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Electrónica => Electrónica Geral => Tópico iniciado por: metRo_ em 06 de Maio de 2014, 12:28

Título: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: metRo_ em 06 de Maio de 2014, 12:28
Olá, estou a desenvolver um produto onde necessito de monitorizar uma bateria feita por 8 pilhas alkalinas o que da cerca de 12v quando carregada e 8v vazias. Estava a pensar usar um divisor de tensão e ler o valor no adc.

Há algum senão nesta solução? Há alguma solução melhor? O meu problema é que nem todas as pilhas AA têm a mesma curva de descarga mas vou ter que assumir que são idênticas e se calhar deixar o limite de tensão baixa relativamente alto.
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: jm_araujo em 06 de Maio de 2014, 13:06
Um divisor tem o defeito que é uma carga constante na bateria, convém que seja desligado quando não for necessário (por exemplo ficar depois do interruptor se for usado um)
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: KammutierSpule em 06 de Maio de 2014, 13:46
e convem ter um condensador "ah medida".
Se o teu circuito "puxar" picos de corrente, as baterias tem sempre tendencia a baixar a tensao nesse momento.

Tambem tens de ver o momento em que deves ler a tensao, se antes de aplicar a carga ou durante a aplicacao da carga.
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: metRo_ em 06 de Maio de 2014, 15:00
e convem ter um condensador "ah medida".
Se o teu circuito "puxar" picos de corrente, as baterias tem sempre tendencia a baixar a tensao nesse momento.

Tambem tens de ver o momento em que deves ler a tensao, se antes de aplicar a carga ou durante a aplicacao da carga.

Usa 2 steppers por isso terá alguns picos de corrente. Eu vou ter que fazer alguns testes para definir apartir de que valor o sistema deixa de funcionar isto é, se iniciar o processo agora o mais certo é ficar a meio. A minha questão era mais a se o divisor de tensão era a solução e pelo que tive a ler pela internet para este tipo de baterias parece ser o normal.
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: msr em 06 de Maio de 2014, 15:02
Do que tenho visto o habitual é fazeres um divisor de tensão com resitencias na ordem nos Megas e usares um buffer (ampop) para garantires baixa impedância na entrada do ADC. Podes por tambem um condensador no "meio" do divisor para ajudar a estabilizar "ainda mais" a tensão nesse ponto.
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: Hugu em 06 de Maio de 2014, 20:28
isto nao te serve?
http://www.g7electronica.net/pt/breakout-boards/1184-power-level-indicator-.html (http://www.g7electronica.net/pt/breakout-boards/1184-power-level-indicator-.html)
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: senso em 06 de Maio de 2014, 21:12
Tenho ideia que não precisas de nada externo, usas o adc do micro com a referência definida como Vcc e medes a voltagem da referência de 1.21v(band gap) e dá para calcular o teu vcc dessa forma, isto se só quiseres medir o Vcc, se for pilhas, resistências de Mohms para divisor de tensão e um condensador de 100n ou 1uF e não fazes medições consecutivas demasiado rápidas, assim evitas ter de usar um op-amp.
Podes ligar e desligar as resistências das baterias usando um mosfet, tem sempre leakege, por isso se der para ficar depois de algum botão on/off global é sempre melhor.
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: metRo_ em 06 de Maio de 2014, 21:36
Eu tenho 8 pilhas AA ou AAA ainda não decidi para alimentar 2 steppers. Dessa tensão depois converto para 5V para o microcontrolador. Eu quero monitorizar as 8 pilhas. Vou colocar um divisor de tensao e já coloquei tambem o condensador, há algum problema com possiveis picos que venham dos motores?
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: senso em 06 de Maio de 2014, 21:40
Não te coles muito aos 5v como saida máxima no teu divisor, deixa uma margem, mesmo que percas alguma gama dinâmica, porque um diodo ou zener não são componentes lineares e alteram um pouco as medidas.
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: metRo_ em 06 de Maio de 2014, 22:11
Não te coles muito aos 5v como saida máxima no teu divisor, deixa uma margem, mesmo que percas alguma gama dinâmica, porque um diodo ou zener não são componentes lineares e alteram um pouco as medidas.

Os 5V foi so para indicar que dos 12v sao alimentados os motores directamente e depois tenho um dc/dc para 5v. Da tensão do motor tenho um divisor resistivo. Aliás, as contas que fiz foi para converter 14V em 5V. Já agora de que diodos falas?
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: senso em 06 de Maio de 2014, 22:23
Qualquer um.
Podes sempre meter um zener a fazer clamping, mas altera ligeiramente a resposta do divisor resistivo, quanto mais elevada a voltagem, mais o zener ou o diodo vão conduzindo, ficas com uma resposta ligeiramente exponencial.
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: metRo_ em 06 de Maio de 2014, 22:27
Qualquer um.
Podes sempre meter um zener a fazer clamping, mas altera ligeiramente a resposta do divisor resistivo, quanto mais elevada a voltagem, mais o zener ou o diodo vão conduzindo, ficas com uma resposta ligeiramente exponencial.

Mas onde devo colocar o diodo? Este é o circuito:
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: senso em 06 de Maio de 2014, 22:39
Podes meter á massa e aos 5v, procura por clamping diode (imagens).
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: metRo_ em 06 de Maio de 2014, 23:05
Podes meter á massa e aos 5v, procura por clamping diode (imagens).

Isso já não existe internamente?
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: dropes em 06 de Maio de 2014, 23:59
Se é para monitorizar a tensão das pilhas não pode ser a partir dos 5V, tem de ser mesmo directamente dos 12V destas.
Pode-se calcular o valor das resistências para se ter um valor máximo perto dos 1.21V como o @Senso tinha referido.
Ao levar um condensador na entrada do ADC não irão aparecer problemas de flutuações devido aos motores.

Assim de cabeça a resistência que liga aos 12V deverá ser 9 vezes superior à que liga ao GND, tipo 9k + 1k para se ter 1.2V no ADC aos 12V.
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: metRo_ em 07 de Maio de 2014, 00:30
Se é para monitorizar a tensão das pilhas não pode ser a partir dos 5V, tem de ser mesmo directamente dos 12V destas.
Pode-se calcular o valor das resistências para se ter um valor máximo perto dos 1.21V como o @Senso tinha referido.
Ao levar um condensador na entrada do ADC não irão aparecer problemas de flutuações devido aos motores.

Assim de cabeça a resistência que liga aos 12V deverá ser 9 vezes superior à que liga ao GND, tipo 9k + 1k para se ter 1.2V no ADC aos 12V.

Eu nunca disse que ia usar os 5V :s No ADC vou usar como referencia os Vcc (5v)
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: senso em 07 de Maio de 2014, 00:33
Eu só falei na parte de medir o Vcc do micro, primeiro por não ter a certeza de como estavas a alimentar isso tudo, e depois, para ficar registado, pode ser que se algum dia precisarem de fazer isso, se lembrem  ;D

Os diodos internos não aguentam com muita corrente, 10mA se não estou em erro, tipicamente não se confia neles, tambem podes usar um zener.
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: almamater em 09 de Maio de 2014, 11:46
Por acaso vou fazer o mesmo, tenho um circuito (PIRs, Sonars, etc.) alimentado por um transformador 9V e um stepdown para 5v, queria colocar umas 5 pilhas e com 7.5V substituía o transformador qdo falha-se a luz.

Estou a pensar em fazer este esquema:

(https://lusorobotica.com/proxy.php?request=http%3A%2F%2F3.bp.blogspot.com%2F-mB2tQxKcBWw%2FUMdnY3sZ4xI%2FAAAAAAAACPY%2FwRQ7bBI1s9w%2Fs640%2FOn%2BBattery.bmp&hash=fc45c4af58683f95ab41941c18ee25fa6ecc57eb)

E monitorizar as pilhas com este:

(https://lusorobotica.com/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fforums.trossenrobotics.com%2Fgallery%2Ffiles%2F1%2F7%2F6%2F7%2Fresistor_divider.png&hash=4c1f8b659fe30c7a10436856a7eb6c7b736e6e26)
 
Título: Re: Monitorizar pilhas alkalinas
Enviado por: Njay em 09 de Maio de 2014, 12:50
Os diodos internos não aguentam com muita corrente, 10mA se não estou em erro, tipicamente não se confia neles, tambem podes usar um zener.

No AVR8 é 1mA, nos MSP430 se bem me lembro são 100uA, nos outros não sei.