Вопрос вырос из тем про создание вело фонаря:
АЦП в AVR (https://anklab.ru/forum/index.php?topic=125.0)
UART в AVR (https://anklab.ru/forum/index.php?topic=79.0)
Как засветить светодиоды от AVR через сдвиговый регистр? (https://anklab.ru/forum/index.php?topic=45.0)
и задачи как измерить напряжение на 11,1 вольтовой литиевой сборке которую собираюсь использовать для оного.
Поскольку внутреннее опорное напряжение АЦП в ATmega328 составляет 1.1V Делитель напрашивается сам собой, но линейный делитель дает слишком маленькую дельту измеряемых напряжений, что не позволит сделать уверенный гистерезис между напряжениями включения и выключения.
Благодаря товарищу чату GPT (дабы вспомнить, что товарищ говорил почи год назад) :) родил вот такую схему:
export.png
Для полностью заряженной батареи график выглядит так:
export2.png
На макете схема ведёт себя также. Превышением верхнего порога можно пренебречь, во-первых оно будет не долго, а во-вторых, все что выше него на АЦП будет просто 1023.
Поскольку в своей квалификации я не уверен спрашиваю:
1. Эта схема жизнеспособна или она только лабораторная (на посмотреть)?
Эквивалентное сопротивление участка цепи R3-D4, согласно расчетам, меняется от сотен килоом то 4,5 кОм.
2. Я правильно понимаю что это сопротивление чисто виртуальное, ток не выполняет на нём работы с выделением тепла и его невозможно померить прибором, а только посчитать?
3. Токозадающим элементом в цепи с открытым стабилитроном является R2 (исходя из максимального, измеренного, тока потребления в 15 mA это так)?
4. Есть способ посчитать сопротивления R3 исходя из табличных данных? Я подобрал его эмпирически дабы при входном напряжении 11.1V выходное было 1.1V
Решение имеет место быть. Однако, с учётом реальных параметров, применяется редко. Например, противоречие: положительный ТКН стабилитрона и отрицательный ТКН контролируемого химического источника тока. Ещё: при росте входного напряжения с некоторого момента будет значительный рост тока. Ну и напоследок естественный разброс параметров стабилитронов: 10% коридор (т.е. плюс-минус полвольта при 10 целевых) - это многовато. Для тиражирования придётся устраивать либо жёсткий кастинг стабилитронам, либо вводить обязательную калибровку при настройке устройства.
С точки зрения точности заманчивее выглядят микромощные компараторы или ОУ. Например, LT1017 с его 20 мкА (0,02 мА) током потребления.