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Solo para profesores de electrónica.

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EA2J
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#355979  - 23 noviembre, 2020 09:58 

Gracias por leer el post, mi nombre es Arsenio, pero como indica mi firma los colegas me llaman Enio. Me ha surgido un problema de física básica (parvulario) que me cuesta entender y he optado por el atajo de preguntar en el foro, gracias por la ayuda.

He montado una fuente de alimentación variable entre 3 y 14 voltios para propósitos varios de cacharreo que suministra 3 Amp. La fuente funciona perfectamente, sólida, fiable y con la tensión bien regulada a base de una LM338K con cápsula TO204 y un generoso disipador.

La lectura y consumo los quiero presentar con un display 1602 pilotado por un Arduino NANO. Ya sé que hay unos kit chinos de poco precio que incluyen voltímetro y amperímetro, pero quiero añadir a la fuente algunas alarmas, cálculo automático de consumo y algunas virguerías poco útiles pero divertidas.

Con la lectura de tensión no tengo ningún problema, aventaja a un instrumento analógico y es mucho más sensible que uno chino, pero me he tropezado con el sensor de consumo. Tenía pensado utilizar el detector de corriente Hall de Allegro ACS712T de 5Amp, pero no consigo precisión para lecturas inferiores a 1 Amp. La tensión de 185mV/Amp no suministra información precisa a la entrada del Arduino, así que voy a investigar otros modos de medición.

Una posibilidad es el clásico shunt. Si en una entrada digital le suministramos al Arduino la tensión a la entrada del shunt y a otra la de salida, el microprocesador puede calcular la caída de tensión por mínima que sea y, conociendo la resistencia del shunt y las tensiones de entrada y salida sería sencillo conocer el consumo por mínimo que sea.

El problema es que no sé calcular la resistencia del shunt que necesito para los cálculos ni dónde encontrar una resistencia adecuada o hilo de Nicrom calibrado. He encontrado en Amazon hilos para arcos de corte de plásticos, pero no sé si servirían para la tensión y consumo (4<->14V, 3A max).

Agradeceré información de alguna publicación fiable y entendible para el cálculo de la resistencia del shunt.

 

La cultura del esfuerzo se cultiva desde la motivación, no mediante el castigo como algunos quisieran.
http://www.enioea2hw.wordpress.com
73, Enio

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#355983  - 23 noviembre, 2020 11:27 

Hola, Enio

La tensión no importa para el shunt, ya que siempre provocará poca caída de tensión en la línea de trabajo. Como esta será pequeña, la potencia a 3 A de carga también será pequeña. Lo que importa es el valor de la caída de tensión en el shunt para que pueda medirlo bien el Arduino, eso ya lo debes decidir tú. Por ejemplo, si pones un shunt de 0,1 ohm, con una corriente de 1 A tendrás 100 mV, con los 3 A serán 300 mV. Las potencias respectivas serán 0,1V x 1A=0,1W, con 3 A serán 0,3W. Puedes utilizar resistencias de bajo valor óhmico como estas

https://es.aliexpress.com/item/32831983394.html?spm=a2g0o.detail.0.0.78904bd2V3k393&gps-id=pcDetailBottomMoreThisSeller&scm=1007.13339.169870.0&scm_id=1007.13339.169870.0&scm-url=1007.13339.169870.0&pvid=58c9d258-4472-4001-8a1f-dc03807c390b&_t=gps-id:pcDetailBottomMoreThisSeller,scm-url:1007.13339.169870.0,pvid:58c9d258-4472-4001-8a1f-dc03807c390b,tpp_buckets:668%230%23131923%230_668%23808%233772%23803_668%23888%233325%2319_668%232846%238113%23609_668%232717%237559%2352_668%231000022185%231000066058%230_668%233468%2315614%23525

https://es.aliexpress.com/item/32958176118.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.1ce91d0c7mwCwh&algo_pvid=367fc183-4284-4f8f-933c-21cf42413d7d&algo_expid=367fc183-4284-4f8f-933c-21cf42413d7d-31&btsid=2100bde116061258521064909ee605&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_

Supongo que el problema te pueda venir por tener que hacer la lectura de la caída de tensión por la línea de masa, ya que no puedes aplicar más de 5 V a la input de lectura del microprocesador.

Espero te oriente un poco.

Saludos cordiales

JuanJo

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EA1CN
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#356008  - 23 noviembre, 2020 15:45 

Y....¿Como dices que te llamas? 🤣 🤣

Bueno Enio, eso se sale de mis conocimientos, pero eso sí, una vez que calcules la resistencia del Shunt, bien por la fórmula de los libros, bien como sea, yo tengo un puente de Wheastone fabuloso para medir resistencias pequeñas con mucha precisión, igual hasta tengo hilo resistivo por casa. Es como lo he hecho yo cuando me hacía mis fuentes con V y A. Así pues, ponerlo en un papel y sobre y mandártelo, es un coser y cantar. 

Mucha suerte, campeón.

73. Diego

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EA4AC
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#356009  - 23 noviembre, 2020 16:09 
Publicado por: @ea1cn

Y....¿Como dices que te llamas? 🤣 🤣

Que "pesao" eres.

 

Cédric Puchalski Jiménez - EA4AC
Mi página web, donde están los secretos (clic aquí) . "Regala un pescado a un hombre y le darás alimento para un día, enséñale a pescar y lo alimentarás para el resto de su vida" .

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EA1ETV
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#356010  - 23 noviembre, 2020 16:10 

@ea4ac

¡Pero hombre! Que no ves que es una coña.

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Saludos de Santiago José López Borrazás.
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EA4AC
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#356012  - 23 noviembre, 2020 16:21 
Publicado por: @ea1etv

@ea4ac

¡Pero hombre! Que no ves que es una coña.

Ya, ya, pero es que no hay post donde alguien no escriba su nombre para que el colega "se lo reclame". 

Ya esto cansa.

Se ha arrogado el papel de "policía de los foros".

Fin del tema para mi.

Saludos desde Madrid.

 

 

Cédric Puchalski Jiménez - EA4AC
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EA1ETV
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#356013  - 23 noviembre, 2020 16:24 

@ea4ac

Ya, lo entiendo. Con la guerra que se ha montado hace, como poco más de 2 semanas, y no veas. Peor yo tengo cosas de “salvación”, porque algunos se desmadran con tanto “cotarro”. Hay que ver...

¡Venga! No te cabrees. 😉

Sigo leyendo.

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EA4LR
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#356014  - 23 noviembre, 2020 17:04 

@ea2j

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#356015  - 23 noviembre, 2020 17:06 

Hola: Mira que sencillo.

https://www.comunidadelectronicos.com/proyectos/med-res.htm.

73

 

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EA1ETV
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#356016  - 23 noviembre, 2020 17:06 
Publicado por: @ea4lr

Hola: Mira que sencillo.

https://www.comunidadelectronicos.com/proyectos/med-res.htm.

73

 

Error 404
página no encontrada

El enlace correcto es:

https://www.comunidadelectronicos.com/proyectos/med-res.htm

Sin el punto.

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#356017  - 23 noviembre, 2020 17:13 

Bueno Cédric, cada uno tiene sus manías. Lo cierto es que en los foros es de cortesía el presentar su nombre cuando se interviene. Algunos, cuando no se hace así se mosquean y otros no le damos importancia, personalmente cuando, tengo que contestar a alguien me gusta hacerlo por su nombre y cuando no lo puedo ver ver en el post me voy a QRZ y santas pascuas. Diego tiene sus manías y a su edad 😋 uno tiene derecho a tenerlas cuando se hacen las cosas de buena fe. Me consta que Diego tiene más razones docentes que inquisitorias, (y es casi tan constante como yo, eso sí) si nos tomamos las cosas con buen rollo es más divertido. Tendrías que leer en algunos foros que frecuento lo bruscos que pueden llegar a ser los moderadores cuando alguien no cumple las reglas de presentación.

Gracias Juanjo, creo que me has dado la pista que necesitaba. Lo cierto es que estoy con la mosca detrás de la oreja, el chip de de Allegro, el ACS712T funciona muy bien en mi experiencia con el de 30Amp y las fuentes de alimentación de los equipos, pero no consigo que el de 5Amp funcione, pienso que es debido a que no es sensible a corrientes tan bajas como 200 o 300 mA.

Si fueses tan amable de ahorrarme los cálculos, dime si para un consumo máximo de 3 Amp. podría utilizar una resistencia de 0,3 o 0,5 ohmios con lo que el rango de medición (caída de tensión con consumos de 0 a 3Amp)

Gracias Luciano y Santiago, ya había intentado entrar en esa página.

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EA4AC
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#356018  - 23 noviembre, 2020 18:35 
Publicado por: @ea2j

Bueno Cédric, cada uno tiene sus manías. Lo cierto es que en los foros es de cortesía el presentar su nombre cuando se interviene. Algunos, cuando no se hace así se mosquean y otros no le damos importancia, personalmente cuando, tengo que contestar a alguien me gusta hacerlo por su nombre y cuando no lo puedo ver ver en el post me voy a QRZ y santas pascuas. Diego tiene sus manías y a su edad 😋 uno tiene derecho a tenerlas cuando se hacen las cosas de buena fe. Me consta que Diego tiene más razones docentes que inquisitorias, (y es casi tan constante como yo, eso sí) si nos tomamos las cosas con buen rollo es más divertido. Tendrías que leer en algunos foros que frecuento lo bruscos que pueden llegar a ser los moderadores cuando alguien no cumple las reglas de presentación.

Gracias por tu respuesta.

Un saludo.

Cédric Puchalski Jiménez - EA4AC
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EA2J
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#356020  - 23 noviembre, 2020 18:38 

Gracias a todos, en marcha, ya he pedido las resistencias desde 0,1 a 0,5 ohmios. Gracias JuanJo por la dirección. Creo que para medir consumos bajos con precisión, menores de 1A, con Arduino basta con medir la caída de tensión en una resistencia conocida. Como las tensiones de entrada y salida (del shunt) serán frecuentemente mayores de 5V y menores de 16V utilizaré un divisor para cada uno con R1 = 1K y R2 = 390 (o parecidas), con lo que la tensión máxima de entrada será 4,49V, lo demás será software.

Un saludo para tí Cédric, ten cuidado con la COVID 19.

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EA1CN
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#356028  - 23 noviembre, 2020 21:00 

Pues esta vez, nuestro colega Cédric se ha colado, porque simplemente no me conoce o no entiende el humor. Está a la que salta conmigo. No me importa. No me altera.

El amigo (perdona la confianza) Enio, con el que tengo buena sintonía, lo primero que ha puesto en su post de iniciación es que se llama Enio, etc etc, E igual lo ha hecho con "segundas" hacia mí, por lo de profesor, cosa que no solo le agradezco (de ser así) sino que me lo tomo, como debe ser, muy deputamadre. Es por esto (te lo explico Cèdric, que parece que no lo has cogido al vuelo -y no pasa ná-) que empecé con el jocoso.

Pero en fin, ¡Qué le vamos a hacer!. Mira como Santiago sí lo ha cazado; hay que ver. 

Estimado Cédric, para mí es de (lo he dicho) falta de cortesía no dar el nombre (como se hace en los QSO) y si no lo das, no eres cortés (desde mi punto de vista) y puede, sólo puede, que o yo no responda (si puedo o sé) o no lo haga con "cortesía". Pero eso, como tú dices (y Enio también y se lo acepto de buen gusto) son putas manías mías. ¿A que no se hacen contactos sin dar el nombre? ¿Y por qué aquí no?¿Qué trabajo cuesta?.

Yo no me sé los nombres (me parece óptimo dirigirme al nombre) de quien no es habitual o al que no conozco y, desde luego, no me voy a poner a buscar en una web (Gracias Santiago) el nombre de un colega para dirigirme a él nominativamente. ¡Es tan fácil decirlo!

Joé qué coñazo soy. Lo admito. Pronto me quitaré de enmedio y me echaréis de menos....ja ja.

Cordiales saludos.

**************
Y, Enio (dijiste Enio, ¿verdad?) Ya te he dicho lo del hilo resistivo, a veces es necesario que esté caliente para saber los ohmios que tiene que tener. Y, a veces, puede ser necesario un pequeño espiral de hilo...Ahora te digo la verdad, pero que no se entere casi nadie. Yo lo calculaba por la fórmula, luego lo cortaba más largo, lo media con mi acojonante puente de Wheastone, PERO, luego lo ponía en el amperímetro a shuntar y metía caña y lo ajustaba fino.

De todas formas, Enio, en mi opinión, quizás porque primero estuve años en un centro de investigación con precisión de mediciones y luego de profe donde las tolerancias son mayores, esto de las medidas exactas en nuestro mundo de radioaficionados no debe obsesionarnos, la pu** agujita y el ojo guiñado. Al llegar los digitales menudo coñazo en clase, con lo bien que estábamos con los ICE y tal. Es mi opinión.

Otra vez saludos cordiales y cuidarse de ese virus que como te afecte a la sesera, ya... lo que faltaba. ûf!

73. Diego

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EA1CN
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#356029  - 23 noviembre, 2020 21:04 

AH! Por no editar, otra cosa Enio, por si te surge.... si vas a utilizar resistencias hechas ya, del comercio y necesitas precisión (dentro de un orden), supongo que sabes el truco de rasparlas con el cutter o darles con el lápiz para ajustarlas al valor deseado y luego pintura de uñas.... anda que no lo he hecho veces....

Las resistencias bobinadas son de (relativamente) escasa tolerancia. Ojo con la precisión.

Y sirve, claro que sirve. Como la mercromina a los cristales de cuarzo. Joé, qué cosas.

Tnx.

73. Diego

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#356035  - 23 noviembre, 2020 23:11 

Muchas gracias Diego, recurrir al Nicrom era la opción C, la ventaja de no depender de un medidor analógico "calibrado" es que no es necesario una resistencia determinada sino "aproximada". Con Arduino el medidor se ajusta a la resistencia del shunt y no tiene que ajustarse la resistencia al medidor galvánico. He pedido resistencias de 5W no inductivas de 0,1 a 0,5 ohmios especiales para shunts. Lo cierto que un puente de Wheatstone podría ser más preciso que mi polímetro.

Me es más cómodo utilizar una resistencia, medirla con exactitud (más o menos) y crear una variable con el valor real para hacer los cálculos, aunque, como diría una persona con sentido común, la exactitud no es una necesidad en la mayoría de nuestros chapuceos (Pepe Gotera).

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#356045  - 24 noviembre, 2020 12:01 

Bueno, si no he entendido mal la caída de tensión en un shunt (Vin-Vout en el esquema) es proporcional al consumo Vin-Vout=Ir. 

Teniendo en cuenta que me interesa la mejor precisión para consumos inferiores a 1A, la resistencia del shunt más adecuada sería de 0,5 Ohmios, en la que la caída con el el consumo máximo sería de 1,5 (4,5W) El shunt soporta 5W y la medición sería de 1,466 mA/1raw (raw es la unidad de división en un entrada analógica con una precisión de 10bit). Las tolerancias quedarían a merced de las tolerancias de los componentes de los divisores de tensión.

Naturalmente, para compensar la caída de tensión en el shunt la tensión de referencia del regulador habría que tomarla después del shunt.

caida tension

Edito: Como la lectura de la tensión se realiza a la salida de la fuente, no es necesario cambiar la tensión de referencia y la misma medición se puede utilizar para el cálculo del consumo con lo que sólo serían necesarias dos entradas Vin (para el cálculo) y Vout para el display y para el cálculo, lo único necesario sería parear las resistencias de los dos divisores de tensión utilizando resistencia de la mayor precisión. 

 

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EA2J
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#356060  - 24 noviembre, 2020 16:12 

Una pregunta tonta, ¿Alguien ve raro el circuito de fuente de alimentación regulada de este "paper"? No está dibujado de forma habitual con el 1 (Adjust) abajo, el 2 a la derecha, pero además, da la impresión de que si se conecta sale humo del LM317 o ¿Lo estoy mirando como para catear el examen de operador de radioafición?

https://www.comunidadelectronicos.com/proyectos/med-res.htm

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EA3SE
Mensajes: 382
#356065  - 24 noviembre, 2020 18:12 

Hola Enio,

Dos cosas: Vin y Vout serian unos 10 V. ¿Puedes aplicar esa tensión a la entrada del microprocesador?

Tal como lo planteas, 4,5 W de disipación en la resistencia de 5W es mucho, se calentaría y modificaría algo su valor óhmico.

Supongo que la pones de valor tan elevado por necesidades de mV para hacer los cálculos.

Maxim tiene cosas para sensar corriente. Da un vistazo por aquí, quizás te ayude.

https://www.maximintegrated.com/en/design/partners-and-technology/solutions/functional/sensing.html

Suerte en el tema.

JuanJo

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EA2ET
Mensajes: 6689
#356070  - 24 noviembre, 2020 19:18 

Vaya por delante que no soy profesor de electrónica, pero como Diego ha contestado y tampoco lo es..., pues me animo.

 

Por el final, 

Una pregunta tonta, ¿Alguien ve raro el circuito de fuente de alimentación regulada de este "paper"?

No es una fuente de tensión sino de corriente constante (sube o baja la conducción si la caída de tensión en la resistencia de ajuste es distinta de la nominal del regulador empleado), haciendo pasar esa corriente conocida por la resistencia a medir se mide la tensión y se aplica la ley de Ohm.

I = V/R

V = I*R

R = V/I

da la impresión de que si se conecta sale humo del LM317

Si la resistencia de ajuste es demasiado baja deberá pasar demasiada corriente para provocar la caída de tensión correspondiente a la nominal del regulador (1,25 V entre el pin de ajuste y el de salida), y se calentará o quemará, normalmente se pone una resistencia limitadora en serie con la ajustable para evitar llevarla al corto y fijar un límite, en este esquema la que ponen en paralelo de 15 Ω es la que controla la intensidad (83 mA) y la ajustable debería hacer el ajuste fino (a 100 mA).

Pon una resistencia de unos 20 Ω en serie con la ajustable de 100 Ω.

 

https://es.wikipedia.org/wiki/LM317

https://www.rinconingenieril.es/limitar-corriente-con-lm317/

 

Para que la medida de corriente y tensión sean con referencia a masa se suele poner el shunt en el retorno de negativo, y en ese caso deberías alimentar el negativo del arduino desde el negativo de la fuente y descontar la caída del shunt si quieres precisión en la tensión.

Si quieres buenas respuestas haz buenas preguntas

73 de Angel, EA2ET.

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