Мощный резистор в качестве шунта

[Матроскин]

Мощный резистор в качестве шунта

Планирую собрать измеритель тока напряжения и емкости на ардуино. Встал вопрос с использованием шунта. Необходимо сопротивление 0,1 Ом. Основное назначение устройства - контроль остаточной емкости акб автомобиля и мотоцикла. Расчетные токи до 10 Ампер (С запасом), напряжения (опять же с запасом) до 50 вольт, измерения выше 30 проводить не планирую. Хотел купить в магазине измерительный шунт на 10 ампер, но что-то цена кусается 350р. Пока это даже больше чем весь бюджет устройства. С одной стороны мощного резистора 0,1 Ом 10Вт должно хватить для малых токов, но как он поведет себя при разряде акб? Те же 6-8 ампер 12 вольт? Сильный ли будет нагрев? Можно ли победить сильный нагрев поставить 2 10и ваттника в параллель? В принципе можно использовать термокомпенсацию и активное охлаждение шунта (у меня даже уже и кулер имеется от старой видеокарты 2006 года). Собрал небольшой набросочек схемы с отключением нагрузки по достижении порогового значения напряжения и примерный расчет емкости (точность расчета не проверял пока, код в процессе отладки).


ПЫ.СЫ. Почему именно ардуино? Ну просто мне стало интересно что это такое и с чем его едят. Мигать светодиодом мне не интересно, с си я знаком, так что решил сделать что-то полезное.
ПЫ.ПЫ.СЫ. набросок находится тут
ПЫ.ПЫ.ПЫ.СЫ кулер как на картинке

 

[Vladimir_S]

но как он поведет себя при разряде акб? Те же 6-8 ампер 12 вольт? Сильный ли будет нагрев? Можно ли победить сильный нагрев поставить 2 10и ваттника в параллель?

Ничего не знаю про автомобили и мотоциклы, езжу на трамвае, но 6-8 ампер 12 вольт это около 100 ватт. Так что насчет двух десятиваттников в параллель у меня большие сомнения.

 

[Ultras]

6-8 ампер 12 вольт это около 100 ватт

Разговор про шунт. На 0.1 Ом при токе 8 ампер упадёт 0.8v (IMHO многовато для измерительного шунта), соответственно на нём выделится 6.4 Вт тепла.

 

[Матроскин]

Ничего не знаю про автомобили и мотоциклы, езжу на трамвае, но 6-8 ампер 12 вольт это около 100 ватт. Так что насчет двух десятиваттников в параллель у меня большие сомнения.

Вот поэтому и интересно, будет ли активное охлаждение хоть как-то менять ситуацию? В эмуляторе ардуино некорректно считает ток при сопротивлении шунта 0,0075 Ом. Насколько я понял падение напряжения на таком шунте маленькое и ардуино некорректно его обрабатывает.
Какое тогда варианты? Искать нихром и мотать шунт из него или же все-таки отказываться от измерения таких токов, ограничившись теми-же 5ю амперами?

Разговор про шунт. На 0.1 Ом при токе 8 ампер упадёт 0.8v (IMHO многовато для измерительного шунта), соответственно на нём выделится 6.4 Вт тепла.

8 ампер будет использоваться только для разряда АКБ. При зарядке ток будет максимум 4-5 ампер, а с таким падением я уже готов мириться. При этом мы будем знать напряжение после шунта, изменить точку измерения не проблема, следовательно показания не будут отличаться на те же 0,5 - 0,8 вольт.

 

[александр дед]

Непонятно назначение устройства - контроль остаточной ёмкости АКБ.
Всё давно придумано, нагрузочная вилка, вольтметр и амперметр - это всё, что нужно для контроля за авто-мото батареями.

 

[Матроскин]

Непонятно назначение устройства - контроль остаточной ёмкости АКБ.
Всё давно придумано, нагрузочная вилка, вольтметр и амперметр - это всё, что нужно для контроля за авто-мото батареями.

измерение емкости абсолютно любых акб. возможность выставить напряжение отсечки, при котором нагрузка будет отключена, возможность использовать его как измеритель параметров блока питания вкупе с электронной нагрузкой. Везде, где можно измерить мощность (добавить несколько строчек кода) постоянного тока. Так же не стоит забывать, что акб бывают разные. К некоторым с нагрузочной вилкой подхода не найти.
У китайцев есть такие измерители, но меня не устраивает их функционал

 

[ALS]

Все просто : для того, чтобы мерять маленькое напряжение (в вашем случае - на шунте), его усиливают. А потом уже подают на АЦП этих-ваших-ардуино.
Гугл -> усилитель постоянного тока на ОУ

 

[Матроскин]

Все просто : для того, чтобы мерять маленькое напряжение (в вашем случае - на шунте), его усиливают. А потом уже подают на АЦП этих-ваших-ардуино.
Гугл -> усилитель постоянного тока на ОУ

Да, я знаком с подобными схемами. Вопрос только в шумах, питании, ну и опять же добавляет стоимость. Вот поэтому у меня и сомнения. либо разориться на фабричный шунт и сделать усилитель на ОУ или не заморачиваться и поставить мощный низкоомный резистор. Выигрыш в точности измерения? Сомнительный. тот же резисторный делитель будет зависеть от температуры, а значит значения сто процентов будут меняться во времени. Самое главное в погоне за точностью - найти ту брать, за которой уже нет смысла применять более точные и дорогие компоненты не имеет смысла. Именно эту грань я и пытаюсь найти

 

[ALS]

А какая разница ? И на фабричном шунте, и на низкоомном резисторе будет падать одинаково маленькое напряжение. И если его не усиливать, то ток будет меряться с точностью +/- лапоть.
Или вы про 0,1 ома ? Так уже выяснили, что падение напряжения на нем достаточно велико.
Если б делал я (и задешево), то взял бы штук 5-10 резисторов по 0,1 ома и включил их впараллель.
Далее, rail-to-rail ОУ стоит аж целых 62 руб.
Коэффициент усиления задал бы ему в 10-20-50.
В итоге поимел бы гораздо более вменяемые и падение напряжения при максимальном токе, и напряжение на входе АЦП.

 

[Николай_С]

измерение емкости абсолютно любых акб. возможность выставить напряжение отсечки, при котором нагрузка будет отключена, возможность использовать его как измеритель параметров блока питания вкупе с электронной нагрузкой. Везде, где можно измерить мощность (добавить несколько строчек кода) постоянного тока. Так же не стоит забывать, что акб бывают разные. К некоторым с нагрузочной вилкой подхода не найти.
У китайцев есть такие измерители, но меня не устраивает их функционал

Тогда делаем проще:
Покупаем такой "конструктор" и перешиваем ему мозги.
Но прежде чем это делать, попробуйте устройство в деле. Мне (да и судя по отзывам в Алике, не только мне) очень понравился его функционал. Даже нет мыслей что-либо дорабатывать. Разве только приличный корпус...

P.s. Кстати, там так и сделано, как предложил ALS.

 

[Матроскин]

Тогда делаем проще:
Покупаем такой "конструктор" и перешиваем ему мозги.
Но прежде чем это делать, попробуйте устройство в деле. Мне (да и судя по отзывам в Алике, не только мне) очень понравился его функционал. Даже нет мыслей что-либо дорабатывать. Разве только приличный корпус...

P.s. Кстати, там так и сделано, как предложил ALS.

Занятная вещица. Спасибо, обязательно присмотрюсь к этому варианту. И к варианту использования ОУ и резисторов

 

[Николай_С]

Я бы даже сделал хитрей: снял имеющийся контроллер, впаял на его место панельку и тренировался на другом(их) контроллере(ах), создавая прошивку лучше. Опять же, всегда будет с чем сравнить...

 

[Матроскин]

Я бы даже сделал хитрей: снял имеющийся контроллер, впаял на его место панельку и тренировался на другом(их) контроллере(ах), создавая прошивку лучше. Опять же, всегда будет с чем сравнить...

Тоже интересно. Программатор как раз где-то едет

 

[Матроскин]

Сделал шунт, собрал пробный образец без логгера и настроек (модуль sd карты и энкодер где-то едут). Собирать измерительные устройства на беспаечных макетках - то еще извращение, но вроде добился стабильных показаний.

 

[Николай_С]

Ну вот, теперь осталось сравнить полученный результат с эталонным измерителем.

 

[Матроскин]

Ну вот, теперь осталось сравнить полученный результат с эталонным измерителем.

Да, только я пока не знаю где взять эталонный измеритель...
Доделаю и тогда создам еще одну темку посвященную всему устройству

 

[Viewer]

Да, только я пока не знаю где взять эталонный измеритель...

Два мультиметра: один для измерения падения напряжения на шунте, другой для измерения тока. В принципе, диапазона 10 А хватит для тарировки шунта на 50 А.
Для любительских целей - вполне.
P.S.
Шунты на большие токи я делаю из нихрома (бытовуха) или константана (точные измерение) диам. 2 мм в несколько параллельных ветвей - зависит от тока.
Стандартным считается падение напряжения на шунте 50 или 75 мВ при номинальном токе.
Например, при токе 10 А этому соответствует шунт с сопротивлением 5 мОм. Конструктивно - 12.5 мм нихром диаметром 2 мм, запресованный в латунные держатели, служащие теплоотводами.

 

[Матроскин]

Два мультиметра: один для измерения падения напряжения на шунте, другой для измерения тока.

так и настроил в данный момент