если человек путает синфазное напряжение с напряжением на входе ОУ и "6В на входе ничего страшного" - отсылаю на буквари, я не собираюсь переписывать на форуме учебники, читайте хоровица-хилла и титце-шенка. если Вам все понятно и считаете, что все знаете - сочувтсвую.


я предпочитаю 4 элемента вносящих ошибку на каждый канал, вместо ваших 6 на каждый канал, хотя на самом деле минимум 7 на канал + 2 общих. Кроме того, Ваша схема работать не будет, почему - сказано выше. Если программа уровня передать 2 байта - это проблема


неверно. правильно - вариант копирующий структуру INA149. В чистом виде ее использовать нельзя, у нее минимальный коэф. усиления 1. и стоит 3.5$.

"не совсем мусорный оу" - стоит порядка 1,5$ на канал, затея точно не имеет смысла.

ошибка при диапазоне 60В будет порядка 0,25В только самого ацп, без учета резисторов и опоры, поэтому надо 12 бит.

поэтому выводы неверны, цитировать не буду


потому что написано "для себя" исходя из условий задачи, моего опыта, навыков и доступных элементов выбран оптимальный вариант. А решать топикстартеру, плюсы и минусы решений описаны. у него может быть другая ситуация - например ящик инструментальников под столом, и что?
и еще, в отличие от Вас я не утверждаю что мои решения единственно верные (вариант с ацп например был указан на форуме раньше, я его включил вторым как одно из оптимальных). Вы же упорствуете в своем, несмотря на явно указанные ошибки, а совет почитать книжки воспринимаете как оскорбление.

Это Вы о себе? Пока аргументов кроме "отсылаю на буквари" ни одного не было.
Даже Вас не насторожила фраза(не моя):

Там действительно букварная схема у которой напряжения на ногах ОУ не превышает CMVR почти любого ОУ при 10В питания что при 40В, что при 60В синфазного напряжения.

Точнее "почему - НЕ сказано выше". Потому и не сказано, что доказать, что работающая схема не будет работать Вы не сможете.

2$ на все 4 канала не желаете? А 0.3$ на LM2901 который даст максимум 0.2% ошибки(0,02...0,04В по входу при допустимом 0,1В) не желаете? Посчитайте или промоделируйте - для данной задачи там жестких требований к ОУ нет.

60В/0.25В=240. 60В/1024 = 0.06В. Аргументы еще есть?

Аргументов давно нет и с самого начала не было. Есть факты.
Всего сообщений в теме 102. Стартер испарился на 49, кажется.... Возможно, догадался, что сама постановка задачи смысла большого не имеет.
Остальные тут выясняют "а ты кто такой ?", перебирая решения одно нерациональнее другого.
Не пора ли тему закрыть? Она, похоже, лишена технического смысла. А ссоры просто так... зачем оно нам?

На 59-м. И это его я цитировал о моделировании схемы в EWB.

единственное целесообразное назначение - балансировка при заряде
а в остальном согласен, да и я повелся

Да уж, страсти не шуточные


Для Вас большого смысла не имеет, но задача мне поставлена вполне конкретная и решать её, так или иначе, придётся. Возможно, Вы так решили, потому что я не сообщил что я дальше буду делать с этими измеренными напряжениями. Не сообщил потому что дальнейшая обработка этих значений мне подсилу, проблема в их выделении. И чтобы конкретизировать задачу, этот момент я опустил.

Насчёт МК на каждый канал. В нашем городе из STM ов только STM8S103K3T6C по 60 рублей, с обвесом выйдет дороже чем вариант по схеме от ArtemKAD (это если рассматривать этот вариант с точки зрения доступности). И то не факт, что они есть в необходимом количестве. Но, если чесно, пересмотрел свое мнение по этому варианту, а погрешности о которых говорил ArtemKAD, мне кажется, можно скомпенсировать калибровкой, и в конечном итоге привести данные на выходе всех МК к общему виду. Но учитывая цену пока этот вариант отложу...
Попробую на макетке схему на ОУ...

Поигрался немного с ПНЧ на cd4046 (без фапч) - стабильность не впечатляет, но наверно этого и столило ожидать..

А Вы партизан . Как бы писали, что запомнить первую вывалившуюся батарею. А на самом деле что надо - оцифровать разрядные х-ки?

Ну кроме Вашего города есть интернет магазины с отсылкой по почте, и кроме STM есть мк. А кто-то писал на первом месте надежность.
Предполагаю это единичная поделка?
P.S. А на какую цену Вы рассчитываете?

При разряде определить какая батарея первая разрядилась до 10,8 и по достижению этого напряжения на любом аккумуляторе прекращать разряд. В течение разряда через определённые промежутки времени фиксировать напряжение на каждой батарее и время измерения, с последующей возможностью считать полученные значения для формирования протокола измерений.
Таких поделок пока требуется изготовить 3 штуки.
Честно говоря я и с СТМами то не работал) в основном АВР и немного ПИК. Есть опыт изготовления устройства для измерения переменного тока на АВР с отдалённо схожим набором функций.
Цена чем меньше тем, конечно, лучше, предел был выставлен в 1000р на девайс, но по предварительным расчётам большую часть займет силовая часть, то есть на мозг устройства останется рублей 300.

макетка - верное решение
поясню:
для верхнего аккумулятора напряжение на неинвертирующем входе при заряженном аккумуляторе будет (13.8/(100к+10к))*10к=5В, при заряжающемся аккумуляторе 14,8*4В будет порядка 5.5В. не сгорит, но мерить будет погоду на марсе. поэтому оставтьте место для резистора от инвертирующего входа на землю и пересчитайте номиналы. это без учета того, что многие, даже неплохие ОУ имеют свойство инвертировать сигнал близкий к напряжению питания и/или малых коэф. усиления (до 0,3В от напряжения питания). те, кто гарантировано этого не делают иногда упоминают в даташитах, типа фича "Unity Gain Stable" или "No Phase Reversal". Причем большинство моделей этот момент не учитывают, сталкивался на MCP6хх.
можно конечно оу питать от бОльшего напряжения, тогда придется защищить входы мк или ставить промежуточноый оу - вообще кривые варианты, если говорим о надежности.

еще о точности
в первом приближении учитывайте - разрешение ацп не является точностью, для точности есть отдельные параметры. вас в первую очередь должен интересовать total unadjusted error (ошибка неустраняемая калибровкой, в вольном переводе) - как правило 3-5 единиц младшего разряда, т.е. для 10-битного ацп это 0,2-0,5%. + погрешность ОУ, + 4-5 резисторов по 1% (погрешность складывается) + погрешность опорного напряжения. статические устраняются калибровкой, температурно-зависимые сложнее, но скорее всего Вас устроят.
если изделие единичное - откалибруйте каждый канал по двум точкам и на остальное забейте, введете поправочные коэф-ты типа y= kx+b для каждого канала и нормально будет. дальше лезть в серьезную метрологию смысла нет, не та задача.

Открываем доку на не какой нибудь крутой LMC6464 (который меряет при подавлении синфазника более 50dB в диапазоне -0,1...(Vcc+0,25)V ) , а на самый простой LM2901A http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2901.pdf , находим там Common-Mode Input Voltage Range и смотрим что там написано. А там написаны рабочие входные напряжения ОУ = 0...(Vcc-2)V . Надеюсь какое взять питающее напряжение для того, что-бы ОУ не мерял "погоду на марсе" при 6В на входе из этого параметра понятно?



Есть такие "фичи". Но это больше относится к не сильно современным ОУ которые имели паршивое свойство без фазовой компенсации начинать свистеть (самовозбуждаться). Сейчас такие камни или вымирают как динозавры или имеют потрясающие параметры по быстродействию (бо устойчивости в конкретной схеме самому придется позаботиться). Но это не наш случай...

ЗЫ. Единственное, есть тут одна особенность если все-же использовать LM-ку. У нее есть минимально гарантированное выходное напряжение (максимум 0,7В в полном диапазоне температур). Т.е. подобная схема на LM2901 начнет врать (завышать напряжение) если напряжение на банке снизится ниже 7В.

Фичи, камни, девайсы... да еще и фазовая компенсация возникла.
По-русски можно изложить задачу внятно? Это что, стенд для приемо-сдаточных испытаний с фиксацией протокола на мелованой бумаге?
Или все же просто желание предотвратить глубокий разряд одного из аккумуляторов? А все протоколы - просто придумать себе какую-нибудь дополнительную работу.
Кто протоколы постоянно читать будет? Пользователь батареи?

тогда и не надо, делайте на чем привыкли, быстрее будет.
и еще - может microwatt прав, если измерения не выводятся в реальном времени, не ведется автоматический анализ, то они никому не нужны. может проще поставить 4 компаратора и треггер с лампочкой? но если в целях саморазвития, тогда стоит

Ну раз такая жадность, то...
Берем стабилитроны термостабильные и самые простые резисторы...
Вычитаем из 10.8 (минимальное) или 14 (максимальное) вольт 10. Влезаем в диапазон АЦП ПИКа с питанием 5 вольт.
Землю делаем в самой середине. От "верхней" батарейки придется вычесть еще вольт 12. "Нижние" батарейки включаем иначе - батарейка - стабилитрон - резистор - +питания контроллера (на TL431).
Тут придется взять коробку стабилитронов и отбирать их. Минут несколько... И никаких ОУ и точных делителей.

М-да...

Она не возникла, ее приплели .

И получаем нечто плавающее по времени и в диапазоне температур с точностью +/- лапоть. Достаточно просто резисторов...

Сотню с лишним сообщений я постоял в сторонке и просто понаблюдал. Очень показательная тема. Демонстрирует полную несостоятельность в решении простых но не типовых инженерных задач.
Договорились уже до отдельного микроконтроллера на каждую батарею и... считаем деньги на экзотические ОУ, не досчитав схему.

Перебирается все, что когда-то мимоходом проходили. Попытки свести все к единственному когда-то изученному в школе примеру.
Не понимаем цель. Вот вбили в голову, что нужно отображать напряжение на каждой батарее, не совсем понимая куда и кому это отображение выводить и с какой реально требуемой точностью.

Как решается эта задача с минимальным системотехническим опытом?
Вариант1. Коль есть микроконтроллер, то он умеет вычислять, наверное.
Ставим масштабирующий делитель на 1,2...4 батареи и через АЦП измеряем 4 значения. Можно аналоговый коммутатор, можно МК с многоканальным АЦП. Далее, масштабируя и вычитая показания, легко определить напряжения на каждом аккумуляторе. Никаких ОУ не нужно. На какой цветной принтер или 3D дисплей потом выведутся показания - отдельный , чисто оформительский вопрос.

Вариант 2. Нужно в общем-то не выводить графики, а просто поймать момент, когда одна из батарей слишком сильно разрядилась. Ставим копеечный компаратор на TL431 параллельно каждой батарее и выводим через оптронное ИЛИ это в одно, удобное для системы управления, место. Получаем логический сигнал "пора выключать". Понятно, что для проектирования такого компаратора минимальные схемотехнические знания все-таки нужны.

Вариант 3. Возможно, самый реальный, практический. Это UPS. Просто есть проблема с разбалансировкой заряда составной батареи.
Выключаем батарею по минимуму суммарного напряжения (43.2В). А всю остальную энергию ума направляем на решение основной задачи - балансировка при заряде. Это есть главная проблема в составных батареях, но это уже совершенно другая задача и тема.

Точности порогов тоже нужно уметь оценивать практичеки. Пока мысль, обычно, не идет далее доступной разрядности АЦП контроллера и резисторов в 0.01%. Попался МК с 10 разрядами - 0.1%, попался с 16-ю - точность автоматом возрастает. Разрядность АЦП - вовсе не его точность, часто об этом забывают.
Меж тем, 1% резисторов с частичной , ступенчатой, подстройкой вполне достаточно и сама задача более 1-2% точности не требует.

Ну. так где-то и давайте без обид. Тут не ставится цель кого-то задеть персонально, я в свое время городил тоже несуразное и более опытные люди куда более жестко это критиковали, без реверансов. Тут не губы надувать, а работать осмысленно надо.

Написано же было про термостабильные стабилитроны. Точность нужна десятая вольта. Вы полагаете, что уйдет больше?

зря так, решение хорошо своей масштабируемостью и затратами на разработку - спроектировал одну плату, одну программу, изолированный внешний интерфейс и тиражируй, хоть 1 хоть 200 аккумуляторов подключай при желании еще с контролем токов и любых других параметров.

а для начинающего - может и лучше 4 делителя и мк с 12-битным ацп, точность я посчитал, здесь приводить не буду или оу

в общем не поленился, накидал нормальную схему для варианта мк на аккум с работой в сети, самому интересно стало

цепи контроля тока, внешнего датчика температуры, i2c, up down level - опционально

внешний интерфейс - 485 (ограничение по скорости 9600) и требует внешнего питания 5В, зато стандартный интерефейс без извратов. целпяй сеть датчиков к компу и сразу любые логи пиши.

мк в корпусе tqfp32 - чуть дороже, но плату можно на коленке сделать, если плата заказная или опытный ЛУТер, тогда можно в корпусе TSOP20, все равно бОльшая часть ножек не испльзуется
на i2c можно также прицепить что понадобится - память, RTC...
в принципе на оставшиеся ноги можно прицепить джамперы и адрес на 485 ими задавать, либо конфигурировать через тот же 485.

мк в принципе можно любой, к чему душа лежит

теоретическая наихудшая начальная точность без калибровки порядка 5%, т.е. при входном диапазоне 20В ошибка до 1В. 2.5% питание, 2*1% резисторы делителя, 0,4% ацп.
в реальности наверное будет существенно лучше - 1-2%, но калибровка все равно нужна. или использовать внешнюю опору, тогда будет лучше без калибровки.
чтобы гарантиированно уложиться в +-0,1В без калибровки нужна полная погрешность тракта не хуже 0,5% или 0,7% если диапазон 15В (R5 заменить на 20 кОм). приличная опора лучше 0,5% - стоит порядка 50руб. при малом или среднем количестве по моему лучше сделать автоматизированный процесс калибровки.

А эти 300 что - цена комплектующих без платы и корпуса?
Фотошаблон как раз, если склероз не изменяет, стоит рублей 900 .
Надо учесть стоимость и таких деталей:
- входной разъем
- две кнопки для калибровки или ... или еще разъем для считывания и одновременно для управления калибровкой
- возможно разъем для программирования
- возможно индикатор для визуализации для номера первой выпавшей батареи
То что нужно в реалии надо учесть, а то Вам придется доплачивать заказчику .
Ток Вы указали, а как на счет температурного диапазона?
Планируется ли отключать устройство на время заряда АБ?
Теперь о минимуме схемотехники.
Если не хотите думать о переходном (и его собственном) сопротивлении соединителя батарей (на сколько окислился контакт, на сколько хорошо затянута гайка и т.д. ), то мерить напряжение надо непосредственно на клеммах АБ. При этом, если выбираете вариант один аккумулятор-один мк легко вписываетесь в 0.1 вольт. Если диф.усилители и мк с землей в "средней" точке соединения аккумуляторов - то же протискиваетесь.
Если земля на "краю" - как в первом посте, то гарантии нет (при разумных затратах на калибровку).

Если "наплюнуть" на всякие там контакты, то надо идти по пути китайских товарищей - Tanya написала как, в этом случае укладываетесь в честные разряды (8) АЦП мк.


Это убеждение ФС (ФС = флуд-стартер =зачинатель и провокатор флуда в топике). Другое дело на сколько оно верно. Для технического решения я бы сделал число мк = число аккумуляторов +1 . Но задачка, как предполагаю, на уровне для дома, для семьи с жестким ограничением по цене комплектующих.

Поскольку у автора по-видимому все таймеры ATmega8 всё-таки ушли на реализацию часов, потому что иначе никак не возможно объяснить до сих пор нереализованность решения на двухстадийных интеграторах, то поддерживаю данную идею.

Только здесь надо добавить ДУ, т.е. включающий оптрон, и выходы соединить по ИЛИ после буферов, иначе не узнать номер, который фиксировать, например, четырьмя RS-триггерами и показывать светодиодами, а выход ИЛИ подать на оптрон, которым нажимать кнопку СТОП любого подходящего китайского секундомера.

Да какое еще тут двустадийное интегрирование или дельта-сигма? Тут что, лабораторный вольтметр с точностью 0.1% делается?
Вряд ли программист справится с интегрирующим вольтметром просто так, сходу. Это узел требующий некоторых навыков в аналоговой схемотехнике. Не нужен он тут, даже если бы был под рукой, избыточен.
Тривиальный узел допускового контроля.
Секундомеры, триггеры памяти, индикаторы, кнопки калибровки (ну да, мы ж не можем триммер отверткой покрутить или перемычку-джампер перепаять-переставить)...
Тут процесс минутами протекает, постоянный ток. В любом МК, если уж с ним связались, триггеров полно - хоть отбавляй, успевай только пользоваться. Грамотно сделанный компаратор сам зафиксирует свое состояние. Я думал с аккумулятором хоть поверхностно люди знакомы, раз берутся что-то для них делать, то понимают что будет после отключения батареи на ее выводах. Оно сразу же подскочит, следовательно, компаратор должен быть с гистерезисом. Вроде само собою же разумеется.

Но, похоже, задача опять искажается по условиям.
А нужно ли знать какая именно батарея сошла первой с дистанции? Может, достаточно всю сборку отключить по разряду любой батареи?

Нечеткое понимание, формулировка задачи в целом, неясное представление о физике процесса не позволяет решение оптимизировать. Все какие-то избыточные, сложные и неэффективные методы рассматриваются.
Опустим пока качество их возможной реализации. Это уже ремесло, а профессиональные качества инженера - в анализе ТЗ и его коррекции, проработке оптимальной структуры системы.
Заказчику (и себе, обязательно!) всегда нужно пояснить что ему действительно нужно, а что нет. В большинстве случаев он об этом и не подозревает. Понимал бы - сделал бы все самостоятельно.

ЗЫ. Я мундир и фуражку в этой теме снимаю. Можно же раз выговориться, как простой пользователь? И вы все выговоритесь заодно

Вы пропустили разъяснения (или новую вводную) ТС . Нужно оцифровывать и запоминать некоторое кол-во точек разрядной х-ки.

Нужно или внезапно захотелось? Вот в чем вопрос.
Внятно условия применения так и не описаны.
В конце-концов, по первому предложенному мною варианту никто не запрещает запоминать оцифрованные значения, раз они уже попали в МК. Двухстадийное интегрирование все равно ни к чему.

Вот пристали)))
Устройство нужно на работе, чтобы автоматизировать процесс контрольного разряда аккумуляторных батарей. То есть, то что раньше человек делал "вручную", сидя по 10 часов возле батареи и измеряя мультиметром каждые полчаса отдельные элементы, нужно делать автоматически, с составлением протокола измерений и указанием на быстро разрядившийся элемент батареи. Связано это со значительным увеличением обслуживаемых батарей.



Да, 300р цена комплектующих, так как устройство для собственного использования, всё остальное сделается из "подножного материала". Платы можно неплохо ЛУТом сделать.
Крепление к отдельным батареям будет осуществляться болтовым соединением к клеммам аккумуляторов.



Шутку оценил



Сначала так и хотели сделать - компараторы, триггеры, таймер, но после уточнения ТЗ выяснилось, что нужны протоколы измерений. Поэтому появилась эта тема.

PS Вопрос в догонку про балансировку при заряде. Как я понял нужно ограничить заряд элемента, напряжение на котором больше чем на других элементах? То есть нужно повесить на этот элемент нагрузку? Не постоянно конечно. Видимо, до тех пор пока не подтянуться остальные элементы?

Так теперь хоть понятно зачем это устройство. Приемо-сдаточние испытания аккумулятора.

Нужно уменьшать ток заряда в батареях где напряжение растет быстро.
В принципе, иногда убирают лишний ток шунтированием после достижения определенного уровня напряжения. Но это энергоемко.
Более эффективно сразу распределять ток пропорционально напряжению.

Множество проблем снимется автоматически, как только перейти к одной 12-вольтовой батарее. Проверяются же аккумуляторы, как таковые, а не сборка из последовательно соединенных?
Сборная батарея уже в готовом устройстве появляется. Там эти протоколы и не нужны вроде. Там достаточна простая фиксация уровня разряда.

Вообще-то если "пристал", то легко отстану. Для себя я эти проблемы давно порешал.

Параллельный стабилизатор на максимальное напряжение аккумулятора при заданном токе заряда. Можно навсегда .
P.S. Типа мощного стабилитрона.

Как-то не вяжется с этим:

Ну да ладно, не моё дело. Нам тут к конспирологии не привыкать...

Без обид. Я задал вполне конкретный вопрос в начале топика - как измерить напряжение на отдельном элементе батареи, со всем остальным я потихоньку разберусь. Меня же начали раскручивать на не имеющую никакого отношения к поставленной задаче топика писанину.


Это уже придирки, да согласен, не совсем корректно выразился.

Впринципе по теме я получил достаточно вариантов решения и ценной информации для размышления, за что форумчанам большое спасибо

Вот именно: может быть. Может проще, может - сложнее... Начинаем гадать? Или продолжаем?


Да кому нужно Вас "раскручивать"? Или действительно считаете, что Форум - тайное шпионское общество, нацеленное выведать Ваши секреты?


Да погодите. Всего-то девять страниц "информации"...
Придирки? Да, придирки. Потому что будь вопрос поставлен полно и чётко, не было бы многостраничного трёпа в духе:

- автору нужно вот это. Или это, если...
- нет, это не подходит, ведь он писал вроде, что...
- коллега, Вы дурак! Потому что не умеете читать по губам. Он совсем другого хотел.
- да нет же! Тут, скорее всего, вот так надо! ... Или так?

Автор молчит, как партизан. Когда, наконец, его самого начинают подозревать в том, что он и сам не очень понимает, чего хочет, выглядывает:

- Я, вообще-то совсем другое имел в виду... Но вам это знать не обязательно. Всем спасибо!

Я бы не придирался. Но это уже становится традицией. Начинающие часто склонны думать, что изобрели что-то великое. О чём весь мир мечтал, да не додумался.
И сейчас начнёт пытать его, как Мальчиша-Кибальчиша. Или тупо воровать гениальную идею.
Вот только не хватает знаний, как подключить к этому батарейку... Но не дай Б-г проговориться, что это лампочка!!!
Или другой вариант: спрошу-ка я как-нибудь эдак, многозначительно и глубокомысленно, чтобы не подумали, что я - полный ноль...

Без обид, так без обид.

Ну начинается, спросил одно, а мне в ответ вопрос мол, а зачем тебе это? а для чего? а может тебе нужно вот это вместо этого твоего? Мне нужно выделить/измерить напряжение на отдельном элементе батареи, что дальше с ним делать я уже знаю. Что тут не понятно? И тайны никакой из этого я не делаю, ибо уже описал чего в конце концов должно получится, только, опять же, вопрос был о другом.
Будем дальше продолжать офтоп?

Вот этого точно не надо. Если вопрос решён, закрываем тему?

Тут все просто. В 99% случаев, когда ТС ставит задачу, которая выглядит мягко говоря странной, это всего лишь значит, что он решает какую то более общую задачу, и решает ее неправильно. А то, что он озвучил - это результат того, что он сам себя загнал в тупик в неправильных попытках решить исходную задачу.

В середине прошлого века в фирму Боинг поступил заказ от ВМС на разработку 3х моторного самолета. Когда инженеры фирмы попытались выяснить, зачем ВМС понадобился 3х моторный самолет, им было сказано - 'так надо, и вообще это не ваше дело'. После сильного нажима со стороны Боинга, наконец было озвучено, что это 3 двигателя совершенно необходимы для супер надежного самолета, что бы он смог долететь до аэродрома, если один из двигателей откажет В результате был сделан 2х моторный самолет, который мог лететь и с одним двигателем.

Не кипятитесь, тут вам помочь пытаются. В том числе и предостеречь от неправильных решений, которые вы уже могли принять сами, без обсуждения на форуме

Если бы вы с самого начала озвучили всю задачу, то и вопросов 'а зачем тебе это? а для чего?' было бы гораздо меньше

В 99% случаев означает, что читающий не знает суть решаемой ТС задачи. Поэтому она и выглядит для читающего "мягко говоря странной".

Совершенно верно. Но среди форумной публики в 50% случаев сам ТС не понимает или не до конца понимает суть решаемой им задачи.
Кажется, для того и форум.
Чаще важно понять не как делать, а что делать или хотя бы разобраться чего делать уж точно не стоит.
Не понимая досконально конечную цель, как она есть на самом деле, практически невозможно подобрать хорошее решение.

Мне так до сих пор цель данной темы не очень ясна.
Протокол разряда составной батареи? Для типичного устройства в котором она используется это явно не нужно, достаточно вовремя отключить всю батарею.
Для приемо-сдаточных испытаний аккумуляторов составная батарея вообще не нужна, параметры каждого аккумулятора определять можно автономно, по отдельности.
Не допустить глубокого разряда отдельного аккумулятора- хорошо, но протокол-то к чему? Что на основании анализа этого протокола потом будет выполнено?

Впрочем, не хочет ТС пояснять - его дело. Была тут однажды тема с построением бытового термометра с точностью 0.01С или даже точнее. Достаточно уверенный в себе ТС так и не смог ответить что он будет делать, если у окна и у стены обнаружится разность температур в 0.05С. Ему бы понять цель проекта, а не как раздобыть платиновые датчики и двойной термостат соорудить.
К сожалению, унес он только обиду, остальные пожали плечами.

Ню... Посмотря на потолок...
Могу предположить, что это желание снизить затраты на силовую часть не растягивая время на тестирование каждого АКБ. К примеру силовая часть заряд/разряд уже без автоматики есть готовая, а ее надо просто доработать автоматизировав процесс измерения.

Хорошо. Попытаюсь обьяснить подробнее.
Аккумуляторные батареи используются в качестве источников резервного питания в устройствах типа ИБП, системы автоматической балансировки в них нет. При пропадании основной сети оборудование питается от батареи до тех пор пока напряжение не достигнет критического, не опасного для всей батареи. Периодически на все такие обьекты выезжает человек и проводит контрольный разряд батареи постоянным током, засекая время и контолируя напряжение на отдельных элементах в протоколе. При достижении напряжения на любом из элементов батареи 10,8В прекращает разряд, чтобы не убить "подсевшую" батарейку. Таким образом получаем время которе протянет питаемое оборудование при пропадании основной сети и эту самую подсевшую батарейку. В принципе, по протоколу можно судить и о сбалансированности батареи. Раньше таких обьектов было немного и поэтому эта процедура выполнялась вручную, попутно с какими-то другими работами. Теперь обьектов стало вразы больше и возникла необходимость в автоматизации этой процедуры.

Спасибо, так бы сразу и описали, внятно.
Теперь ясно, что делается сложное и совершенно неэффективное устройство.
Медики говорят, что это борьба с анализом, а не с болезнью. У пациента высокая температура - засунуть его в морозильник. Кашляет - дать слабительное, чтобы боялся кашлянуть....

Предполагается , наверное, что всю батарею в целом ИБП не перезаряжает и отключает по общему падению напряжения.
Неужели специалист по разряду выезжает на объект каждый раз, когда ИБП перешел в автономный режим работы? Наверное, ИБП часто отключает батарею и сам, в отсутствие специалиста-самописца?

Контрольный разряд? Да, раза два в год полезно делать. Но это и без самописцев можно, просто выключают сеть и ждут некоторое время. Совершенно необязательно делать это до полного скисания батареи, разряда в 30-50% вполне достаточно.
Оценить время автономной работы и степень потери емкости? Посмотрите динамику падения общего напряжения батареи, по 2-3 точкам с известным интервалом времени можно достаточно уверенно дать прогноз. Кривые разряда свинцового аккумулятора в хрестоматиях пропечатаны, многократно.

Вместо этих хлопот с выездами на объект и снятием туманных протоколов полезнее сделать балансировщик заряда. Нечто, подключаемое к батарее помимо ИБП, если, конечно, в самом ИБП еще нет этого узла. Это существенно продлит жизнь сборной батарее.

Еще уточняющий вопрос, я с ними надоел, но поясните, пожалуйста.
Вот, сняли как-то характеристику, сказали, что вместо 10 часов батарея теперь обеспечивает всего 7 или 8. И что дальше, что предпринимает выездной специалист? Достает из кармана новую батарею и заменяет самую просевшую? Или что происходит дальше?

Не, насколько я понял, это банальнейший переодический контроль уставленных в ИБП дежурных аккумуляторов. Оценка времени (по сути - емкости) сколько существующая на объекте батарея протянет весь объект до момента его аварийного отключения внутренней автоматикой ИБП. Оценка осуществляется контрольным разрядом батареи до возникновения того самого "условия Ч" (10.8В на любой банке) на которое реагирует автоматика ИБП и по времени разряда предполагается, что в составе ИБП при аварии оно будет примерно аналогичное.

Это не решит главный вопрос - не скажет в каком состоянии текущая батарея и сколько она сможет в случае отключения основного питания поддерживать жизнедеятельность объекта.

ЗЫ. Нечто похожее есть к примеру в авиации. Авиационные АКБ периодически в наземных конторах на зарядных станциях (за дурные деньги) заряжают и проводят контрольные замеры их состояния. Буквально методом "по звонку записать в журнал АКБ показание вольтметра зарядной станции".

Да.


Нет.


Балансировки в наших ИБП нет. Почитал немного про балансировку, было бы конечно не плохо ввести такое устройство, но подключать его на постоянной основе смысла нет, потому как естественным образом (при пропадании сети) батарея разряжается крайне редко, а для балансировки нужно минимум несколько циклов. Поэтому если и делать такое устройство, то в виде подключаемого на время блока с функцией разряда/заряда и балансировки.


Собирается статистика по нескольким обьектам о количестве подсевших элементов, и позднее производится их замена. То есть по сути получается та самая балансировка


Точно так.

Тут стоит точнее называть. Это не подсевшие АКБ(так обычно называют разряжанные АКБ), а скорее АКБ потерявшие емкость.

В общем-то, это не батареи потерявшие безнадежно емкость. Это просто самые малые по емкости аккумуляторы в составной батарее.
С каждым циклом заряд-разряд большие по емкости недозаряжаются, а меньшие перезаряжаются. Перезаряд - "выкипание" и дальнейшее снижение емкости. Сборная батарея идет вразнос. В самом начале ее хорошо бы комплектовать одинаковыми по емкости аккумуляторами, а не просто одного типа.

Балансировщик заряда не требует нескольких циклов. Это устройство постоянно выравнивает напряжение на аккумуляторах, распределяя зарядный ток. Для балансировки не очень разнородной батареи достаточно совсем небольших мощностей. Тут время работает. Один миллиампер балансировщика за месяц уравнивает 0.7Ач. Даже пассивный, на шунтах, даст заметный результат.
А активный, с отбором тока у быстро заряжающихся и передачей в медленно заряжающиеся, уравняет напряжения до десятков милливольт еще в процессе заряда. Но это, балансировка, уже на усмотрение ТС.

Ладно, задача, как видим, имеет свою специфику. В итоге можно только порекомендовать не делать в полевых условиях разряд до конца. Вполне можно оценить по динамике падения напряжения общую и частные емкости. Интервал времени только нужно выбрать достаточный. Непонятно в каком режиме идет штатный разряд - минуты или часы, или есть тестовая нагрузка помимо штатной, тогда намного легче. Но это уже подробности.
В любом случае, стоит попытаться решить все минимальными аппаратными и организационными средствами.

И всё-таки, вернёмся к нашим... ОУ

По каким критериям нужно выбирать операционный усилитель для этой схемы?
Если максимальная разница на входах ОУ будет 2,5 В, питание 5 В.

Если разность (или разница... какая разница...) напряжения на входах ОУ будет 2.5 вольта, то никакое питание не спасет.

Разница на входах ОУ у правильно работающей схемы практически нулевая (точнее - практически равна напряжению смещения ОУ).

Что касается критериев - напряжение смещения - чем меньше тем лучше, а практически для твоих нужд - 1мВ для этой схемы обеспечит погрешность меньше 1 десятой процента.
Допустимые уровни синфазного напряжения - по сути определяется верхней точкой делёной на верхний делитель. Обычно этот уровень привязан к напряжению питания. У современных ОУ с RtoR входом это обычно минимум от нуля до Vcc, у LM2904 - от 0 до Vcc-2В .

Допустимые уровни выходных напряжений - если на выходе сразу от 0 до 2.5В , то ОУ с однополярным питанием должен суметь выходными транзисторами от того самого 0 выдать. Выше помянутая LM-ка не гарантирует, что она ниже 0.7В во всем диапазоне температур сможет выдать.

Сначала понять бы схему, а потом уже компоненты выбирать.
Что она по замыслу делает? Повторяет напряжение батареи? Так почему прямо с батареи не взять?
Если на схеме 10 вольт питания, то почему в тексте 5?
Про разность на входах уже пояснили..

2,5 Вольта это планируемое опорное напряжение для АЦП МК, и следовательно максимальное выходное напряжение с выхода ОУ 2,5 В. Насчёт разницы напряжений на входах в 2,5В был не прав, но вроде, разобрался: Если рассматривать начальный момент времени когда выходное напряжение равно 0, напряжение на входах ОУ определится резистивными делителями, на положительном входе делитель относительно общего провода схемы, на отрицательном относительно выхода ОУ (в первоначальный момент времени Uвых.оу= 0), то есть напряжения на входах составят 48/11=4,36В, 36/11=3,27. То есть разница на входах=4,36-3,27=1,09. ОУ умножает эту разность на свой большой Коэф усиления, но из-за обратной отрицательной связи он сможет выставить только такое напряжение на выходе, которое сможет компенсировать эту самую разницу в 1,09В (повысив напряжение на инверсном входе), потому как при этом разницы на входах не будет и усиливать будет нечего. На практике же разница всё-таки будет из-за не бесконечно большого Коэф усиления.
При одинаковом сопротивлении резисторов в данной схеме, выходное напряжение равно разнице входных (до делителей) напряжений умноженной на это отношение, получаем напряжение на каждой батарее относительно общего провода умноженное на 1/10.
Из доступных R2R ОУ только AD8542, его и планирую применить, поэтому появилось напряжение 5 В. Типовое значение смещения у него как раз 1мВ (Offset Voltage это ведь оно?).

Вариант использования готового датчика на 4 аккумуляторных батареи рассматривался? Есть заводской датчик на четыре аккумуляторных батареи, который меряет до 80В в сумме, то бишь можно мерять даже в момент, когда аккумуляторы заряжаются. Датчик сделан под задачу удаленного мониторинга. Такие датчики используются в основном для дистанционного мониторинга напряжения на аккумуляторных батареях на базовых станциях мобильных операторов.

Должон работать, главное чтобы ОУ умел работать при единичном усилении, ну и был rail-to-rail. Этот как раз такой.
Единственное что я бы добавил в схему -это какую-то защиту входов ОУ (макс.ток встроенных защитных диодов не указан, так что я бы на них не расчитывал). Самый простой - по сдвонному диоду на каждый вход - на питание и землю.
Да, для AD8541(2/4) питание 10 В не годится, значит надо увеличить коэф.деления. (Насколько я помню у полностью заряженной свинцовой батареи примерно 14В, умножаем на 4 = 56В, делим на 11 = 5,1В синфазного на входе верхнего ОУ, что для него будет через чур при 5-вольтовом питании.)

Спасибо. Со схемой разобрался и с синфазными напряжениями на входах тоже. Вобщем-то устройство работает, точность достаточная.

Подниму-ка я темку.
Всем привет! У меня стоит аналогичная задача, как и у ТС. Собираю батарею для себя из 4-х ячеек LiFePO4, 160 а/ч каждая. Пока что остановился на варианте по отдельному МК и АЦП на ячейку. Вопрос стоит в двухсторонней передаче данных между четырьмя контроллерами и главным МК. Двунаправленная передача нужна для того, что ведомые МК будут управлять и балансировкой батареи. Конденсаторный левел-шифт показал себя не очень здорово с точки зрения помехозащищённости (к слову, от батареи будет питаться мощное импульсное устройство). Токовая петля вроде в этом плане получше, но я не сильно знаком с данной схемотехникой... Опторазвязка? Или ещё чего? Подскажите, если кто уже имел такой опыт, как будет лучше сделать...
Ведомые МК будут скорее всего тини13, 3 ноги на АЦП, одна на балансир, и одна остаётся как раз на шину данных. Есть вариант заюзать ещё и ресет, но это крайний случай, хотелось бы иметь этот вывод свободным для возможности отладки/калибровки.