Как измерить ток кулера?

Question

[Kalombyr]

Доброго вечера!
Допустим, есть обычный компьютерный кулер 5 Вольт, который питается зарядкой от сотового. Нужно измерить ток, для этих целей использую мою любимую INA219 (вольтметр и амперметр с протоколом I²C).
Разумеется, проблема в том, что показания тока скачут очень сильно в пределах двух соседних замеров. RC-фильтр подобрать не получается.
Как будет правильнее всего сделать? Каким алгоритмом фильтровать?

P.S. Пробовал скользящую среднюю - не подходит, всё равно плавает.
True RMS вроде бы для постоянного тока не самое лучшее решение?

Answer 1

[Александр Гусев]

А почему RC подобрать не получается? В чем проблема?

Можно вообще емкостей понавешать у кулера (электролиты+керамика/танталы/пленка) и производить измерения между источником и кулером с емкостями - это сгладит пульсации тока на участке источник - нагрузка.

Ну и для работы с сигналом было бы неплохо его видеть. Вот примеры осциллограмм с питания у кулера (от 5В без доп. емкостей) и осциллограмм с шунта 0,33 Ом.

Comments

[Kalombyr]

Либо слишком много, тогда на изменения нагрузки реагирует ну оочень медленно, либо слишком мало и плавает всё равно.

[Александр Гусев]

Kalombyr, попробуйте у двигателя емкостей повесить. 1-2 мкФ низкоомных (керамика/пленки) и 47-100 мкФ электролит.
И источнику будет проще и пульсации должны стать гораздо меньше.

[Александр Гусев]

Kalombyr, средствами АЦП усреднение пробовали? 32, 64 или 128 семплов?

[Pavel K]

Александр Гусев, у INA219 настроить можно, что бы своими силами эт делала, 64, 128 есть.
Кстати, в порядке бреда, почему нельзя скажем из 1000 выборок найти наименьшее и наибольшее значение, а потом на 2 поделить (допустим, что слишком больших всплесков/пиков нет) ?

[Александр Гусев]

Pavel K, получим разброс дурной из-за того, что можем ловить иголки и помехи.
Лучший вариант медианный фильтр. Берем, допустим 21 выборку, сортируем по возрастанию и берем 11-е значение.
При этом мы отсеиваем выбросы, которые как раз могут вносить серьезные ошибки.

Но тут вопрос в том, что эта выборка должна укладываться в период пульсаций. Иначе мы можем в теории всеми выборками поймать максимумы сигналов и получить завышенный результат.

[pfg21]

Александр Гусев, если длина выборки усреднения будет гораздо больше периодов пульсаций, то импульсы снивелируются.
ток кулера не такой параметр что меняется сотни раз в секунду и за которого надо высокоточно по времени следить. сделать усреднение значений в секунду и вполне хватит.

[Александр Гусев]

pfg21, скорее она должна быть соизмерима с периодами пульсаций. И как можно больше точек умещать в периоде. Если просто много выборок, но редко, то можем попадать в одни и те же точки на некоторых частотах.

По идее, встроенное усреднение датчика тока должно помочь. 128 выборок за ~67 мс.

Answer 2

[Андрей Бондаренко]

Если не нравится усреднение конденсатором: можно взять аналоговый INA138( например), далее на АЦП с частотой дискретизации от 10кГц и программное усреднение( "стробируя" сигналом с таходатчика).

P.S. Судя по документации 219ю можно разогнать до нужной скорости, если снизить разрядность преобразования