Arduino srovės matavimas 2015.02.25 at 18:06
Prisireikė čia man matuoti srovę su Arduino. Čia būtų didesnio projekto dalis, taigi, išmasčiau tokius variantus – holodaviklinis, rezistorius (šuntas), ritė. Vienok, tame daikte, kuriame bus matuojama srovė, gali būti daug elektromagnetinio trukdžio, kaip jis paveiks holodaviklini matavimą – nežinau. Gal niekaip, o gal kažkaip, neteko daryt… Su rite irgi niuansas – radau vieną, kuri kaip ir tiktų, bet ne lauko instaliacijai (nu kad ir po kapotu, bet vistiek, dulkės, drėgmė), o ir maitinimas dvipolis. Ir išėjimas dvipolis. Turbūt tam, kad krovimas pliuse, o iškrovimas minuse indikuojamas. O atspariausias trukdžiams butu šuntas, bet, krovimo srove gali buti 50-70A, tai šunta jaučiu norėsis jamt kad bent 100A laikytų. Bet šuntiniam sprendime minusas – šiluma. Kaip visada, žiupsnelis teorijos. Bet kurį šuntą galima laikyti rezistoriumi, su jo varža, ir būtinai – šilimu. O šuntui kaistant – keičiasi jo varža. Dėl to, rekomenduojama maksimali šunto temperatūra 80° C, o įprastai jie turėtų dirbti 40° C – 60° C ribose. Pagal IEEE standartus ir rekomendacijas, pastoviam veikimui, šuntas neturėtų būti apkraunamas didesne nei 2/3 vardine srove. Mano atveju maksimali įmanoma srovė gali būti 70A, taigi, šunto nominali srovė turėtų būti bent 105A. Kad būtų dar patikimiau, užsisakiau 200A šuntuką. Turėtų būti penktadienį (2015.02.27). Taigi, tikiuosi jis niekada nepasieks mirtina laikomos 145° C temperatūros. Esant galimybei rekomenduoju šuntą montuoti ventiliuojamoje vietoje (tiks ir variklio ventiliatorius, ir šiaip laisvai lakstantis oro srautas). Srovės matavimo laidukai (į Arduino) turėtų būti kuo trumpesni – ilgas laidas sukuria didesnį įtampos kritimą, o šituo atveju įtampa ir taip maža. Taigis, dabar bandykim imituoti tokią situaciją, kai lauke karšta (daugiau 25° C), tarkim 50° C (mažai tikėtina, bet jei šuntas sumontuotas prie variklio…), pasirinktas šuntas – 200A ir 60 mV. Skaičiuojam:
Pš = Pmax ⋅ 0,667 ⋅ (1-(T-25° C )/100° C );
čia: Pš – maksimali šiluminė galia, Pmax – maksimali šunto galia, T – temperatūra (50° C), 0,667 – atsargos koeficientas.
Pš = (200A ⋅ 0,667⋅ 0,06 mV) ⋅ (1 – (50-25)/100) = 8W ⋅ (1-0,25) = 6W
Taigi, turim, kad šuntas šils kaip 6W kaitinimo tenukas 🙂
Imaks = SQRT (Pš/R),
čia Imaks – maksimali leistina srovė prie 50° C, R – šunto varža.
Šunto varža pagal Omo dėsnį – R = U/I, R = 0,06 / 200 = 0,0003 Ω.
Imaks = SQRT (6/0,0003) = 141,42 A
taigi, šuntas saugiai, neviršydamas 50° C temperatūros, gali per save leisti 141,42 A srovę. O mūsų atveju srovė turėtų būti dar mažesnė. Kadangi telpam į ribas – belieka sulaukti šunto ir padaryti realų bandymą :). Su rastu 0,22 Ω rezitorium viskas kaip ir veikia. Programa nesudėtinga, prisegu čia. Schema irgi paprasta, principas toks:
Leave a Reply