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テスターを購入

そこそこ精度の良い電圧計が無いものか検索していたらAmazonでコストパフォーマンスの良いテスターを見つけたので購入

箱

Janisa PM18C」,出店が多いのか価格が変動しているようで,セール品¥2,437(税込)

火曜の夜オーダーで(水曜にクロネコヤマトからは金曜だよってメール来てたのだけど)木曜に着いた(早)

箱の中身は,本体,テストリード,熱電対,単三電池4本,取説(英語)

中身

バッテリーをセットして電源(スイッチを電圧にして)ON

電源ON

ディスプレイが大きいので良く見えそう

精度を期待して購入した訳ではないが,早速リファレンス電圧を測定してみる(はたして精度のほどはいかがなもんか)

2.465V

2.5V

4.096V

4.1V

そこそこかな

電子負荷の表示部を変更

今回の電子負荷に16文字×2行のLCDディスプレイは(表示文字数が多いので)大きすぎるためコンパクトなFSTN液晶に変更

FSTN液晶

FSTN液晶が3.3VロジックなのでついでにArduinoも3.3VベースにしADCのリファレンス電圧を3.3Vにした

それが良かったのか計測電圧も(若干調整は必要であるが)安定した感じだ

単独動作させるので電源部(3.3V)の3端子レギュレータの容量を見積もるため電源をUSB供給にしてUSB簡易電圧・電流チェッカーで計測

USB

電流値が表示されない・・・壊れているのか?

使い方を間違えているのかと思い調査したが問題なさそう,で,スマホの充電で確認してみたら正常に表示されていたので消費が10mA以下なのか?

これは単独で組んで調べてみるしかなさそうだ(まずは100mAあれば良いか)

尚,この「USB簡易電圧・電流チェッカー」は便利そうなので秋月でパーツ購入時に同時購入して今回初めて使った

USB電圧・電流

ArduinoのaADCの基準電圧

ArduinoのADCの基準電圧は次の3つの指定が可能である

  • DEFAULT: 電源電圧(5V)が基準電圧(デフォルト)
  • INTERNAL: 内蔵基準電圧を使用(ATmega168と328Pでは1.1V)
  • EXTERNAL: AREFピンに供給される電圧(0V~5V)を基準電圧とする(電源電圧を超えてはならないとの事)

外部供給にしないなら電源電圧と内蔵基準電圧1.1Vの2つ利用可能である

そこで精度の良い方を利用したいのでどのくらい精度が変わるのか確認してみることにする

基準電源

確認にあたって基準電源が必要で以前実験したシャントレギュレータを利用しようかなっと・・・

ところがブレッドボードで実験したまま放置だったため直ぐに使用できるようになってない

先ずは今後も使うことがあるだろうってことで基板に組むことにした

既に使い方は判っているのでサクッと基板に載せた

基板

元電源は5~9V位のACアダプタを使う(電池でも可能)

目の前にちょうど空いたDAISOの糸付ようじのケースがあったので使うことする

箱

こんな感じになる

多少でかいのは空きの部分に電池ボックスを実装できるようにするため

箱入れ

出力端子は未実装なのでしばらく(ずーとかも)は使う時に蓋を開ける

箱入れ

実はLEDが非常に明るすぎた・・・眩しいので少し寝かせた(写真は寝かせてない時に撮ったもの)

電源電圧(5V)を基準で測定

(注)電流値の表示は無視して良い

2.465V:かなりずれがある

5-2.465V

4.096V:同様にずれあり

5-4.096V

内蔵基準電圧(1.1V)で測定

2.465V:大きい方へずれている

1.1-2.465V

4.096V:同様に大きい方へずれている

1.1-4.096V

結論
  • 電源電圧基準と内蔵基準電圧どちらとも補正が必要である
  • 秒毎にサンプリングしていて(写真では判らないが)内蔵基準電圧だと電圧の変動が多い(つまり安定しない)
  • 電源電圧基準の方が良さそうである

(追加)

良く考えてみたら,今回の評価は条件もあいまいで単に内蔵基準電圧でやってみたって感じなので,近日中(となるかどうかは判らないが)に改めて評価し直すことにする

内蔵基準電圧(1.1V)を評価すべき事項としては

  • 1.1Vまでの分解能が1/1024の約1mVであるか?
  • 分圧する場合の最大電圧の適正値は?

で,(精度と安定性が高いのであれば)内蔵基準電圧だけでADCが使えるってことを確かめるって事だ

100均充電器が凄い件

  • 2016/11/18 21:24
  • カテゴリー:電源

ほったらかしにしてたため終わってしまった充電池

充電池

SANYOの専用充電器で充電してもほとんど充電できず12Vで喝入れしてみても(電圧は上がったが)復活しなかった

計測

そこで何も制御されていない,つまり延々と充電する100均の充電器で充電する

充電器

尚,この充電器は以下のように定電圧化しないで10V位に降圧した半波正弦波なので充電池に浮動電圧を掛けている

もしかすると活性化を施すかもしれない(笑)

正弦波

2日間放置(異常があっては困るので自宅にいる間のみ通電で実質20時間位になる)

すると

・・・

な!,な!,なんと!完全ではないにしろ,そこそこ(100mA位なら)使える程度に復活した

凄いぞ!100均充電器!

 

しかしどの位この充電池が使えるか計測できる物を作っておかないとダメだな

って事でロガーの作製を検討しよう

電子負荷の表示部を追加

消費中の電流と起電力の電圧を表示するために表示部を追加しようとしている

まずはブレッドボードで確認(左が5Ω負荷,右が0.5Ω負荷)

LモードHモード

電流と電圧以外にボタンを押して覚えさせ表示されておく初期電圧と充電池用に元切りやブザーを鳴らす終了電圧を設定表示も行いたいと考えている

今回,電圧換算で詳細な電圧を得るため電圧に合わせてレンジ切換えしてみようと考えて,A1~A3を以下のように接続してみた

    P1-------------------------+       -> A1
    R1=45kΩ                   | 5.00V
    P2----------------+->      | -> A2
    R2=15kΩ          | 12.50V |
    P3-------+->      |        | -> A3
    R3=15kΩ | 25.00V |        |
    Grd------+--------+--------+ -> Grd

プログラムは,

//電圧読込:電圧によりレンジ切換え
//    A1:電圧(0~5V)
//    A2:電圧(0~12.5V)
//    A3:電圧(0~25V)
//
static int readVolt() {
    int e, val = (-1);
    if((e = analogRead(PIN_VOLTM05)) < 1023) {
        val = map(e, 0, 1023, 0, 4999);
    } else if((e = analogRead(PIN_VOLTM13)) < 1023) {
        val = map(e, 0, 1023, 0, 12499);
    } else if((e = analogRead(PIN_VOLTM25)) < 1023) {
        val = map(e, 0, 1023, 0, 24999);
    }
    return(val);
}

だが,上記のようなことはできないようで,例えばA1がオーバーフロー状態だとA2,A3に影響する

具体的にはA1がオーバーフロー状態だと全体の抵抗値に影響を与えA2,P3が期待通りの分圧された電圧にならない

アナログポートをOFFできれば可能な感じだが調査はまたにすることにしてA1,A2を外しA3でのみ取得にした(またMax.20Vに変更)

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