तस्वीर वोल्टेज माप

Question

मैं एक बैटरी चालित उपकरण चला रहा हूं, और मेरे माइक्रोकंट्रोलर (पीआईसी) को आपूर्ति वोल्टेज पर रिपोर्ट करना चाहूंगा।

यह इसलिए है कि मैं यह निर्धारित कर सकता हूं कि आपूर्ति में कितनी बैटरी का उपयोग किया जाता है, और बैटरी पैक के प्रभार की स्थिति भी।

आपूर्ति वोल्टेज 4xD (या तो 1.2V नाममात्र NiMH या 1.5V क्षार के बारे में 6V बनाने) से 12xAA (14.4V के लिए 1.2V NiMH या 18V के लिए 1.5V क्षारीय) तक होता है।

मेरा PIC एक विनियमित 5V आपूर्ति बंद कर रहा है।

मैं वोल्टेज को मापने के लिए एडीसी बंदरगाहों में से एक का उपयोग करने की योजना बना रहा हूं, और इसलिए मेरा मानना ​​है कि मुझे 18 वी एफएसडी को 0-5 वी की सीमा तक मैप करना चाहिए, इसलिए मुझे इनपुट वोल्टेज को 3 से विभाजित करना होगा।

मैंने एक प्रतिरोधक वोल्टेज विभक्त का उपयोग करने के बारे में सुना है, लेकिन पता है कि यह ऊर्जा खपत के मामले में बेकार हो सकता है।

आश्चर्य है कि अगर बहुत अधिक ऊर्जा हानि / अपव्यय के बिना इस वोल्टेज विभाजन को प्राप्त करने का एक बेहतर तरीका है?

धन्यवाद।

Answer 1

आप एक वोल्टेज विभक्त चाहते हैं। यदि आप बिजली अपव्यय की परवाह करते हैं, तो कुछ चीजें हैं जो आप कर सकते हैं:

• आउटपुट टर्मिनल पर एक संधारित्र के साथ एक काफी उच्च प्रतिबाधा वोल्टेज विभक्त का उपयोग करें, और इसे कम-पॉवर ऑप-एम्प के साथ बफर करें। सुनिश्चित करें कि आप op-amp और ADC के बीच RC फ़िल्टर का उपयोग करते हैं, इस RC फ़िल्टर के मान आमतौर पर लगभग 50-200 ओम, 1000pf होते हैं। जब एडीसी चैनलों के बीच स्विच कर रहा है और एडीसी के आंतरिक संधारित्र और बाहरी पिन के बीच चार्ज स्थानांतरित हो जाता है तो यह वोल्टेज को स्थिर रखने का काम करता है। केवल एक सेशन-एम्पी ऐसा नहीं कर सकता। यदि आप उच्च-प्रतिबाधा वोल्टेज विभक्त को बफर नहीं करते हैं, तो आपको एडीसी लीकेज करंट और चार्ज ट्रांसफर के कारण त्रुटियां होंगी।

• वोल्टेज विभक्त को स्विच करें, जैसे कि कनेक्ट करें / इसे आपूर्ति वोल्टेज में डिस्कनेक्ट करें, इसलिए आप यह कभी-कभी केवल तभी कर सकते हैं जब आप चाहते हैं। एक पीएफईटी काम करेगा, बस सावधानी बरतें कि आप इसे कैसे चलाते हैं।

Comments

यह बहुत अच्छा लगता है, मैं बस यह जोड़ना चाहूंगा कि आपको शेष बैटरी जीवन का यथार्थवादी माप प्राप्त करने के लिए बैटरी को लोड करने (वर्तमान से खींचने) की आवश्यकता है। आप एक ऑफ स्विच के साथ एक उच्च वर्तमान विभक्त के साथ बहुत बेहतर हैं।

— कोर्तुक

मैंने बस एक समान प्रतिक्रिया पोस्ट की, और इसे हटाने के लिए मतदान किया। जाहिरा तौर पर मेरे पास कैश्ड पेज का एक पुराना संस्करण था। मैंने इसे वोट दिया, यह जाने का रास्ता है।

— लू

वोल्टेज विभक्त स्विच करने के लिए +1। एक बहुत ही उपयोगी ट्रिक।

— क्लिंट लॉरेंस

@ कोरटुक: आपके पास एक बहुत अच्छा बिंदु है, लेकिन मैं बैटरी लोड से वोल्टेज विभक्त को कम कर दूंगा। एक माइक्रोकंट्रोलर से सीधे एन-चैनल एफईटी ड्राइव करना वास्तव में आसान है (अच्छी तरह से ... माइक्रो आउटपुट + एफईटी गेट के बीच एक छोटा अवरोधक होना चाहिए, मैं आमतौर पर 10-100 ओम का उपयोग करता हूं) और एफईटी नाली से बिजली आपूर्ति के लिए एक अवरोधक है । इन दोनों फ़ंक्शंस को मिलाने की कोशिश करने से ज्यादा आसान और स्विटवेबल वोल्टेज डिवाइडर को फिनाइल करना। इसके अलावा, कई बार जब आप बैटरी वोल्टेज को नो-लोड पर या बिना लोड के पास मापना चाहते हैं। वास्तव में अगर मुझे एक या दूसरे को चुनना था, तो मैं इसे नो-लोड पर मापूंगा।

— जेसन एस

Answer 2

जेसन एस ने एक अच्छा सुझाव दिया है कि यदि आवश्यक हो तो आप बिजली कैसे कम कर सकते हैं। लेकिन अपने आप को जीवन को और अधिक जटिल बनाने से पहले, यह निर्धारित करना संभव है कि आप वास्तव में कितनी शक्ति खर्च कर सकते हैं।

किसी भी कम बिजली डिजाइन के लिए, आपको समग्र बिजली बजट पर विचार करना चाहिए। बैटरी संचालित डिवाइस के लिए यह आमतौर पर बैटरी के वांछित जीवन द्वारा निर्धारित किया जाएगा। यदि शेष सर्किट की संयुक्त शक्ति प्रतिरोध विभक्त से काफी अधिक है, तो या तो आपको इसके बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है या आपको चिंता करने के लिए सर्किट के अन्य बिजली के भूखे हिस्से मिल गए हैं।

Comments

परिप्रेक्ष्य के महत्व को इंगित करने के लिए +1। मैं जोड़ूंगा, यदि यह आपके बिजली बजट का 1% है, तो यह चिंता करने योग्य नहीं है (जब तक कि आपके पास वोल्टेज डिवाइडर का एक गुच्छा नहीं है!) - यदि यह आपके बिजली बजट का 5-10% है, तो यह चिंता करने योग्य हो सकता है; यदि यह 20% या अधिक है। (सिर्फ मेरे 2 सी)

— जेसन एस

मेरे लिए एक अच्छा नियम है। अन्य महत्वपूर्ण बिंदु यह है कि हम इन चीजों को माप सकते हैं और गणना कर सकते हैं। और ऐसा करने से यह अनुमान लगाने की तुलना में अधिक उपयोगी है :)

— क्लिंट लॉरेंस

अच्छी बात जेसन। आवेदन के बारे में थोड़ा और अधिक: यह एक प्रकाश व्यवस्था है जो लंबे समय तक अप्रयुक्त बैठेगी, और फिर जब संचालित किया जाता है, तो एक निरंतर वर्तमान सर्किट के साथ आपूर्ति से लगभग 3 ए खींचता है। इसलिए ऑपरेशन में, वोल्टेज मॉनिटरिंग के लिए पावर ड्रॉ कुल पावर ड्रॉ का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। हालांकि स्टैंडबाय मोड में, मैं चाहूंगा कि बैटरी की क्षमता अनावश्यक रूप से जितना संभव हो उतना सूखा न जाए, या इसके अलावा मैं किसी भी अपरिहार्य परजीवी नाली को स्टैंडबाय मोड में कम से कम करना चाहूंगा।

@ कांग: क्या एक अलग बिजली आपूर्ति पर माइक्रोकंट्रोलर को छोड़कर सब कुछ होना संभव है? वे एक बार में सभी रिले को एक रिले या भ्रूण के साथ यूसी के नियंत्रण में स्विच करते हैं। इसके बाद यूसी के स्टैंडबाय करंट को नियंत्रित करना आसान होना चाहिए और आपको इनक्यूबेल सर्किट में बिजली को कम करने के बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है।

— क्लिंट लॉरेंस 21

@ कांग: "मैं चाहता हूं कि बैटरी की क्षमता अनावश्यक रूप से जितना संभव हो उतना सूखा न जाए" एक इंजीनियर के लिए बहुत अधिक संकेत है। औसत वर्तमान ड्रा क्या है? यह गणना करने के लिए कि आपको औसत कर्तव्य चक्र और निष्क्रिय वर्तमान जानना होगा। फिर जेसन द्वारा दिए गए अंगूठे के नियमों को लागू करें यह देखने के लिए कि क्या यह किसी अवरोधक विभक्त की तुलना में अधिक जटिल करने के लिए समझ में आता है। इंजीनियरिंग 'सर्वोत्तम संभव' नहीं कर रही है, यह 'सबसे कम लागत के लिए आवश्यकताओं को पूरा कर रहा है'।

— राउटर वैन ऊइजेन