Простой датчик напряжения 3S батареи для ардупилота
На данной схеме показаны номиналы для измерения напряжения на 3S батарее, его коэффициент деления 2,54
Коэффициент деления определяется пропорцией (r1+r2) / r2
при этом важно выбирая номиналы резисторов обеспечить чтобы напряжение на входе a1 не превышало +5 вольт
и наоборот если напряжение полностью заряженной батареи ниже 4 вольт после делителя - то снижается точность измерения.
Выбирая резисторы других номиналов следует придерживаться правила что сумма сопротивлений резисторов должна быть порядка 10-20Ком на каждые 10 вольт измеряемого напряжения
номинал фильтрующего конденсатора может составлять 2-10 микрофарад. чем больше его номинал тем меньше
изменения напряжения по времени. возможно увеличить емкость до сотни микрофарад, но в этом случае вольтметр не будет сразу показывать краткосрочные просадки напряжения
Перед тем как подключить сенсор к автопилоту следует подключить сенсор к батарее и убедиться что вы ничего не напутали с номиналами, и напряжение между BAT- и а1 не превышает + 5 вольт
Этот датчик напряжения схематически эквивалентнен реализованному в фирменном повермодуле.
Не следует забывать что фирменный повермодуль помимо сенсора напряжения имеет сенсор тока и источник питания автопилота.
в ходе последних двух недель были проведены практические тесты по “пригодности” сенсоров напряжения и тока для обеспечения безопасных фпв полетов вот их результаты:
опробованы датчики тока “апм повер модуля”, собранный на основе ACS756
опробованы сенсоры напряжения батареи “апм повер модуля” и собранный по вышеобозначенной схеме
Сделаны следующие выводы:
Датчики тока:
Датчики расхода тока достоверно показывают информацию только после их кропотливой калибровки которая достигается выбором параметра AMP_PER_VOLT в конфигурации ардупилота при одновременном снятии показаний автопилотом и прецезионным амперметром при подключенной существенной постоянной нагрузке (например автомобильная лампа ближнего света )
Расход батареи может быть отображен на автопилоте и осд в виде ампер и в виде % остатка емкости батарей.
% расход емкости батарей неприменим если используются старые или длительно не использовавшиеся батареи, испытания показали что их емкость может составлять 30-50% от номинала.
Датчики напряжения:
-датчики напряжения также требуют калибровки параметра, параметр называется volt_devider он отражает какой практический коэффициент деления используется в резисторном делителе показанном на схеме выше.
В отличие от датчика тока датчик напряжения позволяет иметь представление о состоянии батареи, к примеру в конкретике наших испытаний было выработано правило что если напряжение 3S батареи упало до 10,5 вольт при выключенном моторе то запас энергии составляет примерно 1 минуту работы мотора на 70% мощности. то есть этого достаточно для того чтобы совершить посадку при “дистанциях визуального порядка”
тем не менее если встречается батарея с явно выраженной “слабой банкой” обесточивание модели может случиться гораздо более интенсивно,
для предотвращения таких ситуаций на дорогостоящих моделях следует использовать более сложный побаночный измеритель напряжения и источник резервного питания для автопилота и сервоприводов, но об этом я напишу в другой раз…
Comments
“следует использовать более сложный побаночный измеритель напряжения и источник резервного питания для автопилота и сервоприводов, но об этом я напишу в другой раз…”
с не терпением жду другого раза ибо очень актуально
Актуальна также схема резервного питания автопилота и сервоприводов. Ждем…
да, да
как раз над этими задачами и работаем. пока отпуск - максимум экспериментов. батареи разной емкости и кондиции, разные схемы питания и измерения.
кстати летаем на этой схеме сейчас, измеряемое напряжение показывает точно, показания не прыгают
а какой по баночный и более сложный измеритель можно найти? те что рекомендует дидронс все считают по сумме
дидронесы изначально ориентируются на простые дешевые леталки пооэтому и решения у них такие.
нашел интересную прибамбасину - контроллер заряд-разряда с разрядом до 7 ампер.
такой можно было бы использовать в пульте у кого пульт питается от пальчиковых - можно взамен их поставить литиевую батарейку с таким контроллером. он позволит и заряжать в балансе батарейку и предотвратить разряд ниже 3 вольт на банку на случай если забыли выключить www.dessy.ru/catalog-pdc379020.html ценник 650р
дидронсы позиционируют свой арм как проф. контроллер. поэтому порой странно что нет чего то более сложного
DIY переводится как “сделай сам”
“сделай сам” и проф. оборудование это противоположности.
тем не менее я знаю людей которые продают беспилотные автопилоты позиционируемые как проф. класса без каких либо гарантий и весьма убогим функционалом.
похоже тут принадлежность к проф определяет цена то что стоит сотню баксов- любительское что от ляма рублей то проф.
кстати сделали еще ряд тестов приведенная выше схема работает наура. очень четко показывает напряжение при постоянной нагрузке или без нее напруга не прыгает с точностью до сотых вольта. нужно соблюсти две вещи - хорошее питание самого ардупилота т.к его питание является опорным и подключать сенсор именно по этой схеме где минусового провода от батареи к апм прямого нет, делитель на стороне батареи а сглаживающий конденсатор соединен именно к общему проводу ардупилота
проф. потому что функционал шире. А что делаешь сам так совершенно не показатель. Тем более сейчас , когда многое стало доступно.
Как такое сделать но на 4 банки?
расчет резисторов делителя напряжения
при расчете делителя важно не превысить напряжению ADC при максимальном заряде батареи границу в 5 вольт, лучшим является коэффициент деления при котором напряжение ADC находится в диапазоне 4,6 - 4,9 вольта. При этом достигается максимальная точность сенсора.
Ведь, по сути минус APM напрямую соединен с минусом батарейки, через бек.
если так подключить то конечно ничего не сгорит, но измерять будет не напряжение на батарее а напряжение батареи за минусом падения напряжения на отрезке от батареи до точки подключения “-” к бп апм. если силовые провода от батареи к регулю толстые и короткие - то несущественно, если длина 20см и более а сечение маленькое то на просадку напряжения при включенном моторе обусловленную внутренним сопротивлением батареи будет дополнительно накладываться потеря в проводе
по вопросу точного побаночного змерителя напряжения вышел на такой чип cds.linear.com/docs/en/datasheet/68021fa.pdf
это 12-баночная микруха с возможностью каскадирования
к ней есть заготовки платы и программного кода github.com/rickygu/openBMS/tree/…/Arduino Code
думаю ардуино повесть на ее цифровые выходы, в зависисмости от напряжения минимальной банки формировать на выходе ардуино PWm сигнал со скважностью 0-100% в зависимости от напряжения минимальной банки в пределах 3.0 (0%) и 4,2 (100%) pwm сигнал будет пропущен через гальваническую развязку на оптороне и преобразован в аналоговое значение 0-5 вольт, что будет понятно ардупилоту.
микруха достаточно дорогая - около тысячи руб, кроме того чтобы питать авионику и ардуино часть сенсора от 12 баночных батарей пока не найден юбек на 50вольт
{"assets_hash":"a8b26fa7f6e768b07a72c8c9aadb9422","page_data":{"users":{"46a4c2ac3df955007778230a":{"_id":"46a4c2ac3df955007778230a","hid":26272,"name":"fidller","nick":"fidller","avatar_id":null,"css":""},"49cb4b543df955007777008a":{"_id":"49cb4b543df955007777008a","hid":45942,"name":"100xanoff","nick":"100xanoff","avatar_id":null,"css":""},"4e71d4e23df955007774e5d8":{"_id":"4e71d4e23df955007774e5d8","hid":99365,"name":"alexeykozin","nick":"alexeykozin","avatar_id":null,"css":""},"50c478ff3df955007773cf09":{"_id":"50c478ff3df955007773cf09","hid":130714,"name":"hippp","nick":"hippp","avatar_id":null,"css":""}},"settings":{"blogs_can_create":false,"blogs_mod_can_delete":false,"blogs_mod_can_hard_delete":false,"blogs_mod_can_add_infractions":false,"can_report_abuse":false,"can_vote":false,"can_see_ip":false,"blogs_edit_comments_max_time":30,"blogs_show_ignored":false,"blogs_reply_old_comment_threshold":30,"votes_add_max_time":168},"entry":{"_id":"5174dc4c997073007710b99b","hid":16734,"title":"Простой сенсор напряжения для ардупилота","html":"<p>Простой датчик напряжения 3S батареи для ардупилота</p>\n<p><span class=\"image\" style=\"width: 518px\" data-nd-image-orig=\"http://files.msdatabase.ru/_/rsrc/1366610358668/modesw/voltagesensor/easy_voltage_sensor.gif\"><img src=\"http://files.msdatabase.ru/_/rsrc/1366610358668/modesw/voltagesensor/easy_voltage_sensor.gif\" alt referrerpolicy=\"no-referrer\"><span class=\"image__spacer\" style=\"padding-bottom: 53.8610%\"></span></span></p>\n<p>На данной схеме показаны номиналы для измерения напряжения на 3S батарее, его коэффициент деления 2,54<br>\nКоэффициент деления определяется пропорцией (r1+r2) / r2<br>\nпри этом важно выбирая номиналы резисторов обеспечить чтобы напряжение на входе a1 не превышало +5 вольт<br>\nи наоборот если напряжение полностью заряженной батареи ниже 4 вольт после делителя - то снижается точность измерения.</p>\n<!--cut-->\n<p>Выбирая резисторы других номиналов следует придерживаться правила что сумма сопротивлений резисторов должна быть порядка 10-20Ком на каждые 10 вольт измеряемого напряжения</p>\n<p>номинал фильтрующего конденсатора может составлять 2-10 микрофарад. чем больше его номинал тем меньше<br>\nизменения напряжения по времени. возможно увеличить емкость до сотни микрофарад, но в этом случае вольтметр не будет сразу показывать краткосрочные просадки напряжения</p>\n<p>Перед тем как подключить сенсор к автопилоту следует подключить сенсор к батарее и убедиться что вы ничего не напутали с номиналами, и напряжение между BAT- и а1 не превышает + 5 вольт</p>\n<p>Этот датчик напряжения схематически эквивалентнен реализованному в фирменном повермодуле.<br>\nНе следует забывать что фирменный повермодуль помимо сенсора напряжения имеет сенсор тока и источник питания автопилота.</p>\n<p>в ходе последних двух недель были проведены практические тесты по “пригодности” сенсоров напряжения и тока для обеспечения безопасных фпв полетов вот их результаты:</p>\n<ul>\n<li>опробованы датчики тока “апм повер модуля”, собранный на основе ACS756</li>\n<li>опробованы сенсоры напряжения батареи “апм повер модуля” и собранный по вышеобозначенной схеме</li>\n</ul>\n<p>Сделаны следующие выводы:</p>\n<p>Датчики тока:</p>\n<ul>\n<li>Датчики расхода тока достоверно показывают информацию только после их кропотливой калибровки которая достигается выбором параметра AMP_PER_VOLT в конфигурации ардупилота при одновременном снятии показаний автопилотом и прецезионным амперметром при подключенной существенной постоянной нагрузке (например автомобильная лампа ближнего света )</li>\n<li>Расход батареи может быть отображен на автопилоте и осд в виде ампер и в виде % остатка емкости батарей.</li>\n<li>% расход емкости батарей неприменим если используются старые или длительно не использовавшиеся батареи, испытания показали что их емкость может составлять 30-50% от номинала.</li>\n</ul>\n<p>Датчики напряжения:<br>\n-датчики напряжения также требуют калибровки параметра, параметр называется volt_devider он отражает какой практический коэффициент деления используется в резисторном делителе показанном на схеме выше.<br>\nВ отличие от датчика тока датчик напряжения позволяет иметь представление о состоянии батареи, к примеру в конкретике наших испытаний было выработано правило что если напряжение 3S батареи упало до 10,5 вольт при выключенном моторе то запас энергии составляет примерно 1 минуту работы мотора на 70% мощности. то есть этого достаточно для того чтобы совершить посадку при “дистанциях визуального порядка”</p>\n<p>тем не менее если встречается батарея с явно выраженной “слабой банкой” обесточивание модели может случиться гораздо более интенсивно,<br>\nдля предотвращения таких ситуаций на дорогостоящих моделях следует использовать более сложный побаночный измеритель напряжения и источник резервного питания для автопилота и сервоприводов, но об этом я напишу в другой раз…</p>\n","user":"4e71d4e23df955007774e5d8","ts":"2013-04-22T06:44:28.000Z","st":1,"cache":{"comment_count":12,"last_comment":"52eb9b6199707300771450cc","last_comment_hid":12,"last_ts":"2014-01-31T12:47:29.000Z","last_user":"4e71d4e23df955007774e5d8"},"views":7290,"bookmarks":0,"votes":0},"subscription":null},"locale":"en-US","user_id":"000000000000000000000000","user_hid":0,"user_name":"","user_nick":"","user_avatar":null,"is_member":false,"settings":{"can_access_acp":false,"can_use_dialogs":false,"hide_heavy_content":false},"unread_dialogs":false,"footer":{"rules":{"to":"common.rules"},"contacts":{"to":"rco-nodeca.contacts"}},"navbar":{"tracker":{"to":"users.tracker","autoselect":false,"priority":10},"forum":{"to":"forum.index"},"blogs":{"to":"blogs.index"},"clubs":{"to":"clubs.index"},"market":{"to":"market.index.buy"}},"recaptcha":{"public_key":"6LcyTs0dAAAAADW_1wxPfl0IHuXxBG7vMSSX26Z4"},"layout":"common.layout"}
