A feladat a következő:Egy vízbontó tényleges áram felvételét kell megmérni.A betáp 13.8V-20 A -es tápról megy,ami 220V-ról üzemel.Erre a tápegységre van kötve egy PWM,ami négyszög jeleket állít elő,ezek a jelek vannak rátéve a bontó cellákra.Oszcilloszkópon az impulzus csomagokon belüli jelek szépen leolvashatóak,de az impulzus csomagok közötti szünet idők nem.Mivel ezek olyan "hosszúak",hogy a képernyő kialszik-semmi sem látható rajta.A tápegységen a terhelő áramot mutató LED-ek is kialszanak.Próbáltam konnektorba dugható fogyasztásmérővel,de ez nem jó a kis teljesítmény felvétel miatt.Logikus,hogy hosszabb ideig mérjek.Azonban ezzel a módszerrel a tápegység meddő teljesítményét is mérem-a hűtő bordákon jó pár Watt eldisszipál.A kis feszültségű oldalon multiméterrel nem tudom mérni,mert állandóan ugrálnak a számok.Analóg műszerrel megint nem tudom mérni,a mutató lengése miatt.Arra gondoltam,hogy az oszcilloszkóp képernyőjén a felvillanó jelek időtartamát kellene"összeadni"fotometrikus módszerrel,-foto dióda,vagy tranzisztorral.Így majdnem pontos időt tudnék mérni,ami alatt áramot vesz fel a bontó cella.És itt jön a feladat lényege;olyan áramkör kellene,ami ezzel a módszerrel megállapítja az áramfelvétel pontos mennyiségét.A módszer,eszköz mindegy lenne(persze minnél olcsóbb)a lényeg a pontos energia felvétel mérés.A rendszerben 10-13V közötti feszültség és 0 és 15 A közötti értékek vannak jelen.

SZIA???
Szerintem a kis feszültségű oldalon kellene mérni, kiátlagolva az impulzusokat. Mindezt egy söntön, mert ha jól értem, a feszültség stabil.

Szia ! A PWM- és a tápegység közt elvileg a felvett áram mérhető .

Szevasz!
A feszültség valóban stabil,a probléma ott van,hogy az impulzus csomagok idejét nem tudom mérni.

Szevasz!
Valóban mérhető,de mivel pulzál(egyszer 12A körül,egyszer meg 0)a multiméter a mintavétel időpontjától függően hol ezt-hol azt mutat.

Hello!
Integrálva mérhető az áramjel átlagértéke ha T>>t.
üdv! proli007

Helló!

A megoldás az lenne, hogy egy A/D átalakítóval lehetne csinálni egy mérésadatgyűjtő áramkört, amely úgy működne, hogy az A/D átalakító folyamatosan mintavételezné egy a cellával sorbakötött söntön keletkező impulzusokat. Az impulzusszélesség és a periódusidő ismeretében ki lehetne számoltatni egy programmal a jel átlagértékét az Uátl=(Ucsúcs*t)/T képlettel. Aztán ebből már számolható a teljesítményfelvétel. A pontos mérés feltétele az, hogy az A/D átalakító a PWM jelnél legalább 100x nagyobb mintavételi frekivel vegye a mintákat. Fényáram mérésére már csináltunk egy ilyen áramkört, de az National Instruments mérőkártyával és LabView-al volt megoldva. Természetesen ezek beszerzése horribilis összeg lenne, ezért nem is javaslom, de a mérés lényege ez volt ott is. A fény ugyanilyen impulzus moduláltan volt megoldva, 100Hz-es PWM-mel volt hajtva sok LED, így a szemünkkel nézve halványabban világított, de a szenzor amivel mértük "látta" a 100Hz-es villogást és ez megnehezítette a mérést. Ott is vakartuk a fejünket, hogy ezt miként lehetne megoldani. Aztán ez lett a megoldás, amit fentebb írtam.

Szia!
Látom vágod a témát.Azonban van egy(nem)kis bibi:Azt írod:"Az impulzusszélesség és a periódus idő ismeretében..." Hát éppen ez a bibi,hogy az időt-egy szakaszát-nem tudom mérni!A mellékletből talán-remélem-világosabb lesz a probléma mibenléte.Azt az időt kellene mérnem,amikor a videó linken "elalszik"a képernyő(vagy amikor világít)mert energia felvétel az "alvó"periódusban nincs.

Szia!
Köszi, igyekszem megosztani a tudásom.
Dehogynem tudod mérni. Ha az A/D átalakítóval végigméred a teljes periódust, akkor a kapott minták értékei alapján bármit ki tudsz számolni belőle. Ismered a mintavételi frekit, ebből meg tudod határozni a periódusidőt, mert tudod, hogy hány mintánként van értékelhető jel. Amikor nincs jel, akkor az A/D sem mér semmit, amikor meg van jel, akkor lesz egy adott értéked eltárolva. Úgy tudnád a periódusidőt meghatározni, hogy az első impulzuscsomag első felfutó éle lenne a kezdet, lemegy a három impulzuscsomag, és a következő 3-as impulzuscsomag első felfutó éle lenne a vége. A kettő között kapott értékekből ki tudod számolni a jel átlagértékét. (Ebben benne van a hosszú idő is ami a 3-as impulzuscsomagok között van. Ha meg négy db 3-as impulzuscsomagot kell végigmérni, akkor annyit vársz végig az A/D-vel, és abból számolsz. Persze közben folyamatosan kell mintákat venni, hogy tudjad, hány mintával később érkezik újra értékelhető jel. (Most itt a két felfutó él közti periódusidő mérésére gondolok.)

Szia!
Szerintem mégis a fogyasztásmérő a legegyszerűbb! Megméred működve, a lehető leghosszabb ideig. Majd megméred az egész kóceráj üresjárási felvételét a vízcella nélkül és ezt kivonod
De ez csak az elektromos átalakítás-cellatáplálás tényleges elektromos teljesítményigényét adja meg. A vízbontás hatásfokának méréséhez ennek semmi köze. De nem is azt kérdezted

Szia!
Még ha figyelmen kívül hagyjuk is a bontócellát-vagy egy izzót kötünk rá-akkor sem jó a fogy.mérő.Mint említettem, a tápegység terheletlenül is vesz fel áramot,de ami a lényegesebb,a hűtő bordákon tetemes energiát eldisszipál.Ez semmiképpen nem hagyható figyelmen kívül!Ami a fő lényeg,az valóban a vízbontás hatásfokának mérése,ez azonban szóba sem jöhet a PONTOS bevitt energia ismerete nélkül.

Hali!
Az ismert terhelés és a bemenő teljesítmény különbsége az üresjárási. De esetedben a pontos energia bevitele szinte teljesen lényegtelen! Teljesen mindegy hogy hány wattot fogyaszt, hiszen akkor sem tudod összehasonlítani az előálló gázmennyiséggel. És még közben kaloriméterben kellene mérni a közben keletkező hőt is. Mikor én ezzel a témakörrel foglalkoztam, az egyetlen viszonyítás amit el tudtam fogadni, az a mérleges mérés Vagyis ha elfogadjuk azt, hogy ugyanarról a stabil tápfeszültségről bontva a vizet folyamatos DC-árammal az az energia megmaradás. Tehát meghatározott ideig tápláltva gázzá alakul valamennyi víz, és keletkezik hő is. Na ettől kell jobbat csinálni, hogy "megérje"! Ha ez sikerül, magyarul ugyanerről a tápfeszültség forrásról bármiféle algoritmussal szaggatva az áramot ugyanannyi idő alatt több gáz képződik akkor nyertél, jó úton vagy. Ezt kell finomítani! Az elektromos mennyiségek mérése bonyolult jelalakoknál, ettől lényegesen bonyolultabb, és több összetett hibalehetősége van.

Az impulzusok integrálásával miért nem lehet ezt megoldani?

A legnagyobb probléma a vízcella elektromos paramétereinek folyamatos változása. Hiszen a buborék egyre több, a kapacitás folyamatosan csökken, és az átfolyó áram is. Valamint impulzus csomagok vannak, szünetidőkkel. Ennek az egyszeri fix beállításnak a pontos elektromos mérése is igen komoly felkészültséget igényel, akár elméleti síkon, akár a rendelkezésre álló műszerek tekintetében. Ráadásul ez kísérletileg közelített optimalizálás amikor variálással keresi a lehető legjobb beállítást, arra az egy cellára. De érdekel hogy mit és hogyan integrálnál?

A méréshez használj elektrodinamikus wattmérőt. Bővebben: Link
Ez jelalaktól függetlenül (a mérés elvéből következően) a tényleges felvett teljesítményt mutatja.

A linkelt teljesítménymérővel állandósult, vagy lassan változó értéket lehet mérni. Az impulzuscsomagokra a legjobb esetben is csak ugrálni fog...

Hello!
Vélhetően, mert úgy túl egyszerű.. Barátomtól kérdeztem, hogy miért nem esznek almát, ott van a kertemben. "Azért, mert van!" volt a válasz..
üdv! proli007

Szevasz!
A teljesítmény számolásához az idő tényező ismerete elengedhetetlen.A minta vételezési időben benne van az impulzus idő is,meg az impulzusok közötti "alvó" idői is,tehát hamis értéket kapok.Az impulzusok alatt van energia felvétel,az alvó idő alatt nincs.Ha nem tudom mérni külön-külön az időket,nem kapok pontos eredményt.Ehez szét kell választanom az impulzusok idejét az alvó időktől.Itt van a kutya elásva.

Heló!
A keletkezett gáz mennyiséget pontosan letudom mérni.Ebből pontosan meghatározható a hidrogén és az oxigén mennyisége(két egység hidrogén-egy egység oxigén)A hidrogén fajhője ismert,ebből következik,hogy a keletkezett gáz energia tartalma pontosan meghatározható.A probléma a bevitt energia meghatározásánál van.Ezen belül az idő mérése,ami alatt áramot vesz fel a bontó.Próbálok minél jobb hatásfokot elérni,ez mostanra olyan értéket ért el,hogy magam sem merem fenntartások nélkül elfogadni.Ezért keresem a lehető leg pontosabb mérési eljárást,hogy kétséget kizáróan bizonyítsam-vagy cáfoljam az erdményt.

"A feladat a következő:Egy vízbontó tényleges áram felvételét kell megmérni."

A lüktető egyenáramot egy söntön átvezetve a pillanatnyi árammal arányos feszültséget kapunk. Ezzel a feszültséggel egy integráló RC tagot, vagy elegánsabban egy OPA-val felépített integrátort táplálva annak kimenetén az átlagárammal arányos egyenfeszültséget kapunk. Nyilván az integráló tag időállandóját az impulzusok közötti hosszabb szünetekhez kell igazítani.
Hanem a problémát meg is lehetne kerülni, ha készítenél egy kevésbé "rafinált" PWM-et, amelynek egy például egy kényelmesebben mérhető, számítható, és akár mutatós műszer meghajtására is alkalmas jelalakja lenne (LM555+FET-ek). Nem értek ugyan a vízbontáshoz, de véleményem szerint ez a feladat nem igényel ilyen 3 impulzusos, "mérhetetlen" szünetidejű táplálást.

Szevasz Maci!
Jónak tűnik amit javasolsz-legalábbis az OPA része.Ezzel csak egy bibi van,mi az az OPA?Annyit értek hozzá(vagy még annyit sem)mint Te a vízbontáshoz(ez nem pejoratívnak szántam).Mindemellett ha kapcsolási rajzot küldesz ,(alkatrészek megjelölésével)az alapján eltudom készíteni.A másik része a javaslatodnak már nem jó.A vízbontás lényege(és a "titok")80%ban az elektronikában(PWM)van.Ha sima egyenáramot engedek rá,-vagy olyan magas frekit ahol már nem leng ki a mutató-megette a fene.A gázhozamot lehet így emelni,de a lényeg,a HATÁSFOK a béka segge alá esik.A jelenlegi PWM is 555-re épült FET-el,és a potikkal tudom úgy állítani,hogy analóg műszernél a mutató stabilan egy értéken áll.Ekkor azonban -mint írtam-a hatásfok sehol sincs.A jelenlegi beállításokkal a legjobbak a paraméterek minden szempontból,persze nem azt mondom,hogy nincs mit finomítani a rendszeren.Az elképzelés meg is van,de biztos akarok lenni,hogy jó irányba haladok-e.Nem akarok megint százezreket kidobni bitonytalanra.Az impulzusok nem hármas csomagokból állnak,-csak ennyit rajzoltam be-a csomagok közötti "alvó"szakaszt akartam érzékeltetni.

OPA: műveleti erősítő. (Ezennel megfogadom, hogy így többé nem írom le! ) Kapcsolási rajzot sajnos nem áll módomban küldeni, mert nincs meg a kellő információm a munkához. Meg hát....a motiváltságom se. A PWM alkalmazásával maximálisan egyetértek, de én -a folyamat kézbentarthatósága miatt is- más úton indultam volna el. Valahogy úgy érzem, -bizonyára az alulinformáltságom miatt- , hogy a gombhoz keressük a kabátot.

Én inkább úgy mondanám;a gomb felvarrásához a tűt.Azért Köszi'.

Egy tisztességes oszcilloszkóppal mindent megmérhetsz, amire szükséged van. Megmérheted az impulzusok kitöltési tényezőjét, amplitúdóját, és egy beiktatott söntön a felvett áram ugyanilyen paramétereit, amiből számíthatod az áram átlag értékét. Ezekből kiszámolhatod az impulzus sorozat átlagteljesítményét. Megmérheted az szünetidőt is, majd a szünet idő, és az impulzus sorozat ideje arányában kiszámolhatod az átlag teljesítményt.

Erről jutott eszembe egy célműszer, az impulzusok időbeli elhelyezkedésének mérésére. Egy szoftver, amely egy leegyszerűsített digitális szkóp, amely a párhuzamos porton lévő szinteket ábrázolja, időben csaknem tetszés szerint elnyújtva. A progi ugyan egy vicc, de gondolatébresztőnek jó lehet, ...Anno az infrás távirányítók jeleit figyeltem vele.

Ha megnézed a csatolt videó file-t,láthatod,hogy rövid időre kialszik a képernyő,annyira pulzál a jel.Amikor kialszik,se áram,se feszültség.Ezt a szünet időt kellene megmérnem,de hogyan mérjem a szkópról,ha semmi sincs a képernyőn?

Köszi',de azthiszem egyszerűbb,ha maradok az eredeti elgondolásnál és egy foto diódával (vagy tranzisztorral)megmérem a felvillanások idejét(összeadva)így pontos értéket kapok.Csak hát erre sincs kapcsolásom...

Nem tudom milyen szkópod van, de valószínűleg valami egyszerű játékszer. Azonkívül a szkóppal mérni is tudni kell, mit gondolsz minek van rajta külső szinkronizálási lehetőség? De ha szerzel egy kétsugaras két időalapos szkópot, azzal meg lehet mérni különösebb gond nélkül (anélkül is meg lehet, csak nehezebb). Hogy neked nem megy, az más kérdés.
Akkor keresni kell más megoldást, az akumlátorból felvett teljesítményt könnyű mérni, egyszerű lágyvasas feszültség, és árammérővel, az integrálást elvégzi helyetted.

Ok,nem vagyok profi a méréstechnikában-ezért is fordulok segítségért-talán lesz valaki,akinek segítségével megoldódik a probléma.A javaslatod szerint(ha jól értelmezem)az akku és a renszer közé beteszek egy lágyvasas fesz.és egy áram mérőt.Eddig vágom.A fesz mérő viszonylag állandó értéket fog mutatni.Azért viszonylag,mert az áramfelvétel nem állandó,igadozik.De annyira,hogy egyik időben 12A a másikban 0A.Ennek hatására a feszültség is ingadozik(még ha kis mértékben is)Tegyük fel,bizonyos ideig mérem a feszt és az áramot és átlagot veszek.Kijön nekem (mondjuk)100W energia felvétel.Igen ám,de a vízbontóból folyamatosan jön a gáz(amit szintén pontosan tudok mérni)konkrétan a mért energiánál ténylegesen kevesebbet használt el,hiszen az impulzus csomagok közötti "alvó"időben az áram értéke 0!Egy idő skálánn valahogy így néz ki
12A---------0A---------12A----------0A---------12A-----------0A
Bár ez csak megközelítő,hiszen az áram nem 0 mp alatt esik 0-ra és nem 0 mp alatt ugrik 12-re,de ez az idő elhanyagolható.Tehát a pontos eredményhez mindenképp el kell különítenem az árammal terhelt és a -------------szakaszokat!Tudom,hogy vannak itt tőlem nagyobb koponyák is,ezért kértem segítséget,konkrét megoldást a probléma megoldáshoz.

Igen ám, de az a bizonyos időskála hogy is néz ki? Gondolom, a vízbontó generátorát Te készítetted, tehát tudnod kell az időzítéseket. Ha nem, és egy "fekete doboz" által keltett jelalakot kell vizsgálnod, más a helyzet. A mérési módszer annak függvényében bonyolódik, hogy mekkora az impulzus csomag, és a szünet idők viszonya, valamint az impulzus csomag, és az impulzusok ideinek viszonya. Nem valószínű, hogy ezek túl nagy értékek lennének. Ezeket az időket megfelelő oszciloszkóppal kitűnően lehet mérni, illetve a lágyvasas, és elektrodinamikus műszerekkel közvetlenül mérni. Ezesetben szükség van az integrálási idő praktikus megválasztására. A közelebbi mérési módszerhez szükség lenne a fent említett idők legalábbis nagyságrendi ismeretére. (pl. 1s impulzus csomag hossz, 2 h szünet. Bár, ez elég extrém eset)