Strom messen mit Hallsensoren

[Salmi]

Ja, sorry. Falsch ausgedrückt. Ich würde parallel zur Leistung einen Spannungsteiler mit einem großen und einem sehr kleinen Widerstand aufbauen, sodass die Spannung "über" dem kleinen zwischen 0 und 5V rauskommt, womit dann der Arduino gut klarkommt.
Wenn ich meinetwegen auf 10mA Strom, der beim Arduino ankommen sollte ziele, bräuchte ich für den Gesamtwiderstand etwa 5.9kOhm. Da würden 470 Ohm und 5,6 kOhm ganz gut passen. Dann kämen bei 59V beim Arduino 4,56 Volt ankommen. Damit käme der Arduino ja super klar.

Passt das so oder hab ich nen Denkfehler drin?

Prinzipiell passt das so, allerdings muss der 5,6 kOhm eine Leistung von einem halben Watt verbraten. Ein so hoher Strom von 10 mA ist für den ADC des Arduino nicht notwendig. Da reichen auch beispielsweise 56 kOhm und 4,7 kOhm. Vorzugsweise nimmt man Metallschichtwiderstände (1% Toleranz und niedriger Temperaturkoeffizient) oder besser Präzisionswiderstände, die haben nur 0,1 % Toleranz. Kostet ja fast nix.

Strommessung per 1 mOhm-Shunt wäre für den Arduino schon aufwändiger, die niedrige Shunt-Spannung müßte dann mit OP entsprechend verstärkt werden.
Generell natürlich alles machbar, aber hier würde ich den ACS 758 empfehlen, den hast du ja vermutlich auch schon angedacht. Den benutze ich auch in meinem Projekt und der funktioniert recht gut. Er liefert bei 0 A eine Ausgangsspannung von 2,5 V (bei 5V Betriebsspg.) zuzüglich / abzüglich 20 mV pro Ampere. Der Ausgang kann direkt mit dem ADC des Arduino verbunden werden und die Auflösung reicht gut aus.

[michael]

...Prinzipiell passt das so, allerdings muss der 5,6 kOhm eine Leistung von einem halben Watt verbraten. Ein so hoher Strom von 10 mA ist für den ADC des Arduino nicht notwendig. Da reichen auch beispielsweise 56 kOhm und 4,7 kOhm. Vorzugsweise nimmt man Metallschichtwiderstände (1% Toleranz und niedriger Temperaturkoeffizient) oder besser Präzisionswiderstände, die haben nur 0,1 % Toleranz. Kostet ja fast nix.

Super, danke.

...würde ich den ACS 758 empfehlen, den hast du ja vermutlich auch schon angedacht. Den benutze ich auch in meinem Projekt und der funktioniert recht gut. Er liefert bei 0 A eine Ausgangsspannung von 2,5 V (bei 5V Betriebsspg.) zuzüglich / abzüglich 20 mV pro Ampere. Der Ausgang kann direkt mit dem ADC des Arduino verbunden werden und die Auflösung reicht gut aus.

Klingt gut. Wenn ich das Datenblatt richtig verstehe, kommt der aber nur mit 50A klar. Inkl. Puffer brauche ich aber eher 70A, siehe weiter oben.

Außerdem hab ich den Original-Arduino rausgekegelt und mir selbst einen gebaut, weil das Original einen total ineffizienten Spannungsregler hat und somit der separate Akku nur 1-2 Tage halten würde. Der Arduino soll ja auch als Alarmanlage herhalten, deswegen der externe Akku. Der Selbstgebastelte Arduino läuft mit 3,3V. Deshalb muss ich jetzt nochmal umrechnen bzw. nen kleinen Spannungsteiler für die Ausgangsspannung reinbasteln. Aber das krieg ich hin.

[michael]

Könntest Du Dein Wissen hier einbringen?

Meinst Du den Regler im Arduino betreffend?
Schau mal hier oder hier.

[Salmi]

Klingt gut. Wenn ich das Datenblatt richtig verstehe, kommt der aber nur mit 50A klar. Inkl. Puffer brauche ich aber eher 70A, siehe weiter oben.

Den gibt es in verschiedenen Versionen. Der ACS758 X100B deckt einen Bereich von -100 bis +100 A ab und das mit einer Ausgabe von 20 mV pro A. Für den Arduino sauber zu verarbeiten.

Außerdem hab ich den Original-Arduino rausgekegelt und mir selbst einen gebaut, weil das Original einen total ineffizienten Spannungsregler hat und somit der separate Akku nur 1-2 Tage halten würde. Der Arduino soll ja auch als Alarmanlage herhalten, deswegen der externe Akku. Der Selbstgebastelte Arduino läuft mit 3,3V. Deshalb muss ich jetzt nochmal umrechnen bzw. nen kleinen Spannungsteiler für die Ausgangsspannung reinbasteln. Aber das krieg ich hin.

Sehr gut. Man kann ja auch mit den Stromsparmodi noch 'ne Menge rausholen. Den Eingang für die Alarmanlage auf einen Interruptpin oder so ähnlich und ihn damit aus dem Schlaf wecken. Dann sollte der Akku eine Weile halten.

[michael]

Den gibt es in verschiedenen Versionen. Der ACS758 X100B deckt einen Bereich von -100 bis +100 A ab und das mit einer Ausgabe von 20 mV pro A. Für den Arduino sauber zu verarbeiten.

Super, danke. Ist bestellt.

Sehr gut. Man kann ja auch mit den Stromsparmodi noch 'ne Menge rausholen. Den Eingang für die Alarmanlage auf einen Interruptpin oder so ähnlich und ihn damit aus dem Schlaf wecken. Dann sollte der Akku eine Weile halten.

Ja, das stimmt. Für die Alarmanlage lege ich beim Einschalten derselben einmalig die Winkel eines Accelerometers im EEPROM ab. Dann legt sich der Arduino schlafen und wird alle 8 Sekunden vom Watchdog geweckt. Dann liest er die aktuellen Winkel aus und vergleicht sie mit denen im EEPROM. Bei Veränderung jenseits der Toleranz schaltet der Arduino dann das GSM/GPS-Modul zu und schickt mir alle 5 Minuten die aktuelle GPS Position per SMS. Easy

[Uwe]

Ich werde neidig...

Ganz ehrlich Alfred, das Arduino-Konzept wurde extra für Leute entwickelt,
die zwar Technik-Affine sind, aber nicht unbedingt die Mikrocontroller Freaks.

Der Arduino wird auch in einigen Schulen als Einstieg genommen.

Es gibt schöne Einsteiger Pakete und auch Bücher dazu, nicht
zuletzt bietet das Netz auch einige prima Seiten.

Das bekommst Du bestimmt auch hin, wenn Du es angehst.
Hier im Forum zeigst Du ja auch das Du in Sachen Technik
die Nase vorn hast.

Gruß Uwe

[Salmi]

Ja, das stimmt. Für die Alarmanlage lege ich beim Einschalten derselben einmalig die Winkel eines Accelerometers im EEPROM ab. Dann legt sich der Arduino schlafen und wird alle 8 Sekunden vom Watchdog geweckt. Dann liest er die aktuellen Winkel aus und vergleicht sie mit denen im EEPROM. Bei Veränderung jenseits der Toleranz schaltet der Arduino dann das GSM/GPS-Modul zu und schickt mir alle 5 Minuten die aktuelle GPS Position per SMS. Easy

Na, das ist doch mal ein interessantes Projekt! Bin gespannt, was draus wird, halt uns auf dem laufenden!

[Salmi]

Ich weiß nicht, ob hier evtl. Interesse an einem noch zu entwickelndem Shield für den Arduino bestehen würde...

Das Shield würde ich als Platine herstellen. Darauf sind enthalten ein Stromsensor, z.B. der oben erwähnte ACS mit einem Meßbereich bis -100 / +100 A.
Desweiteren ein Spannungsteiler zur Messung der Batteriespannung. Eine Möglichkeit zum Anschluß eines Tachosensors. Und noch ein Anschluß für ein LCD-Display.
Den freien Platz auf der Platine würde ich mit einem Lochrasterfeld belegen, damit jeder eigene Erweiterungen hinzu basteln kann.
Das würde ich dann als Open Source hier zur Verfügung stellen.

Mit dem Grundstock wäre also eine Messung des Stroms und der Spannung sowie die Umdrehungszahl des Rads möglich, sowie natürlich die Ausgabe der Werte auf dem Display. Damit wäre schon eine Menge an Funktionen möglich, Leistungsberechnung, entnommene Ah, Reichweite etc.
Das Display ist von der Schaltung getrennt und kann z.B. im Lenker untergebracht werden.

Das Shield kommt huckepack auf einen Arduino, den gibts für 10 Euro bei Ebay. Die Software kann kostenlos heruntergeladen werden.
Somit könnte jeder das Ding nachbauen und bei Bedarf das Programm an seine Wünsche und Vorstellungen anpassen.

Ob sich das überhaupt lohnt ist die Frage, es gibt ja schon Wattmeter. Ich bin da aktuell nicht so auf dem laufenden, was die so können...

[michael]

Ich weiß nicht, ob hier evtl. Interesse an einem noch zu entwickelndem Shield für den Arduino bestehen würde...

Grundsätzlich eine super Idee. Ich hätte nur kein gutes Gefühl dabei, wenn bis zu 4000 Watt durch ein Shield auf einem Arduino laufen würden

Ich habe mir gestern aus China ein paar Komponenten bestellt, weil ich mal herausfinden will, was der "Boardcomputer", den ich jetzt auf Arduino-Basis gebaut habe, mindestens kosten würde, wenn man extrem preisbewusst ran geht. Komponenten sind (grob):
- Arduino Mini 3,3V / 8 MHZ
- 3,3V DC Step Up Power Booster (um das Ganze mit 2 Mignonenzellen betreiben zu können)
- kleines OLED-Display
- Ein/Aus-Knopf mit integriertem RGB-Status-LED
- MicroSD-Kartenleser, um diverse Daten aufzuzeichnen (Leistung über Zeit, Streckenprofile, etc.)
- Bluetooth Low Energy Modul für App-Unterstützung
- Hallsensor für Geschwindigkeitsmessung
- Temperatur- / Luftfeuchtigkeitssensor (10 Grad Warnung für den Unu-Akku)
- Accelerometer / Gyroskop für die "Bewegungs-Erkennung" (damit könnte z.B. auch die aktuelle Steigung gemessen werden)

Ein Gehäuse habe ich auch schon in's Auge gefasst. Das alles müsste für unter 30 Euro zu machen sein, relativ kompakt ausfallen und im Standby mehrere Monate mit 2 Mignon-Zellen durchhalten. Da kommt dann noch der Strommesser dazu (habe 13 Euro für den ACS bezahlt) und (in meinem Fall) ein GSM/GPS-Modul, das leider mit Antennen nicht unter 60 Euro zu haben ist. Aber das wäre dann optional.

Schau Dir mal die Videos von dem Gogoro an, der gerade in Taipeh gelaunched wurde. Das ist m.E. die Referenz für einen smarten Roller. Der wird wohl nie nach Deutschland kommen (soll nur in Megacities an den Start gehen, also Städte mit 10+Mio. Einwohnern). Also müssen wir uns selbst was basteln

Würde mich nicht wundern, wenn die Unus auch was in der Pipeline habe. Die beiden Gründen betonen ja oft, dass der heutige Unu nur Schritt 1 ist und noch größtenteils auf dem e-Vino von Yamaha beruht. Die nächste Generation soll dann der große Wurf werden. Ich glaube auch gelesen zu haben, dass sie Android und IOS-Entwickler suchen. Vielleicht machen sie dann den Claim auf der Website ("unu - der smarte elektroroller") auch wirklich wahr