверное типа установка опорного, а U7 вычисляет разницу. Только мне все еще не понятно, как все это работает, например вот здесь  http://lygte-info.dk/info/Internal%20impedance%20UK.html  применяется такая схема

и вот такая формула - "Impedance = voltage_battery / voltage_resistor * resistor"    т.е.   [b-b]R = Vakb / Vr * R [/b-b]
Тут у нас получается такая.. видно измерение связано с опорным 2,5В

Спойлер

[Кass]

Диод - 1N4007 в SMD варианте. У него падение больше вольта и не стабильно. На проводе тоже не вариант. Очень сильно будет влиять качество контакта, на проводе в 50 см уже микроОмы. Я всё же склоняюсь к резистору. Если иметь точное значение сопротивления в 10 Ом даже с точностью 0,1, влияние открытого перехода ключа и 0 Ом резистора при измерении тока будет минимально.

Для того, что бы мерить сопротивление, нужно измерять падение напряжения на сопротивлении, близком хотя бы порядком к измеряемому. Если мы в цепь ставим 10 Ом, то при измерении 3.8 и 4 мОм, разница на 10 Ом падения напряжения будет очень незначительна, и по изменению напряжения на резисторе в 10 Ом практически не детектируема. А вот разница падения на проводе будет значительна, и если ее усилить ОУ, то без проблем обрабатываема. Другой вопрос, что там есть цепь на U7 через кондеры С16 и С17, которая по сути подает переменную составляющую напряжения на АКБ на дифференциальный вход ОУ.

[UriBas]

.. Другой вопрос, что там есть цепь на U7 через кондеры С16 и С17, которая по сути подает переменную составляющую напряжения на АКБ на дифференциальный вход ОУ.

Похоже, что тут (схема lancol) вообще, для измерения не используется образцовое сопротивление, ни сопр. перехода полевика 65мОм, ни тем более резистор 10 Ом.   Например есть схема, http://www.learningelectronics.net/circuits/internal-resistance-tester-for_14.html  измерения импеданса (Rвн)  без резистора..   есть лишь генератор" импульсов и прибор АС как измеритель и все..  измеряется переменка в мВ и делится на 10 .. правда я так и не понял, чего на 10..?

Кстати, такая схема как у lancol позволяет применять сразу несколько способов замера Rвн..  в том числе с учетом проводов и прочих поправок.

[Кass]

Кстати, такая схема как у lancol позволяет применять сразу несколько способов замера Rвн..  в том числе с учетом проводов и прочих поправок.

Абсолютно верно. Но я думаю, что там просто измеряется не только Rвн. Для замера именно напряжения на АКБ своя цепь на R8, R9. Возможно она используется только для замера напряжения. Потом нужно не забывать, что прибор замеряет не только параметры АКБ, но и генератора, где не нужна 4-х проводная схема, но нужно отсеять пульсации и получить действительное значение напряжения. То есть мы с вами рассматриваем схему не только измерителя внутреннего сопротивления, и не известно, в каких тестах какие цепи он использует.

[SanSanich]

Для замера именно напряжения на АКБ своя цепь на R8, R9. Возможно она используется только для замера напряжения. Потом нужно не забывать, что прибор замеряет не только параметры АКБ, но и генератора, где не нужна 4-х проводная схема, но нужно отсеять пульсации и получить действительное значение напряжения. То есть мы с вами рассматриваем схему не только измерителя внутреннего сопротивления, и не известно, в каких тестах какие цепи он использует.

Я думаю "котлеты отдельно, мухи отдельно". Rвн замеряется на своём этапе, напряжение на своём, работа генератора, стартер и т.д. на своём. Всё аппаратно для этого есть. ПО предсказуемо, постараюсь пока в протеусе про симулировать. Но надо некоторое время.

Спойлер

[Кass]

Я думаю "котлеты отдельно, мухи отдельно".

Вот и я так думаю. Нужно понимать, что тестер не просто измеритель внутреннего сопротивления. Каждая цепь не обязательно имеет отношение к измерению внутреннего сопротивления.

[SanSanich]

Нужна помощь. Прозвоните обвязку U7. R19 в 1кОм напрашивается в обратную связь между 2 и 6 ногой. Ну и R20 в 1кОм с выхода 6 U7 на АЦП МК. Так ли это?
Не погу приступить к симуляции без выбора этого ОУ. Ну и 1 и 8 ноги. На 5 подходит 2,5В, это вроде как OFFSET NULL, как и 1 нога. Но тогда и она должна быть соединена с 5.
Очень не хватает образца, сильно бы ускорило. Или если есть у кого возможность, после прозвонки и завершения дорисовки обвязки, снять эпюры во время прохождения теста на 2,3 и 6 ногах. ну и на 8 измерить, хотя она скорее всего NC

[Кass]

[user]SanSanich[/user], вечером попробую прозвонить.

[SanSanich]

Промодулировал в протеусе, пока только побаловался напряжениями и резистором АКБ (включил последовательно). Rвн для наглядности вставил 0,5 Ом, выкрутил на 50%. По факту 0,25Ом. Внёс сопротивление провода по минусу 0,001 Ом. Подал на ключ меандр 200Гц. На ЖК разряды АЦП МК, на осцеле картинка в тех же точках. Амплитуды примерно можно посчитать, беря во внимание масштабность и смещение. Они видны по ручкам осцела. МК пока тупо усредняет по 255 выборкам по всем 6- каналам, не синхронизировал с импульсами, пока чисто понты. Но предыдущие мои расчёты все подтверждаются, пульсация при Rвн 10 мОм будет порядка 10 мВ. АЦП его не поймает. Дождусь прозвонки ОУ (U7) и буду подбирать. Пока не удалось, в тех что пробовал большой КУ, нужна ООС, а в прототипе вроде не просматривается. Напрашивается с фиксированным КУ порядка 100.
Будем посмотреть!

И ещё, кто подскажет, как себя ведёт прибор на убитых АКБ. Что то мне подсказывает, что больше 50 мОм он не показывает.

[Кass]

Нужна помощь. Прозвоните обвязку U7. R19 в 1кОм напрашивается в обратную связь между 2 и 6 ногой.

R19 включен между 1 и 8 ногой. Нога 5 U7 идет на 6 и 7 U8, а R20 идет с 6 ноги U7.

[SanSanich]

R19 включен между 1 и 8 ногой.

Что ж это за ОУ? Просмотрел все в библиотеке протеуса, не попался. Надо ДШ продолжить смотреть.
[user]Кass[/user], а 5 нога с ними ни как? 6 на выход, правильно? Этот резистор больше ни с чем не звонится?

[SanSanich]

[user]Кass[/user], респект!
Нашёл таки я его!
http://www.informaticspoint.ru/forpoi-932.html
http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ad620.pdf
Всё сходится. Работаем.

[Кass]

Кнопки на U1 48 (влево), 49 (вправо) 50 (вниз) 51 (вверх).

[SanSanich]

Будет время, добить ещё R5, и связи красным пометил. Оно и не к чему, но для полноты, чтоб закрыть проекты. И какие ёмкости С16,17? Я по 1 мкФ поставил.
Всё получилось, работает. Осталось ПО накидать.

Спойлер

[UriBas]

Присматриваю уже на Али  операционник AD620..  набрел на такой вот модуль https://ru.aliexpress.com/item/AD620-Microvolt-MV-Voltage-Amplifier-Signal-Instrumentation-Module-Board-3-12VDC-New-Arrival/32830411086.html?spm=a2g0v.10010108.1000016.1.e94c29583fDy4j&isOrigTitle=true   интересно, пойдет для этого случая?

[SanSanich]

Присматриваю уже на Али  операционник AD620..  набрел на такой вот модуль

Не знаю, стоит ли заморачиваться с модулями. На али микрух как грязи,
https://ru.aliexpress.com/item/10PCS-AD620ARZ-SOP8-AD620A-SOP-AD620-AD620AR-SMD-new-and-original-IC-free-shipping/32817576020.html?spm=a2g0v.search0104.3.104.5f7c72e8bKu2st&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_1_10152_10151_10065_10344_10068_10342_10343_10340_10341_10543_10084_10083_10618_10307_10301_5711211_10313_10059_10534_100031_10103_10627_10626_10624_10623_10622_5722411_10621_10620_5711311_10125,searchweb201603_25,ppcSwitch_5&algo_expid=31c01c02-0e75-44cf-a9cc-4231afb294a8-15&algo_pvid=31c01c02-0e75-44cf-a9cc-4231afb294a8&priceBeautifyAB=0
например. Если замер Rвн делать как опцию к по настоящему умной зарядке, её надо монтировать в основную плату, может и не одну. Тот же датчик тока на шунте, или даже на участке дорожки в печатке. КУ на AD620 устанавливается проще некуда. Даже многооборотник поставить, и делай какой захочешь. ТКЕ можно продумать компенсацию, хотя при токах в её обвязке это лишнее, просто грамотно ПП развести, включив мозги.... В общем, приборчик мне понравился, хотя и не имею такового. Думал прикупить, но теперь есть желание сделать альтернативу. Не просто тестер,  а и как регистратор залитого, слитого, температуры, НРЦ. Но это задумки, надо с Rвн в железе проверить.

Спойлер

Нет смысла изобретать велосипед, но имея лучшие наработки прогрессировать. Вот истинный и верный путь. А вот в этом процессе и возникают открытия, причём практические, а не бла бла бла.