Hallo Freunde des F5B/F-Sports,
habe die trainingsarme Zeit dazu genutzt, ein kleines, portables Messgerät zur Überprüfung der Unilog-Shunts, insbesondere der 400A-Version, zu entwickeln. Hatte schon vier Anläufe dazu unternommen, bin aber erst jetzt wirklich zufrieden. Erneute Literaturrecherche, die Inspiration durch Gerbens 'portable' WM-Lösung mit NiMHs als Energiequelle und den Diskussionen mit Karl über Hochstromquellen und shunt-Typen führte schließlich zu der vorliegenden Lösung.
Das Messgerät, geeicht mit einem zertifizierten 250µOhm, 0.1% genauen Refernzwiderstand, zeigt den Widerstand des Prüflings (UL-Shunt), die sich daraus ergebende Wmin und den Fehler bezogen auf 1750/1300Wmin in % an. Der Messstrom (~20A) wird aus einer 5000mAh Hochstrom NiMH-Sub-C-Zelle gewonnen, die für mehrere tausend Messungen ohne nachzuladen reicht. Der genaue Strom ist irrelevant und daher nur durch ein paar Widerstände bestimmt, da das Messverfahren eine Verhältnismessung darstellt, bei der sich der Messstrom herauskürzt. Die Mess- und Wiederholgenauigkeit ist +/-0,12% und damit mehr als eine Größenordnung besser als die zu prüfende Toleranz der Shunts (+/- 2%). Die Messdauer beträgt ca. 3s.
Für die Langzeitstabilität sorgen driftarme, hochgenaue Widerstände und Operationsverstärker mit minimaler Eingangsoffsetspannung (0.5µV, das Beste, was derzeit am zivilen Markt erhältlich ist). Die notwendige Auflösung wird trotz 12bit AD-Wandler durch Oversampling und Dezimierung auf >15bit gebracht (ca. 0.05 Wmin), wie bei mir schon des öfteren mittels Adafruit µC mit ARM-Kern. Ergebnisanzeige erfolgt mittels 1.3" oder 2.42" OLED Display, auf einer zweiten Seite werden noch augenblickliche Lipo-Spannung, NiMH-Spannung und die Anzahl der durchgeführten Messungen dargestellt. Für die Schnellprüfung auf Wettbewerben stehen noch eine grüne und rote LED zur Verfügung (nicht im Bild), die eine zulässige/unzulässige Abweichnung vom Nenwert (+/-2%) anzeigen. Eichwerte und Anzahl der durchgeführten Messungen sind nullspannungssicher in einem ferro-elektrischen RAM abgelegt.
Derzeit gibt es 3 Prototypen, die nur noch auf den Einbau in ein schönes Gehäuse warten.
Meine Hoffnung ist, mit diesem Gerät eine Lösung geschaffen zu haben, die oft sehr engen Wettbewerbsergebnisse auf eine besser vergleichbare, technische Grundlage zu stellen und die in Europa praktizierte Energieverbrauchsermittlung mittels Unilog endlich mit in die Statuten aufnehmen zu können.
Jürgen
habe die trainingsarme Zeit dazu genutzt, ein kleines, portables Messgerät zur Überprüfung der Unilog-Shunts, insbesondere der 400A-Version, zu entwickeln. Hatte schon vier Anläufe dazu unternommen, bin aber erst jetzt wirklich zufrieden. Erneute Literaturrecherche, die Inspiration durch Gerbens 'portable' WM-Lösung mit NiMHs als Energiequelle und den Diskussionen mit Karl über Hochstromquellen und shunt-Typen führte schließlich zu der vorliegenden Lösung.
Das Messgerät, geeicht mit einem zertifizierten 250µOhm, 0.1% genauen Refernzwiderstand, zeigt den Widerstand des Prüflings (UL-Shunt), die sich daraus ergebende Wmin und den Fehler bezogen auf 1750/1300Wmin in % an. Der Messstrom (~20A) wird aus einer 5000mAh Hochstrom NiMH-Sub-C-Zelle gewonnen, die für mehrere tausend Messungen ohne nachzuladen reicht. Der genaue Strom ist irrelevant und daher nur durch ein paar Widerstände bestimmt, da das Messverfahren eine Verhältnismessung darstellt, bei der sich der Messstrom herauskürzt. Die Mess- und Wiederholgenauigkeit ist +/-0,12% und damit mehr als eine Größenordnung besser als die zu prüfende Toleranz der Shunts (+/- 2%). Die Messdauer beträgt ca. 3s.
Für die Langzeitstabilität sorgen driftarme, hochgenaue Widerstände und Operationsverstärker mit minimaler Eingangsoffsetspannung (0.5µV, das Beste, was derzeit am zivilen Markt erhältlich ist). Die notwendige Auflösung wird trotz 12bit AD-Wandler durch Oversampling und Dezimierung auf >15bit gebracht (ca. 0.05 Wmin), wie bei mir schon des öfteren mittels Adafruit µC mit ARM-Kern. Ergebnisanzeige erfolgt mittels 1.3" oder 2.42" OLED Display, auf einer zweiten Seite werden noch augenblickliche Lipo-Spannung, NiMH-Spannung und die Anzahl der durchgeführten Messungen dargestellt. Für die Schnellprüfung auf Wettbewerben stehen noch eine grüne und rote LED zur Verfügung (nicht im Bild), die eine zulässige/unzulässige Abweichnung vom Nenwert (+/-2%) anzeigen. Eichwerte und Anzahl der durchgeführten Messungen sind nullspannungssicher in einem ferro-elektrischen RAM abgelegt.
Derzeit gibt es 3 Prototypen, die nur noch auf den Einbau in ein schönes Gehäuse warten.
Meine Hoffnung ist, mit diesem Gerät eine Lösung geschaffen zu haben, die oft sehr engen Wettbewerbsergebnisse auf eine besser vergleichbare, technische Grundlage zu stellen und die in Europa praktizierte Energieverbrauchsermittlung mittels Unilog endlich mit in die Statuten aufnehmen zu können.
Jürgen
