Masurare curent circuit mic care e initial mare

Am un proiect format dintr-un arduino si un modul de GSM. Vreau sa ii masor curentul consumat, dar am o problema. Modulul de GSM poate consuma, cand se initializeaza, undeva aproape de 2A, apoi scade la ordinul mA. Multimetrul meu e dt9205a care are un slot pentru curenti de maxim 20A fara siguranta si un slot mai sensibil cu siguranta de 200mA. Daca masor consumul folosind slotul de 20A, nu e suficient de sensibil (am nevoie de ceva in jur de 1-2mA). Daca masor folosind slotul celalalt, risc sa ard siguranta.

Cum as putea sa masor cu acuratetea cea mai mare un astfel de sistem?

Mai pe langa subiect: am observat, in timpul masuratorilor, ca modulul GSM se opreste daca folosesc cabluri un pic mai lungi (+10-20 cm). El are o perioada cand incearca sa se initializeze (vreo 3-4 secunde) apoi intra in IDLE. Daca foloseam cabluri simple de circuit de breadboard, modulul pornea pentru cateva secunde, nu se initializa complet (are un led rosu care clipea incontinuu), apoi se oprea. Am renuntat la parte din cabluri si am adus bateria cat mai aproape de modul si totul a mers ok.
Ar putea sa-mi dea cineva idei despre sursa problemei asteia?

Mentionez ca am incercat sa masor curentul pentru tot sistemul folosind direct slotul de 200mA. Nu s-a ars siguranta, dar modulul GSM nu s-a initializat complet si s-a oprit asemenea problemei cu cablurile.

Placa arduino este un arduino 2560 mega, modulul GSM este bazat pe cipul SIM808, http://www.seeedstud...S/GPS_Breakout. Altceva nu am in circuit, decat un mega sensor shield(http://www.sainsmart...-lcd-sd-io.html), dar asta nu are nici un element consumator, in afara de doua leduri.

Multumesc!

Problema cred ca provine de la caderea mare de tensiune pe cabluri si mai ales pe ampermetru  .Cand masori cu ampermetrul pe 200mA acesta introduce in circuit o  rezistenta ce poate ajunge la cateva zeci de ohmi iar cum modulul GSM consuma max 2A vei avea ceva pierderi de tensiune pe cabluri si pe ampermetru . O solutie ar fi montarea unui condensator de capacitate mai mare ( chiar 4700u folositi la placile de baza mai vechi ) cat mai aproape de modulul GSM . O alta abordare ar fi inlocuirea ampermetrului cu un sunt ( sau o rezistenta de pana in 0.33ohm ) si masurand tensiunea pe aceasta sa calculezi curentulonsumat .

Spor !

Edited by Dexter Dude, 28 August 2015 - 12:20.

Asta e chiar o problema interesanta.

La 1999 counts cit are multimetrul tau nu ai destula rezolutie sa masori in acelasi timp si 1mA si 2A cu vreo exactitate (nici macar cu o cifra semnificativa).

Poti sa alimentezi printr-o rezistenta de 1 ohm in serie cu una de 0.1 ohm (sau ceva valori similare). In paralel cu aia de 1ohm pui o dioda cu tensiune cit mai mica (sau daca dioda tot are cadere de tensiune prea mare o scurtcircuitezi cind ai curentul mare la inceput, presupunind ca e vag previzibil cind e curentul mare). Si masori cu voltmetrul pe rezistente - pe aia de 1 ohm o sa ai 2A = 2V iar pe aia de 0.1 ohm o sa ai 1 mA = 10 mV (relativ ok de masurat ca ai scara de 200 mV).

Aici e buna o sursa de laborator, sint destule care masoara ok-ish curentul de la 0.001A la 2-3-5A.

De fapt daca ma gindesc putin trebuie facut exact ca la sursa de laborator, caderea de tensiune sa fie compensata automat de un circuit linear - adica practic sa pui rezistenta ampermetrului inainte de circuitul care masoara tensiunea. O sa revin cu o schema, s-ar putea sa se poate simplu cu LM317 si niste rezistente - desi problema e ca LM317 are nevoie de un curent minim.

Mai bine ai pune filtraj suplimentar chiar la bornele modului gsm, pentru a anula efectul inductiv al cablurilor lungi. Poate modulul incearca sa masoare rezistenta interna a bateriei (si telefoanele fac asta, nici ele nu merg cu fire lungi conectate la baterie).

Presupun ca nu ai acces la alt aparat de masura, nu ? De preferat ceva Fluke ?

Edited by modoran, 28 August 2015 - 13:06.

- nu cred ca incearca telefoanele sa masoare rezistenta bateriei - pur si simplu cade tensiunea pe care o primesc (din cauza caderii de tensiune pe cabluri) si normal ca mor
- un aparat mai bun ajuta doar in masura in care are mai multa rezolutie, daca ai o scula cu 4-5-6 cifre e o solutie, dar nu la indemina oricui. De asemenea sint aparate (presupun FOARTE rare, stiu doar seria MTX328*) care au amperii pe aceleasi borne si fac autorange pe A de la scala minima la 10-20A sau cit e maximum. De caderea de tensiune pe shunt nu scapa insa nimeni.

Va mai trebuie un multimetru conectat scala de 200mA, pe langa cel care-l aveti conectat pe scala de 10A....tastele celor 2 instrumente legate impreuna in circuit si, in momentul pornirii ramane in circuit cel cu scala mare celalalt avand o borna scoasa ....dupa initializare se conecteaza in circuit si borna celui mic apoi se scoate o borna de la cel mare...in acest mod cred ca veti reusi sa efectuati masuratoarea...
Spor!

Nu trebuie doua instrumente pentru ingineria asta.

Pune o rezistenta de valoare mica (2 ohmi sau mai mica) si putere mare (minim 16 watt, ca cele de la balastul vechilor televizoare cu lampi) in serie cu alimentarea si masoara voltajul pe ea pe scala de 20 volti. Daca reusesti sa faci rost de o rezistenta de sub un ohm poti sa muti scala fara nici o problema la 2 volti pentru precizie si mai mare. Apoi faci doar un calcul aritmetic.
Apropo, problema la tine e caderea de voltaj pe fire la curent mare, pune altele mult mai groase.

Edited by manoman, 28 August 2015 - 13:40.

Nu e asa simplu, la 2A ii cad 4V pe rezistenta de 2 ohmi si in mod sigur montajul lui/modulul GSM/etc n-o sa-i mai mearga.

Hai ca am reusit sa simulez schema la care ma gindeam (a se vedea attach-ul).

Pe "shunt" se poate masura (proportional cu rezistenta) curentul de pe "Load" iar caderea de tensiune de pe "Shunt" nu influenteaza tensiunea de pe "Load".

Am folosit LM317 dar ala e doar elementul de control (nu are treaba cu stabilizarea interna a lu LM317), se poate folosi orice altceva - daca are nevoie de curent suficient de mic sa poata sa fie controlat de opamp. "Reference" trebuie pus pe tensiunea care se doreste finala (poate sa fie orice).

Acum observ ca am doua "Load" - ala de 2.5 e cel "adevarat", cel de 200 e acolo doar ca sa asigure curentul minim necesar la LM317 pentru stabilizare.

O schema similara se afla sigur in orice sursa de laborator decenta, respectiv citirea tensiunii se face dupa rezistenta shunt (care e necesara pentru citirea curentului) astfel incit sursa da tensiunea 5.000V (de exemplu) indiferent de caderea de tensiune de pe shunt.

Eu as pune doua rezistente de 0.15 Ohmi in paralel, in serie cu sursa de alimentare.
Dar prima data as masura rezistenta firelor ohmetrului. Apoi fiecare rezistenta in parte si determin R1 respectv R2..
Apoi fac un calcul simplu sa vad gruparea echivalenta..Mai departe folosesc voltemtrul, asa cum s-a zis.
Daca nu am rezistente de 0.15 Ohmi, pun 3* 0.33 sau 4*0.47.
De fapt e mai bine sa pleci cu o valori de rezistenta mai mare pt ca le masori mai usor. Si pui, sa zicem 4  de 0.47 in parale.
De fapt te orientezi in functie de ce ai in cutia cu maimute- sertar- sau ce gaseseti in magazin....
La cat costa rezistentele, mai mult face drumul.....

Multumesc mult pentru raspunsuri si idei.

Din pacate, nu am piese si instrumente prea variate ca sa incerc parte din ideile pe care mi le-ati propus, decat pachetul clasic de cateva sute de rezistente de circuit de mai multe marimi, multimetru, cabluri.

Dar m-am gandit la o alta schema. Modulul de GSM functioneaza intre 3.4-4.4V. Bateria mea scoate 4.2V cand e incarcata la maxim.
As putea sa conectez in serie o rezistenta cat mai mica (nu stiu care e rezistenta cea mai mica pe care o am) cu bateria si cu circuitul. Pentru inceput, scurtcircuitez rezistenta pana cand se initializeaza modulul GSM. In momentul asta tot ansamblul ar trebui sa consume ceva de ordinul zecilor de mA. Acum deschid scurtcircuitul pentru ca rezistenta sa intre in circuit si masor caderea de tensiune la bornele rezistentei. Cu o aritmetica aflu care e curentul.

Caderea de tensiune maxima pe rezistenta ar fi 4.2-3.4 = 0.8V, iar, daca curentul e un maxim 100mA (care e mult prea mult, dar fie pentru calcul), ar insemna ca ar trebui sa folosesc o rezistenta de maxim 8 ohmi.

Ar merge o incercare de genul asta (sper ca n-am gresit la calcule sau la fizica)?

Edited by AceTheDragon, 28 August 2015 - 15:34.

Nu ai nevoie de rezistenta mica, cea mai mica rezistenta pe care o ai este aproape sigur shuntul aparatului. Iti aranjezi cumva firele sa poti sa faci scurt fara sa scoti ampermetrul din circuit. Masori curentul mare, dupa care faci scurt, bagi firele la mA (sau alternativ la ampermetrul improvizat din rezistenta mai mare si aparat pe mV) si deschizi scurtul.

Daca suporti o cadere de tensiune de 0.8V e foarte bine ca poti avea si o dioda in paralel cu aparatul cind masori curentul mic, astfel incit sa nu ti se reseteze schema daca cumva vrea la un moment dat un curent mai mare.

Edited by f300, 28 August 2015 - 15:39.

Daca nu teintereseaza sa masori curentul initial de 2A, atunci e simplu: pui multimetrul pe 200mA, faci un scurt intre intrarile unde infingi testerele lui (in felul asta rezistenta de masura din multimetru nu va fi inserata pe traseul de alimentare), alimentezi modulul, astepti pana cand zici ca a scazut curentul in zona in care te intereseaza si desfaci scurtul. In momentul asta rezistenta de masura a multimetrului se insereaza in circuitul de alimentare fara nici un fel de intrerupere.

Si bineinteles, nu folosi testerele aparatului, ci niste sarme de cupru groase in loc.

Am incercat exact varianta asta, sa scurtcircuitez multimetrul setat pe 200mA, dar s-a oprit modulul in momentul in care l-am scos din scurt. Probabil n-am asteptat suficient sau pierderile pe testerele aparatului sunt mari.

Am sa fiu plecat weekend-ul asta si n-o sa lucrez deloc la circuite, dar de saptamana viitoare o sa incerc diverse variante sa vad daca merg.

Daca apar probleme, va tin la curent (ala care trebuie masurat ))

Multumesc de sfaturi!

Link-ul care l-ai dat chiar in primul post, ref. la SIM808 nu merge.
Uita-te la pdf-ul asta: http://www.adafruit....esign_V1.00.pdf
Acolo zice clar: burst de TX ai consum de 2A, iar in IDLE mode pe la 22mA. La pag. 20 zice ce filtre sa ai pe alimentare (condensatori). Ca sa "ajuti" sursa pt. bursturile de 2A, e bine sa ai chiar langa modul acel condensator de 100uF, poate chiar mai mare.
Ai grija la energia RF radiata de antena... daca e in apropierea firelor de alimentare (antena ma refer) poate produce probleme in functionare. Ar fi bine ca antena sa aiba un cablu 1-2 metri si sa o indepartezi de tot montajul electronic.
Functional, modemul cu o cartela SIM valabila, dupa ce se inregistreaza in retea, intra in modul IDLE (daca nu ai  trafic de date/voce).

Am reusit sa masor folosind o rezistenta echivalenta de 1.25 ohmi (8 de 10 in paralel) in serie cu bateria si cu circuitul si masurat cu voltmetru pe cea mai mica scala, 200mV. Am scurtcircuitat rezistenta pana cand s-a stabilizat sistemul apoi am deschis scurtcircuitul si am masurat.
Am incercat sa fac chestia asta direct cu ampermetru pe 200mA, dar cred ca am ars siguranta.

Sunt convins ca si celelalte solutii ar fi functionat, dar mie mi-a mers asa. Multumesc pentru sugestii!

@lucianf: nu era nevoie sa stiu toate detaliile cip-ului SIM808 pentru ca el era deja integrat pe o placuta cu tot ce-i trebuie. Singurul lucru interesant era peak current de 2A. Multumesc oricum pentru precizari si sugestii!

PS: link-ul de la placuta e http://www.seeedstud...RS/GPS_Breakout
Nu functiona pentru ca avea un punct la coada.

Edited by AceTheDragon, 01 September 2015 - 10:24.

condensatori electrolitici langa cip ai pus?