Ruslan1 17 16 апреля Опубликовано 16 апреля · Жалоба Я тут на пальцах прикинул что нужно конкретно мне: Хочу узнать реальное количество потребленной энергии с точностью 5-10 %. Напряжение питания: 3-6 V, максимальный ток: 0.6 А. Самым "быстрым потребителем" будет модем, который может изменить свое потребление теоретически на 0.5 А. Вижу необходимость периодически измерять мгновенные ток/напряжение, и суммировать их произведения для получения интеграла (потребленной энергии). По скорости: у меня все-таки быстрым источником является конденсатор в блоке питания, исхожу из его скорости разряда, которую хочу увидеть: 200 мкф, 3.7 до 3.5V разрядится при 0.6А за 66 мкс. То есть 15 KSPS. Лучше больше , скажем 20 KSPS. Это минимум. Разрешающая способность по току: Хочу видеть потребление от 500 nA до 1 A. если "в лоб": Это дает 2e6 уровней (21 бит). Значит, 24-битный АЦП. Разрешающая способность по напряжению: любой АЦП подойдет. Итого нужно два канала АЦП, один 24 бита, другой любой, семплрейт 20 KSPS. Доставка : - просто набортный текстовый дисплей с суммарной величиной и кнопка "сброс". Можно еще кнопку для пролистывания результатов, если не помещаются на дисплее. - дополнительно (просто заложить в железе, но развивать дальше только по желанию) - передавать поток сырых данных ток/напряжение, ну или мгновенные роизведения. Или на SD карточку это писать, чтобы потом смотреть. Но поток большой, не уверен что получится с простыми интерфейсами просто поток сырых данных гнать (USART-USB переходник, например). 20 KSPS*4байта*2 величины= 160 килобайт/с = 1600 kbit/s. Ну, можно попробовать. Например, FT232 по даташиту до 3 Mbit/s обещают на USB 2.0. В компьютере обработка простая- ловить байты и писать в файл, всю навороченность можно потом придумать если нужно. Я правильно считаю ? Нигде не ошибся в разы? Upd: Так мне, получается, подойдет какой-нить двухканальный USB логгер, если он имеет 24 бита и 20 KSPS. Может на алиэкспрессе уже такие есть. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Ruslan1 17 16 апреля Опубликовано 16 апреля · Жалоба Посмотрел на ютубе ролик про NRF-PPK2. там видна четкая зависимость между семплрейтом и максимальным возможным временем записи 1 SPS: 7 дней 10 KSPS: 72 минуты 100 KSPS: 432 секунды Фигня в-общем. Пользоваться, конечно, можно, но не то чего хотелось. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
_pv 79 16 апреля Опубликовано 16 апреля · Жалоба 1 hour ago, Ruslan1 said: Я правильно считаю ? Нигде не ошибся в разы? Вроде нет, но для 0.1Ом шунта, чтобы на 0.5А не особо просаживаться, на 1мкА будет 100нВ, что с десятком кГц полосы уже будет меньше 1нВ/rtHz. Но на микроамперах вроде нет нужды в быстрых измерениях и можно некий адаптивный фильтр поверх натянуть, который полосу будет резать сильнее если токи небольшие. У китайцев есть модули с ADS1263, я их 8 штук в ft232h подключал, с оберткой в lua: https://github.com/pavel212/uffi/blob/master/example/ads1263.md Он там через mpsse почти непрерывно на 30МГц может spi поток гнать, иногда только какие-то небольшие затупления случаются с буферизацией и USB, на 15МГц вообще непрерывно без пауз. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Plain 226 16 апреля Опубликовано 16 апреля · Жалоба 2 часа назад, Ruslan1 сказал: один 24 бита, другой любой ... правильно считаю? Оба должны по стробу работать. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Ruslan1 17 16 апреля Опубликовано 16 апреля · Жалоба 41 минуту назад, _pv сказал: Вроде нет, но для 0.1Ом шунта, чтобы на 0.5А не особо просаживаться, на 1мкА будет 100нВ, что с десятком кГц полосы уже будет меньше 1нВ/rtHz. Но на микроамперах вроде нет нужды в быстрых измерениях и можно некий адаптивный фильтр поверх натянуть, который полосу будет резать сильнее если токи небольшие. У китайцев есть модули с ADS1263, я их 8 штук в ft232h подключал, с оберткой в lua: https://github.com/pavel212/uffi/blob/master/example/ads1263.md Он там через mpsse почти непрерывно на 30МГц может spi поток гнать, иногда только какие-то небольшие затупления случаются с буферизацией и USB, на 15МГц вообще непрерывно без пауз. Спасибо, про это не подумал. Самое простое- завести измерение на два АЦП: #1 медленный и с малым шумом (тот же ADS1263 дает шум 100 nV при 20 SPS). И #2 быстрый АЦП более шумный, для больших величин. Измерять обе величины сразу, и по результатам быстрого АЦП принимать решение: использовать этот "быстрый" семпл, или же заменить его прошлым доставленным результатом из медленного АЦП. В этом случае в качестве "АЦП#2" может подойти и встроенный в МК, 12-16 битка. Ну или все на быстром АЦП делать и потом цифровой фильтрацией. Но с двумя АЦП предсказуемей, меньше исследований проводить. 17 минут назад, Plain сказал: Оба должны по стробу работать. Согласен, ток и напряжение должны быть из одного момента времени. Ну, тут есть варианты, вплоть до моих любимых многоканалок (вроде ADS1278, AD7768), в которых одновременность заложена аппаратно. Главное чтобы дополнительные элементы на плате не вносили разную задержку в разные каналы до АЦП. Ну и как вариант: обеспечить постоянное питания и считать только ток. Для тестов вполне годится и упрощает задачу, хотя и сужает область применения. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
blackfin 32 16 апреля Опубликовано 16 апреля · Жалоба On 4/16/2024 at 12:29 PM, Ruslan1 said: Хочу узнать реальное количество потребленной энергии с точностью 5-10 %. Хочу видеть потребление от 500 nA до 1 A. Это дает 2e6 уровней (21 бит). Значит, 24-битный АЦП. Для измерения 500 nA c 10% точностью 24-битного АЦП не достаточно. Для измерения 500 nA с точностью 50 nA нужен 25-битный АЦП. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
_pv 79 16 апреля Опубликовано 16 апреля · Жалоба 20 minutes ago, Ruslan1 said: В этом случае в качестве "АЦП#2" может подойти и встроенный в МК, 12-16 битка. у ads1263 два ацп внутри, но второй вспомогательный - медленный. 8 minutes ago, blackfin said: Для измерения 500 nA с точностью 50 nA нужен 25-битный АЦП. недостающих несколько бит "вниз", при измерении небольших токов можно оверсэмплингом выжать, просто зарезав полосу до десятков Гц, всё равно на малых токах обычно интересно некое среднее микро потребление, а не "быстрое" их изменение за десятки мкс. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Ruslan1 17 16 апреля Опубликовано 16 апреля · Жалоба 8 минут назад, blackfin сказал: Для измерения 500 nA c 10% точностью 24-битного АЦП не достаточно. Для измерения 500 nA с точностью 50 nA нужен 25-битный АЦП. Тут сложно. Мне не абсолютная точность нужна, а нужна точность результата, в котором присутствует и малый ток, и большой ток. "Большого" тока у меня не менее чем 10 секунд в сутки, для этого результата я и хочу знать с точностью 10%. С большим запасом: 10 секунд в сутки, 50 mA дает средний ток 0.05А*10s/(24*3600s) = 5.8 uA. От этого среднего тока я и хочу иметь точность 10%, а значит 0.5 uA. То есть, если я игнорирую токи менее чем 500 nA (имею квант 500 nA), я получу для случая "устройство жрет 10 секунд в сутки 50 mA" точность результата потребления 10%. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Ruslan1 17 16 апреля Опубликовано 16 апреля · Жалоба 20 минут назад, _pv сказал: у ads1263 два ацп внутри, но второй вспомогательный - медленный. Спасибо за замечание, интересная машинка. Не использовал. Но первый АЦП в нем все-таки лучше ADC1: 50SPS- 22bit, 19200SPS- 17 bit (noise-free) ADC2: 10SPS: 19bit (noise-free). Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
_pv 79 16 апреля Опубликовано 16 апреля · Жалоба 49 minutes ago, Ruslan1 said: Но первый АЦП в нем все-таки лучше вторым вспомогательным напряжение можно мерить, оно-то на 6 порядков не меняется. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Ruslan1 17 16 апреля Опубликовано 16 апреля · Жалоба 28 минут назад, _pv сказал: вторым вспомогательным напряжение можно мерить, оно-то на 6 порядков не меняется. Мне нужно два желательно точных АЦП для измерения тока: быстрый для больших токов, и медленный но малошумный для малых токов. Я подумал про использование этих двух встроенных АЦП. А напряжение да, его чем попало можно измерять, это уже АЦП #3. P.S. Вангую, что просто куплю Нордик Кит за 100 баксов, если ничего более интересного не попадется до конца недели. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
_pv 79 16 апреля Опубликовано 16 апреля · Жалоба из одного и того же "быстрого" АЦП, второй медленный и малошумный делается за счёт постобработки добавлением ФНЧ. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Ruslan1 17 17 апреля Опубликовано 17 апреля · Жалоба Заказал Нордик, поиграюсь-расскажу. Хотя там особо нечего играться, просто убедиться что из коробки работает как на картинках нарисовано. Далее любопытно будет понять что там в реалтайме можно. В интернете вижу что вытаскивают просто стрим данных. Если это в реалтайме на 100 KSPS можно- то мне большего и не нужно будет, дальше я сам.... вот тут, например. а тут API с гитхаба Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Plain 226 17 апреля Опубликовано 17 апреля · Жалоба 19 часов назад, Ruslan1 сказал: ничего более интересного не попадется Можно уравновешивание заряда сделать, т.е. стабилизатор напряжения, на входе плёночный конденсатор, питаемый через диод программируемым источником тока — АЦП МК по прерываниям измеряет ток разряда и задаёт ближайший посредством ЦАП, исходя из знака напряжения на конденсаторе. Диод нужен для создания честного нуля шкалы ЦАП, посредством закорачивания источника тока на стабилитрон при минимальном токе, а всё остальное однократно откалибровать посредством мультиметра. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Ruslan1 17 4 июня Опубликовано 4 июня · Жалоба Попробовал PPK2 от Нордик. Однозначно стоит своих денег. Меня абсолютно устраивает, для моих нужд (оценка малых токов) вполне годится. Использовал как источник напряжения. То есть от него же и питаю подопытного. Проверил шум, измерял ток на резисторе 1 MOhm (Upd: омметр показал 991 kOhm), 4000 mV. На картинках ниже окно длиной 10 секунд 100 kSPS: шум 0.8 uA 10 kSPS: шум 0.2 uA 1 kSPS: шум 0.1 uA 100 SPS: шум 0.05 uA (картинку не вставил, она похожая, просто шум меньше) Попробовал с напряжением 1000 mV: данные очень похожие, шум не меняется. Ниже пример реальных измерений (длина окна 1 минута) В 01.04.2024 в 13:56, MegaVolt сказал: Nordiс Power Profiler Kit II Большое спасибо за подсказку! Я бы сказал, что этот PPK2 из категории "маст хэв": соотношение цена/возможности очень хорошее, и цена небольшая. (А вот эта картинка ниже непонятно как второй раз вставилась. И удалить не могу...) 1 Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
