Akkutesteri sadepäivän hupina

Onko elämässäsi muutakin kuin nojapyöräily?
Joutilas
Sisällöntuottajakokelas
Viestit: 241
Liittynyt: 02 Maalis 2009, 21:07

Akkutesteri sadepäivän hupina

ViestiKirjoittaja Joutilas » 12 Elo 2010, 21:56

Jäi Sakarin testeripulma senverran kaivelemaan, että päätin perehtyä asiaan hiukan paremmin.

Pyrkimykseni selittää tapaus niin, että Sakarin laite ei voisikaan toimia, koska eihän se toiminut, sai minut antamaan testeriparalle liikaakin älyä. Älyä se olisi tarvinnut siihen, että se olisi voinut vilkuttaa itsensä hämärään välitilaan, kun kuormitti ledeillään jännitteenjakajaa.

Nyt sen tiedän: testeri on neljällä jännitekomparaattorina toimivalla operaatiovahvistimella, zenerdiodilla ja vastusketjulla toteutettu simppeli mutta älytön laite, jonka ledit syttyvät väkisin, kunhan vaan jännitetasot täyttyvät. Huipussa ne palavat kaikki yhtäaikaa.

Kaksi alimmantason lediä syttyvät 'väkisin'. Ne alkavat loistaa verkalleen kirkastuen, kun kynnysjännitteet ylittyvät ja virta alkaa tuottaa fotoneja. '5V' punainen loistaa jo 2V:lla, se on sarjavastuksensa kanssa suoraan akkujännitteessä. Keltainen '12V' on melkein yhtä suora, mutta sen syttymistä jarruttaa sarjassa oleva 8,8V:n zenerdiodi, joka samalla tuottaa komparaattoreille vertailujännitteen. '12V' kirkastuu välillä 10,5-11V.

Loput ledit ovatkin sitten komparaattorien ulostuloissa, ja vaihtavat tilaa 'on/off', kun vertailutaso saavutetaan.

Kokeilin testeriä Sakarin alkuperäisellä 2x100 Ohmin jännitejakajalla, ja se toimi periaatteessa moitteetta. Vaikka ledit kuormittavatkin jännitteenjakajaa (tosin vain puolella siitä, mitä alussa spekuloin), niin tyhmä logiikka kääntää ne valolle vääjäämättä jossain vaiheessa. Onneksi edes virhe-% kasvaa, kuten tulin aiemmin väittäneeksi. :)
Jonkinlaisena onnena voi pitää sitä, että testerin 'ilmoittama' jännite on kaikilla arvoilla todellista pienempi, eli akussa on hiukan enemmän puhtia kuin testeri antaa ymmärtää. Mitään todellista merkitystä tuolla ei ole, sillä värkki on kaikenkaikkiaan niin krouvi, ettei sen ledivaloille paljoa painoa voi antaa.

Periaatteessa, jos jakajasta tekisi sopivasti toispuolisen ja/tai muuten epälineaarisen, sen voisi asetella seuraamaan tarkemmin akkujännitettä - mutta väkisintekemistä se tuon laitteen ympärillä olisi.

Liitteenä muutamia kuvia laitteesta ja jännitetaulukko, josta ilmenee suunnilleen missä jännitetasossa, eri ledit syttyvät. Taulukkoon on laskettu myös testerin virhe-% kullekin jännitteelle.

Tässä yksilössä testerin tarkat syttymisjännitteet olivat: '5V', 1,5-2V; '12V', 10,5-11V; '12,5V', 12,3V; '13V', 12,6V; '13,5V', 13,3V; '14V', 13,8V.

Sakarin ei toiminut, mutta minun toimi. Koska ainakin 5V-ledin pitäisi syttyä, vaikka kaikki muu olisi kärähtänyt, tulee mieleen, että Sakarin 90 Ohm vastukset eivät olleetkaan 90 Ohm, vaan jotain suurempia? Kokeilin testeriä 2x10000Ohmin jakajalla. Kun akkujännite nousi 20V, ensimmäinen ledi syttyi. Testerin kuormitus oli vääntänyt jännitteet jo täysin poskelleen: akkujännite 20V, testeri 2V. Jos Sakarin vastukset olisivat vahingossa suurempia, niin niiden pitäisi olla vielä tuota 10000 Ohmiakin suurempia. Mutta kun niillä kuitenkin on mitattu lähes tasapainoiset jännitteet? Oliko silloin testeri varmasti kiinni?

No, elämä on!

Joutessani tein, ei kannata ottaa vakavasti. :)
Liitteet
Testeri.jpg
Tässä se, kaikessa yksinkertaisuudessaan.
Testeri.jpg (17.39 KiB) Katsottu 665 kertaa
Jännitetaulukko.jpg
Tuli hiukan leveä kuva - tai kuva-arvoitus.
Jännitetaulukko.jpg (31.87 KiB) Katsottu 665 kertaa
Kalustoa.jpg
Mittakalustoa. Pistin oheen tuon pikku-Avon - kun Sakarillakin on viisarimittari. :)
Kalustoa.jpg (26.08 KiB) Katsottu 665 kertaa

jori
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 9653
Liittynyt: 15 Syys 2006, 19:00
Paikkakunta: Tampere, Petsamo

Re: Akkutesteri sadepäivän hupina

ViestiKirjoittaja jori » 13 Elo 2010, 12:22

Ihailtavaa paneutumista Joutilas, vaikka teitkin sen vain joutessasi! :)
Tuo laitehan oli käsittääkseni tehty lyijyakun kapasiteetin mittaamiseen. Lyijyakku käyttäytyy sievän lineaarisesti verrattuna muihin akkukemioihin.
Kuva
Laitan tähän vielä hämmennykseksi erään tuollaisen LiFePo4 kennon jännitekäyrän eri kuormitustasoilla. Käsittääkseni Sakarin akku on juuri tällaisella kemialla toimiva.
Kuva
Käyrä on aika vahvasti s-muotoinen, joten ainakaan tuolla kapasiteetin keskivaiheilla ei jännitteen mittaamisella paljoa hurskastuta. KWh mittauksen tyyppinen mittarikin näyttää väärin, jos se ei huomioi kuormitusastetta, eli vaihda käyrää kuorman muuttuessa. Ei ole helppo.

Jori
Jori

On se kumma hyypiö tämä ihminen.
Kun kerran omaksuu tietyn käsityksen ja asenteen jostain asiasta, tulee aivan kuuroksi ja sokeaksi todisteille, jotka kumoaisivat nuo käsitykset, ja varsinkin unohtaa ne. -Sakari Holma


Palaa sivulle “Off-Topic”

Paikallaolijat

Käyttäjiä lukemassa tätä aluetta: marten ja 6 vierailijaa