MĚŘENÍ NAPĚTÍ  MODELÁŘSKÝCH I JINÝCH BATERIÍ

PŘI ZATÍŽENÍ  POČÍTAČEM  PC 

VÁGNER VLASTIMIL  

Tento jednoduchý přípravek používám na měření stejnosměrných napětí od 0 do +5V= a od 0V do +50V= na pohonných modelářských ale i jiných bateriích při zatížení proudový odběr (zátěž) tvoří používané zařízení které napájí testovaná baterie,tím odpadá výroba proudové zátěže pro každý typ používaných článků nebo ACUPAKŮ,při testu baterie není nutno sledovat monitor počítače.Přípravek se připojuje na sériový port PC.Přípravek může sloužit k vlastní inspiraci při výrobě podobného zapojení.

Popis přípravku

Přípravek je umístěn v krabičce od reproduktoru k Volkmenu viz.foto na konci článku napájení je z 9V= destičkové baterie na krabičce jsou umístěny zdířky,jedna je červená označená (+)do této se připojuje kladný pól při měření napětí testované baterie,druhá je modrá do této se připojuje záporný pól (-) od testované baterie a další je žlutá která umožňuje využívat přípravek i pro jiná zapojení v tomto zapojení.Dále je na krabičce vypínač k vypínání napájecího napětí,přepínač kterým se přepínají rozsahy 5V= a 50V=,z krabičky je dále vyveden kablík na propojení voltmetru s počítačem kablík je zakončen koncovkou podle použitého sériového portu tj. 9pinů nebo 25pinů.Voltmetr je tvořen jedním integrovaným obvodem TLC549 jedná se o osmibitový A/D převodník ovládání převodníku zajišťuje počítač výstupy DTR a RTS,výstup DTR je připojen přes rezistor R3 a stabilizační diodu D1 na vstup č.7 CLK IO TLC549.Dioda D1 upravuje vstupní napětí z vývodu DTR na napětí do 5V,rezistor R3 omezuje proud tekoucí diodou D1.Výstup RTS je připojen přes rezistor R4 a stabilizační diodu D2 na vstup č.5 CS IO TLC549,tento vstup přepíná mezi režimy čtení a převodu,rezistor R4 a dioda D2 má stejnou funkci jako rezistor R3 a dioda D1.Měřené napětí je snímáno počítačem na vstupu CTS,vstup kladného referenčního napětí na vývodu č.1 IO TLC549 je spojen vývodem č.8 na napájecí napětí(+5V),záporné referenční napětí na vývodu č.3 IO TLC549 je spojen s vývodem č.4 a připojen na záporné napájecí napětí (-5V),tímto je dána i rozlišovací schopnost IO TLC549 a ta je 0.02V.Převodník je napájen stabilizovaným napětím 5V toto napětí je stabilizováno IO MAA78L05.Vstup měřeného napětí na A/D je veden na přepínač kterým se přepínají rozsahy 0 až 5V= a rozsah 0 až 50V=,při rozsahu do 5V je vstupní napětí přivedeno z přepínače na vstup IO č.2 přes rezistor R2.Při rozsahu 0 až 50V je měřené napětí přivedeno z přepínače rozsahů na trim TP1 a z něho na rezistor R2.Trim TP1 s rezistorem R1 tvoří při rozsahu 0 až 50V napěťový dělič,z tohoto děliče je měřené napětí přivedeno na rezistor R2 a z něho na vstup č.2 IO TLC549.Schéma zapojení voltmetru je na obrázku č.1.

Smontování a nastavení převodníku

Po osazení součástek voltmetru do desky plošného spoje si vyrobíme propojovací kabel mezi voltmetrem a počítačem a ten zaletujeme do desky voltmetru podle schématu a desku omyjeme lihem.Na druhý konec kabelu zapojíme konektor podle toho jaký máme sériový výstup com z počítače tj.9pinů nebo 25pinů.Po montáži vypínače a přepínače do krabičky provedeme propojení mezi deskou voltmetru.Po ukončení montáže a propojení desky si připravíme regulovatelný zkušební zdroj aspoň do 20V=.Voltmetr DMM na kalibraci měřených napětí.Trim TP1 vytočíme na největší ohmickou hodnotu,voltmetr připojíme na napájecí zdroj,propojíme počítač s voltmetrem kabelem do volného sériového portu.Na zkušebním zdroji nastavíme podle (kalibračního) DMM voltmetru 1V,zapneme vyrobený voltmetr přepínač rozsahů přepneme na rozsah 0 až +5V=.Na počítači spustíme program dmm.exe podle nápovědy zvolíme sériový port na který jsme připojili kabel z voltmetru,po volbě portu zvolíme rozsah Do 5V tuto volbu provedeme stiskem klávesy !! D !!.Do zdířek připojíme měřené napětí ze zkušebního zdroje do červené zdířky připojíme kladný pól zdroje a do modré zdířky záporný pól zkušebního zdroje.Na monitoru se nám zobrazí hodnota měřeného napětí které by mělo být shodné i na kalibračním voltmetru.Nyní zvětšíme napětí na zkušebním zdroji na 3V a na monitoru by se mělo zobrazit shodné napětí jako na kalibračním voltmetru.Nyní nastavíme Maximální hodnotu napětí a ta je na tomto rozsahu 5V a znovu porovnáme.Při oživování nastavujeme vždy celé hodnoty zkušebního napětí.Po této kontrole odpojíme vyrobený voltmetr od zkušebního napětí,na zkušebním zdroji nastavíme přesně 10V podle kalibračního voltmetru,stiskem klávesy mezerník na klávesnici počítače ukončíme měření na rozsahu do 5V a stiskem klávesy Nad 5V tuto volbu provedeme stiskem klávesy !! N !!zvolíme rozsah do 50V.Přepínač rozsahů přepneme na rozsah 50V,nastavené napětí na zkušebním zdroji připojíme na vyrobený voltmetr a trimrem TP1 nastavíme podle kalibračního voltmetru shodný údaj na monitoru počítače nastavené napětí musí být přesně 10V.Po tomto nastavení již můžeme měnit na zkušebním zdroji napětí a jeho hodnota se nám bude zobrazovat na monitoru počítače.Maximální napětí které můžeme na tomto rozsahu připojit je 50V.Tím je nastavení a kalibrace voltmetru hotova a můžeme ho používat,při používání je vhodné začínat měřit a testovat  neznáme napětí na rozsahu 50V a pokud je měřené neznámé napětí nižší jak 5V tak teprve přepnou rozsah do 5V.

Popis programů

Programy jsou určeny pod operační systém MS-DOS,v případě že na počítači je operační systém Windows 95/98 máme možnost buď spustit programy z příkazové řádky nebo při spuštění(restartu) počítače stiskem klávesy F8 zvolit volbu jen MS-DOS(DOPORUČUJI TUTO VOLBU),pokud je na počítači operační systém Windows 2000,NT,XP spouštíme programy pouze z příkazové řádky Windows,před spuštěním programů DMM.EXE a TEST.EXE musí být ukončeny všechny spuštěné programy.OS WINDOWS 2000 NT,XP MUSÍ BÝT ŘÁDNĚ NAINSTALOVÁNY VE 32-BITOVÉ VERZI..Programy jsou uloženy v adresáři BATTEST a mají názvy DMM.EXE a TEST.EXE.Ovládání programů začíná volbou portu ten volíme stiskem klávesy.Ovládací klávesy jsou pro zvýraznění uzavřeny do < >,stiskem klávesy s číslicí 1 volíme port com1,stiskem klávesy 2 volíme port com2 atd.,po volbě portu již volíme rozsah měření ten volíme opět stiskem klávesy.Stiskem klávesy ! D !volíme rozsah do 5V.Navolený rozsah ukončíme stiskem klávesy mezerník,po této volbě můžeme zvolit rozsah Nad 5V ten volíme stiskem klávesy ! N !,program ukončíme stiskem klávesy ESC.Stejně se ovládá i program TEST.EXE pouze po volbě rozsahu zadáváme dobu odečtu tj.po jaké době se budou ukládat naměřené hodnoty do souboru a současně zobrazovat na monitoru PC,dobu zadáváme v milisekundách spodní hodnota odečtu kterou je možno zadat je 10 milisekund maximální hodnota kterou je možno zadat je 20 000 000 milisekund.Po volbě doby odečtu stiskneme ENTER program pak v zadaných intervalech zobrazuje naměřenou hodnotu na monitoru PC,naměřené hodnoty jsou zobrazovány pod sebou stejně jsou i ukládány v souboru.Jméno souboru je předvoleno a má název NEMĚŘENO.TXT,pokud ve stejném adresáři s programem TEST.EXE tento soubor není program TEST.EXE si ho vytvoří.V případě že programy spouštíme z diskety nesmí být DISKETA CHRÁNĚNA PROTI ZÁPISU. Pokud je prováděno více měření za sebou která jsou přerušena stiskem klávesy mezerník jsou tato měření v uloženém souboru oddělena slovem STOP.Naměřené hodnoty zobrazíme v jakémkoliv manažéru Volkov,Salamandr apod.,z naměřených hodnot je možné vytvořit v EXELU graf,POZOR naměřená data musíme NEJPRVE upravit tak že zaměníme desetinou tečku za čárku přímo v EXELU nebo v MANAŽERU.

Měření napětí

Přípravek propojíme s počítačem zapneme napájecí napětí,přepínač rozsahů (PŘ.1) přepneme na rozsah 50V pokud známe hodnotu měřeného napětí zvolíme přímo rozsah 5V= nebo 50V=.Na počítači spustíme program dmm.exe zvolíme hodnoty jak uvedeno k programu,do modré zdířky připojíme záporný pól (-) od měřené baterie do červené zdířky označené (+) připojíme kladný pól od měřené baterie a měříme napětí.

Měření napětí baterie při zatížení

Přípravek propojíme s počítačem zapneme napájecí napětí,přepínač rozsahů (PŘ.1) přepneme na rozsah 50V pokud známe hodnotu měřeného napětí zvolíme přímo rozsah 5V= nebo 50V=.Na počítači spustíme program test.exe zvolíme hodnoty jak uvedeno k programu,do modré zdířky připojíme záporný pól (-) od měřené baterie do červené zdířky označené (+) připojíme kladný pól od měřené baterie.Baterii testujeme přímo v modelu nebo v používaném zařízení,po ukončení testu stiskneme na počítači klávesu MEZERNÍK  program se ukončí a vrátí zpět do menu kde máme možnost program ukončit,zvolit jiný rozsah a provést jiný test baterie,článku.Příklad : po volbě portu,rozsahu zadáme 500 to znamená že program bude každých 500 MILISEKUND zobrazovat na monitoru změřenou hodnotu a současně ukládat hodnotu do souboru.Pokud zadáme 1000 bude program po každé jedné vteřině zobrazovat naměřenou hodnotu a současně ukládat i do souboru.

Popis vývodů na počítači

KONEKTOR 9PINŮ          KONEKTOR 25PINŮ

                                                      DTR.....4                              DTR....20

                                                      RTS.....7                                RTS....4

                                                      CTS.....8                                CTS....5

                                                     TXD.....3                                TXD....2

                                                     GND.... 5                                GND....7

 

    

Seznam Součástek Voltmetr

REZISTORY :

R1,R2,R3,R4........10K

TRIM TP1...........2M2 VÍCEOTÁČKOVÝ CERMETOVÝ 64Y NEBO 64Z

INTEGROVANÉ OBVODY : IO1......TLC549, IO2......MAA78L05

DIODY :

D1,D2.........BZX 4.7V(NEBO JINÁ NA 4.7V/0.25W)

KONDENZÁTORY :

C1,C2....100NF,

VYPÍNAČ MODELÁŘSKÝ 1ks,

PŘEPÍNAČ MODELÁŘSKÝ  1ks,

KABEL ČTYŘŽILOVÝ 2M,

ZDÍŘKA MODRÁ 1ks,ZDÍŘKA ČERVENÁ 1ks,

KONEKTOR S KRYTEM PODLE SÉRIOVÉHO PORTU,

 

 

       

 

 

 

          Nákres desky plošného spoje voltmetru   

                      ze strany mědi M 1:1                         

            

                                                                                          Rozložení součástek na desce voltmetru     

 

 

 

 

Bližší informace na adrese

vagnervlastimil@seznam.cz

Tel.: +420 607 405 007

 

 

 

„Rozdávat rady je zbytečné. Moudrý si poradí sám a hlupák stejně neposlechne.“ Mark Twain