Toni43

Спасибо. Со схемой разобрался и с синфазными напряжениями на входах тоже. Вобщем-то устройство работает, точность достаточная.

2,5 Вольта это планируемое опорное напряжение для АЦП МК, и следовательно максимальное выходное напряжение с выхода ОУ 2,5 В. Насчёт разницы напряжений на входах в 2,5В был не прав, но вроде, разобрался: Если рассматривать начальный момент времени когда выходное напряжение равно 0, напряжение на входах ОУ определится резистивными делителями, на положительном входе делитель относительно общего провода схемы, на отрицательном относительно выхода ОУ (в первоначальный момент времени Uвых.оу= 0), то есть напряжения на входах составят 48/11=4,36В, 36/11=3,27. То есть разница на входах=4,36-3,27=1,09. ОУ умножает эту разность на свой большой Коэф усиления, но из-за обратной отрицательной связи он сможет выставить только такое напряжение на выходе, которое сможет компенсировать эту самую разницу в 1,09В (повысив напряжение на инверсном входе), потому как при этом разницы на входах не будет и усиливать будет нечего. На практике же разница всё-таки будет из-за не бесконечно большого Коэф усиления. При одинаковом сопротивлении резисторов в данной схеме, выходное напряжение равно разнице входных (до делителей) напряжений умноженной на это отношение, получаем напряжение на каждой батарее относительно общего провода умноженное на 1/10. Из доступных R2R ОУ только AD8542, его и планирую применить, поэтому появилось напряжение 5 В. Типовое значение смещения у него как раз 1мВ (Offset Voltage это ведь оно?).

И всё-таки, вернёмся к нашим... ОУ По каким критериям нужно выбирать операционный усилитель для этой схемы? Если максимальная разница на входах ОУ будет 2,5 В, питание 5 В.

Да. Нет. Балансировки в наших ИБП нет. Почитал немного про балансировку, было бы конечно не плохо ввести такое устройство, но подключать его на постоянной основе смысла нет, потому как естественным образом (при пропадании сети) батарея разряжается крайне редко, а для балансировки нужно минимум несколько циклов. Поэтому если и делать такое устройство, то в виде подключаемого на время блока с функцией разряда/заряда и балансировки. Собирается статистика по нескольким обьектам о количестве подсевших элементов, и позднее производится их замена. То есть по сути получается та самая балансировка :) Точно так.

Хорошо. Попытаюсь обьяснить подробнее. Аккумуляторные батареи используются в качестве источников резервного питания в устройствах типа ИБП, системы автоматической балансировки в них нет. При пропадании основной сети оборудование питается от батареи до тех пор пока напряжение не достигнет критического, не опасного для всей батареи. Периодически на все такие обьекты выезжает человек и проводит контрольный разряд батареи постоянным током, засекая время и контолируя напряжение на отдельных элементах в протоколе. При достижении напряжения на любом из элементов батареи 10,8В прекращает разряд, чтобы не убить "подсевшую" батарейку. Таким образом получаем время которе протянет питаемое оборудование при пропадании основной сети и эту самую подсевшую батарейку. В принципе, по протоколу можно судить и о сбалансированности батареи. Раньше таких обьектов было немного и поэтому эта процедура выполнялась вручную, попутно с какими-то другими работами. Теперь обьектов стало вразы больше и возникла необходимость в автоматизации этой процедуры.

Ну начинается, спросил одно, а мне в ответ вопрос мол, а зачем тебе это? а для чего? а может тебе нужно вот это вместо этого твоего? Мне нужно выделить/измерить напряжение на отдельном элементе батареи, что дальше с ним делать я уже знаю. Что тут не понятно? И тайны никакой из этого я не делаю, ибо уже описал чего в конце концов должно получится, только, опять же, вопрос был о другом. Будем дальше продолжать офтоп?

Без обид. Я задал вполне конкретный вопрос в начале топика - как измерить напряжение на отдельном элементе батареи, со всем остальным я потихоньку разберусь. Меня же начали раскручивать на не имеющую никакого отношения к поставленной задаче топика писанину. Это уже придирки, да согласен, не совсем корректно выразился. Впринципе по теме я получил достаточно вариантов решения и ценной информации для размышления, за что форумчанам большое спасибо :)

Вот пристали))) Устройство нужно на работе, чтобы автоматизировать процесс контрольного разряда аккумуляторных батарей. То есть, то что раньше человек делал "вручную", сидя по 10 часов возле батареи и измеряя мультиметром каждые полчаса отдельные элементы, нужно делать автоматически, с составлением протокола измерений и указанием на быстро разрядившийся элемент батареи. Связано это со значительным увеличением обслуживаемых батарей. Да, 300р цена комплектующих, так как устройство для собственного использования, всё остальное сделается из "подножного материала". Платы можно неплохо ЛУТом сделать. Крепление к отдельным батареям будет осуществляться болтовым соединением к клеммам аккумуляторов. Шутку оценил Сначала так и хотели сделать - компараторы, триггеры, таймер, но после уточнения ТЗ выяснилось, что нужны протоколы измерений. Поэтому появилась эта тема. PS Вопрос в догонку про балансировку при заряде. Как я понял нужно ограничить заряд элемента, напряжение на котором больше чем на других элементах? То есть нужно повесить на этот элемент нагрузку? Не постоянно конечно. Видимо, до тех пор пока не подтянуться остальные элементы?

При разряде определить какая батарея первая разрядилась до 10,8 и по достижению этого напряжения на любом аккумуляторе прекращать разряд. В течение разряда через определённые промежутки времени фиксировать напряжение на каждой батарее и время измерения, с последующей возможностью считать полученные значения для формирования протокола измерений. Таких поделок пока требуется изготовить 3 штуки. Честно говоря я и с СТМами то не работал) в основном АВР и немного ПИК. Есть опыт изготовления устройства для измерения переменного тока на АВР с отдалённо схожим набором функций. Цена чем меньше тем, конечно, лучше, предел был выставлен в 1000р на девайс, но по предварительным расчётам большую часть займет силовая часть, то есть на мозг устройства останется рублей 300.

Да уж, страсти не шуточные :) Для Вас большого смысла не имеет, но задача мне поставлена вполне конкретная и решать её, так или иначе, придётся. Возможно, Вы так решили, потому что я не сообщил что я дальше буду делать с этими измеренными напряжениями. Не сообщил потому что дальнейшая обработка этих значений мне подсилу, проблема в их выделении. И чтобы конкретизировать задачу, этот момент я опустил. Насчёт МК на каждый канал. В нашем городе из STM ов только STM8S103K3T6C по 60 рублей, с обвесом выйдет дороже чем вариант по схеме от ArtemKAD (это если рассматривать этот вариант с точки зрения доступности). И то не факт, что они есть в необходимом количестве. Но, если чесно, пересмотрел свое мнение по этому варианту, а погрешности о которых говорил ArtemKAD, мне кажется, можно скомпенсировать калибровкой, и в конечном итоге привести данные на выходе всех МК к общему виду. Но учитывая цену пока этот вариант отложу... Попробую на макетке схему на ОУ... Поигрался немного с ПНЧ на cd4046 (без фапч) - стабильность не впечатляет, но наверно этого и столило ожидать..

Погонял в EWB - получается не плохо:) Спасибо за схему Цены жесть. (

Добавочного тока не жалко 100 мА, при токе разряда 12А и суммарной ёмкости батареи в 120 Ач, мне кажется, эта величина несущественна. Период измерения нужно уменьшать к концу разряда, в начале минут через 30, в конце 5 минут. Чтобы не убить совсем элемент на котором напряжение начало опускаться ниже 10.8 вольт. Надёжность устройства важнее чем деньги, время, вес и размеры. Написал в порядке убывания важности. Решение интересное, просто не понял что Вы имели в виду. Спасибо, Tanya разъяснила.

12 Ампер, ток "гладкий" без неровностей). Это на подобии вот этого: "... достаточно дёшево это можно делать двухстадийными интеграторами на основе защёлки таймера МК, в качестве ключей вполне годятся биполярные транзисторы." ? То есть считать время заряда конденсатора от нуля до опорного напряжения? Согласен, что вариант с преобразователем, возможно, не совсем рационален (Если Вы это имели в виду), вероятно за теже деньги можно и отдельный ацп купить, но не в нашем городе. МК, мне кажется, тут излиним, потому как под него надо писать софт, отлаживать и т.д. Плюс нужно организовать обмен между остальными МК, или МК который будет собирать и обрабатывать данные, под который тоже надо писать свой софт, то есть, в случае питания от отдельных элементов батареи, согласовать/развязать интерфейсы. Развязка же выходного сигнала преобразователя решается одним оптроном.

Кстати, что скажете про преобразователи напряжение-частота? Каждую микросхему можно запитать от измеряемой батареи, далее до микроконтроллера развязка на оптроне.

На счёт делителей... Вот допустим у меня ацп 8 бит, при опорном напряжении 5В имеем "цену деления" ацп 5/256=0,019 ~ 0.02 В. Допустим все делители с коэф. деления = 10. При этом изменение напряжения после делителя будет тоже соответственно в 10 раз меньше. То есть при изменении напряженя на батарее на 0,1В, после делителя напряжение изменится на 0,01В, что меньше чем "цена деления" и прибор это изменение не покажет. То есть 8 бит не хватит. Нужен хотябы 10 разрядный АЦП. Но обычно в этих двух дополнительных битах полезная информация теряется в "шуме", то есть с запасом, как и писали, лучше 12 Bit ацп. Уточню ТЗ, измерять всё-таки придётся, так как величины напряжений при разряде нужно сохранять для формирования протокола измерений.

0.1 В

При достижении напряжения на любом аккуме 10,8 нужно прекратить разряд, запомнить и показать какая батарея первая разрядилась до этого напряжения, и замерить время разряда. Измерение, логику и часы думаю реализовать на 8й Меге. Возможно это всё сделать на рассыпухе, но упёрся в измерение времени. Буду пробовать схему с делением напряжения каждого элемента, потом через повторитель на МК.

Спасибо за советы. Написали много, буду переваривать :) Подумаю в сторону делителей. ArtemKAD Спасибо за ссылки.

Здравствуйте. Задача такая: при разряде батареи, состоящей из 4х последовательно соединённых аккумуляторов, нужно контролировать напряжение на каждом аккумуляторе. Как выделить напряжение на конкретном аккуме? Набросал схему на операционниках: Но при этом у верхнего по схеме ОУ на положительном входе будет потенциал относительно общего провода все +48 Вольт, подозреваю что ОУ с таким рабочими напряжениями стоят порядочно. Или может я изобретаю велосипед и уже есть проверенные схемные решения? Выходное напряжение не обязательно должно быть равно напряжению конкретного аккума, потому как это напряжение далее будет сравниваться с каким-то опорным или подваться на АЦП микроконтроллера. Ещё возникла идея попробовать сделать это на оптронах. То есть каждый элемент батареи нагрузить через резистор на диод оптопары, а выходной транзистор загнать в линейный режим (если это возможно, пока не эксперементировал).

Стоит примерно такая же задача, думаю делать с трасформатором тока. Интересует аналоговая часть схемы между ТТ и входом АЦП микроконтроллера, диапазон измеряемых токов 10-1500мА. Подскажите схему?