Вольт-амперметр на INA233 и Arduino как монитор для лабораторного БП

[admin]

Схема для измерение параметров тока/напряжения/мощности/энергии однополярных источников питания. Реализация обмена данными по протоколу PMBus и вывод на OLED дисплей SSD1309 128x64 точки.

Ссылка на статью: //cxem.net/izmer/izmer195.php

Автор статьи: //cxem.net/profile/16592/

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Гость Karl-Ieronim]

Вопросы автору:

1. Можете ли корректировать код так, чтобы можно было использовать вот этот INA226 II I2C модуль измерения тока?

2. Дисплей вот такой: OLED 128X64 I2C. 

Или подсказать(для особо одаренных) как это сделать. 

Спасибо. 

 

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[TDA]

У вас ссылки не вставились, посмотреть не могу.

Я, в свое время, брал такую INA226

Резистор шунта выбирается под требуемый ток. У меня 3,2А мах и резистор для этого 25мОм.

Чтобы много не переделывать экран лучше с SPI интерфейсом OLED 0,96"

По коду напишу чуть позже.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[TDA]

Вот, даже лучше нашел на 1,3" 128X64 OLED IIC I2C SPI Color: 1.3 7Pin White

7-ми пиновое подключение как у меня, контроллер SSD1306.

Изменение кода для инициализации дисплея на контроллере SSD1306:

//U8G2_SSD1309_128X64_NONAME0_F_4W_SW_SPI u8g2(U8G2_R0, /* clock=*/ 13, /* data=*/ 11, /* cs=*/ 10, /* dc=*/ 9, /* reset=*/ 8); // Инициализация библиотеки для SSD1309
U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_4W_SW_SPI u8g2(U8G2_R0, /* clock=*/ 13, /* data=*/ 11, /* cs=*/ 10, /* dc=*/ 9, /* reset=*/ 8); // Инициализация библиотеки для SSD1306

Ранее работала первая строчка кода теперь ее надо закомментировать, поставив два слеша, и дописать следующую строчку уже для SSD1306.

Вот здесь есть перечень контроллеров, которые поддерживает библиотека u8g2

[Гость Karl-Ieronim]

Ооо! Спасибо. 

А про датчик 226 - на Али все ссылки одинаковые, так что Ваша вполне годная. 

[TDA]

2 часа назад, Гость Karl-Ieronim сказал:

все ссылки одинаковые

Модули 226 отличаются установленным сопротивлением шунта. Оно выбирается исходя из требуемого тока.

R_SHUNT = 81,92 (мВ) / I_MAX (мА)

От сопротивления шунта зависит значение для регистра калибровки АЦП.

MFR_CALIBRATION = 0,00512/(Current_LSB⋅R_SHUNT),

где Current_LSB = LSB Shunt voltage / R_SHUNT = 2,5мкВ/25мОм = 0,1мА,

тогда MFR_CALIBRATION = 0,00512/(0,1мА⋅25мОм) = 2048 (0x0800).

Так же у всех китайских модулей отсутсвует фильтр, см. схему.

 

[Гость Karl-Ieronim]

Про шунт понял. Думаю диапазон измеряемого тока от 10мА до 3А вполне себе удобный. 

Про фильтр - я всё равно буду делать плату под свои размеры, так что место найду. 

[TDA]

Написал я некоторый унифицированный код, по умолчанию для INA226 с возможностью подключения INA233 (прикрепил).

Столкнулся с довольно нехорошей особенностью китайских модулей INA226.

До калибровки они давали огромную ошибку измерения как тока так и напряжения. Что-то около 5,5%, чего не должно быть.

У меня две версии на этот счет:

1. Мне попался брак причем брак именно в самих микросхемах причем в двух сразу (у меня два таких модуля)

2. Китайцы используют для этих модулей отбракованные партии микросхем, которые не прошли по точности внутреннего источника опорного напряжения.

После подстановки "диких" коэффициентов калибровки, результат стал удовлетворительным. Причем с линейностью все в порядке по всему диапазону, похоже просто ИОН-ы в них гуано.

В то же время INA233, купленные у техасовцев, давали результат укладывающийся в допуски по АЦП и надо было только чуть-чуть калибронуть по шунту.

#define ShuntRes 9620             // Сопротивление шунта в микроОмах (1000мкОм минимум)
#define VoltCoef 118595/100000    // 125/100 - размерный множитель (1 бит 1.25мВ VBUS)  

VOLTAMERMETER_INA233_INA226_SSD130X.ino

Изменено 21 марта, 2020 пользователем TDA

[TDA]

 

[TDA]

VOLTAMERMETER_INA233_INA226_SSD130X.ino

[Dmitry Romanenko]

Делаю проверочный стенд для крошечных моторов. Мне нужно до 30А 20V измерять токи, купил INA226. 

Я правильно понимаю, что мне надо будет другой шунт купить (и отпаять распаянный на плате), чтобы такие токи измерять?

[TDA]

40 минут назад, Dmitry Romanenko сказал:

Мне нужно до 30А 20V измерять токи, купил INA226.

Да, так. Для 30А шунт должен быть порядка 2 мОм

[krakus]

Не могу открыть архив (Arduino_INA233_SSD1309.rar) проекта, пишет "поврежден или не известный формат". У всех так?  

[KLARUS]

11 минут назад, krakus сказал:

У всех так?

Архиватор обновите, всё открывается.   Arduino_INA233_SSD1309.zip

[Гость rlr72]

Шунт в модуле 002

прописал

#define ShuntRes 2100 // Сопротивление шунта в микроОмах (1000мкОм минимум)

как обойти значение в 32767 ? Чтобы получить токи до 20А?

[Гость rlr72]

допер вроде сам, убавил тут в 10 раз..

word TEMP_MFR_CALIBRATION = 51200000/ShuntRes/10;

[Гость rlr72]

Еще один вопрос возник, отрицательный ток не измеряется. Выдает значение тока 0.

[Гость rlr72]

Разобрался и с этим вопросом. Пришлось поправить код:

  if (MSB >= 128) {
    sign = '-';
    MSB=MSB-128;
    current = 32767-(MSB << 8 | LSB);
  }

 else {
    sign = ' ';
    current = (MSB << 8 | LSB);
  }

Помогла информация найденная в сети: INA226 — 16ти разрядное АЦП, а при измерении в документации обозначено 15 разрядов. Значит, микросхема выдает корректные значения величин при условии, что сигнал на +In будет всегда больше сигнала на –In. Отсюда, при отсутствии тока нагрузки через датчик тока (В моем модуле стоит резистор 0.01Ом), из-за наводок, помех, шумов, напряжение на –In больше, чем на +In. В этом случае АЦП будет выдавать код отрицательных чисел. Как известно это фиксируется единицей в самом старшем бите кода.

 

[Vlad21]

TDA, Приветствую.
Очень удачный проект. Было бы шикарно приделать подрежимом барграф с индикацией Уровня пульсаций ...

Допустим, переключая индикацию двух нижних строк P и E  на iiiiiiiiiiiiiiiiiiiii  и Vp-p  ))

Или знакогенератор всю памать жрет??

[Гость rlr72]

Код который писал выше, можно заменить на такой..

if (MSB >= 128) {
    sign = '-';
    current = ~(MSB << 8 | LSB);  // так как ток отрицательный, инвертируем его значение.
  }

 else {
    sign = '  ';
    current = (MSB << 8 | LSB);
  }

 

[Кот_Пенсионер]

Всем привет. У меня получилось построить универсальный прибор для различных источников тока с дополнительными функциями. Основа - INA226 и 1,8 дюймов ТФТ экран на котором вмещается две основные строчки для тока и напряжения и дополнительная строчка для двух величин по выбору - температура, счетчик амперчасов со сбросом, ваттметр. Имеется переключатель обмоток трансформатора для лабораторного блока питания и ШИМ для регулировки оборотов вентилятора в зависимости от температуры датчика. При этом я не программист - просто интересуюсь. Может скейтчи у меня и корявые, но все работает как и задумано. Вот база данных  https://drive.google.com/drive/folders/1T-E3QSugZOFsKXJlWX70PV7ge-BeiWeJ?usp=sharing 

А вот и сами видеоролики  -  

 

[risez]

Доброе время. У меня INA226 8 модулей. От 0x40 до 0x47. Они считывают напряжение от 1й по 8ю ячейку 3.2В аккумулятора. Некоторые выдают неточные значения, ошибка на одном 2 сотых(это много для lifepo4), на одном 1 сотая(тоже многовато) и на третьем пол сотых. Можно ли как-то откалибровать именно выбранные модули по адресу? Они калибруются программно или аппаратно? Имеется ввиду, при калибровке зашиваются в него новые значения, или в программе это нужно делать? Как откалибровать 3 модуля и не затронуть остальные 5?

[Lexter]

2 часа назад, risez сказал:

Можно ли как-то откалибровать именно выбранные модули по адресу?

Нет. Именно в модулях хранить поправку измерения напряжения не предусмотрено. Из даташита:

Цитата

The LSB for the Bus Voltage Register (02h) is a fixed 1.25 mV/bit

 

2 часа назад, risez сказал:

или в программе это нужно делать?

Если действительно надо, то да, только в программе. Но если вы купили китайские микросхемы, то возможно, вы столкнулись с тем же, что и @TDA :

 

[risez]

В итоге пришлось играть модулями в рулетку, менять местами, последний ставить в конец и выставлять на нем программно поправку. В итоге получилось на каждой ячейке по несколько тысячных погрешность.

[Orandon]

Доброго времени.

Прошу помочь побороть следующую непонятку.

При увеличении нагрузки, ток показывает нормально до значения 3,276 А, при дальнейшем увеличении индикация младших разрядов прпадает,

а старший разряд перескакивает на 1 (1. ). INA226 , OLED 1,3" SPI, SH1106. Шунт R=0,01. (word TEMP_MFR_CALIBRATION = 51200000/ShuntRes;) ShuntRes 10000.