wskaźnik niskiego poziomu baterii mikrokontrolera

9

Zasilam płytkę i obwód baterią 9 V (alkaliczną). I chciałbym przeczytać baterię 9 V, aby śledzić, ile energii pozostało. Przeczytałem, że mogę to zrobić za pomocą dzielnika napięcia, ponieważ większość wejść ADC na UC pobiera maks. 5 V. To dobrze, ale czy sam dzielnik napięcia nie pobierze mocy i nie przyspieszy rozładowania akumulatora? Nie zamierzam ciągle mierzyć poziomu baterii.

microcontroller power batteries Jeremy
źródło
1
możliwy duplikat Jak zmierzyć napięcie akumulatora
Olin Lathrop
możliwy duplikat pomiaru napięcia akumulatora litowo-jonowego (a tym samym pozostałej pojemności)
Nick Alexeev

Odpowiedzi:

10

Jeśli użyjesz dzielnika napięcia z rezystorami o dość wysokiej wartości, np. Dwóch 499K połączonych szeregowo i odłączysz środek, twoje maksymalne napięcie wyniesie 4,5 V i pobierze tylko 9 µA.

Jeśli nawet tak duży prąd byłby problemem, możesz związać dolną część dzielnika rezystora w kołku wyjściowym z otwartym drenem mikrokontrolera i ustawić go na ziemi tylko wtedy, gdy trzeba wykonać pomiar. W takim przypadku można sobie poradzić z rezystorami o niższej wartości.

EDYTOWAĆ:

Jak wspomina Russel McMahon, wiele mikroprocesorów nie pozwoli, aby wejście ADC wzrosło znacznie powyżej ich napięcia zasilania (VDD), co miałoby miejsce, gdy uziemienie zostało usunięte z dzielnika rezystora. Więc zamiast tego potrzebujesz przełącznika wysokiego poziomu.

tcrosley
źródło
1
OK, ale uwaga: ADC będzie zwykle potrzebował impedancji wejściowej najwyżej kilku 10 k, aby uzyskać pełną dokładność. // Otwarty kołek wyjściowy odpływu może nie tolerować przyłożonego napięcia, gdy sterownik jest wyłączony - lub może - w zależności od konstrukcji, więc upewnij się. // Dwa tranzystory pozwalają przełączać wysoką stronę dzielnika rezystancyjnego, więc nie wyłącza zasilania, gdy jest wyłączony.
Russell McMahon,
@ Russell, ponownie maksymalna impedancja wejściowa, uważam, że wpływa to głównie na czas akwizycji szybko zmieniającego się sygnału. W przypadku dzielnika rezystorowego 1M, wejście będzie zasadniczo stałe (chyba że urządzenie pobiera tyle prądu, że napięcie zasilania spadnie), więc powinno być możliwe uzyskanie prawidłowego odczytu przez kilka milisekund.
tcrosley,
@ Russel - Możesz zmniejszyć impedancję wejściową pierwotnie takiego sygnału DC do nieznacznych poziomów, dodając kondensator na wejściu ADC.
Kevin Vermeer
3

Rozdzielacz rezystorów o wysokiej wartości, jak sugeruje tcrosley, jest dobrym pomysłem na początek, choć jest kilka „ale”.
Impedancja wejściowa ADC jest zwykle dość niska, więc będzie miała duży wpływ na 1MΩodporność. Również przełączenie wejść / wyjść na wejście spowoduje zatrzymanie prądu, ale w konsekwencji 9 V będzie na wejściach i tego nie chcesz.

Rozwiązaniem może być użycie P-MOSFET do włączania i wyłączania dzielnika rezystora . Wybierz FET o niskim wycieku, taki jak FDG332PZ (tylko jeden z wielu typów z prądem upływowym <1μZA). Pamiętając o niskiej impedancji wejściowej przetwornika ADC, możemy bezpiecznie użyć dzielnika o niższej rezystancji. Po włączeniu spowoduje to większy prąd, ale potrzebujemy go tylko przez kilkaμs co godzinę lub dzień, więc ogólnie rzecz biorąc, to jest naprawdę znikome.

stevenvh
źródło
PMOS FET będzie po „wysokiej” stronie i wymaga napędu bramy powyżej szyny Vcc. Użyj drugiego tranzystora, aby go wysterować. (To jest układ o 2 tranzystorach, o którym wspomniałem). Lub użyj zewnętrznego procesora kolektora [ut, aby go napędzać, ale zwróć uwagę na ostrzeżenie w moim wcześniejszym komentarzu.
Russell McMahon
@ Russell - poprawnie. Przepraszam, nie przeczytałem twojego komentarza, a teraz wygląda na to, że ukradłem twoją odpowiedź (choć byłoby to o wiele bardziej wyczerpujące :-)). Jeszcze raz przepraszam / dziękuję.
stevenvh,
nie ma problemu - w każdym razie to był tylko komentarz - tylko upewniałem się, że zanotowano problemy z poziomem napędu.
Russell McMahon