Misuratore Ampere / Volt / Continuità per pista Slot

International Italiano Generale
#1

Buongiorno a tutti, volevo chiedervi dei consigli per fare con Arduino un misuratore con visualizzatore. Vi spiego meglio il mio problema: - Abbiamo una pista di macchinine Slot con 4 corsie e vogliamo monitorare il voltaggio di picco, siccome la regola è che non si possono usare più volt di quelli forniti dall'alimentatore e qualcuno ha fatto il furbetto. Naturalmente siccome le macchine sono molto veloci, non è possibile monitorare ad occhio il picco, ma questo verrà salvato e scritto a parte rispetto al voltaggio attuale. - Sarebbe interessante anche fare una piccola "telemetria" considerando anche l'assorbimento di corrente dei motori, salvandola da qualche parte. - Manca anche un sistema per contare quante volte una macchina è uscita di pista e in caso quanto tempo ha perso. - Una cosa importante per il tempo, nella nostra pista in legno, è la temperatura e l'umidità dell'ambiente e sarebbe interessante monitorarlo o semplicemente avere un termometro a portata di mano, cosa che attualmente non c'è e che avendo un Arduino da installare si potrebbe fare semplicemente con un LM35 (umidità non saprei come ma credo ci siano i misuratori che fanno temperatura e umidità assimee ma non ne ho mai usati). - Infine sarebbe bello avere uno speed trap alla fine del rettilineo, il che significherebbe avere due sensori a infrarossi per ogni corsia, sistemati ad una distanza ben specifica.

Il sistema di cronometraggio della pista è l'IST, per chi conosce il mondo delle Slot.

Quello che più mi interessa attualmente è fare il monitoraggio della tensione, della corrente e la continuità. Per farlo avrei bisogno di un'entrata analogica per ogni pista, collegata ad un partitore di tensione opportuno siccome la pista viaggia a 12v, ma questo significherebbe già 4 entrate analogiche occupate. Per il monitoraggio della corrente invece? Come potrei fare? Non esiste qualcosa che possa fare l'uno e l'altro facendomi guadagnare porte? Ho letto di un acs758, ma non ho capito se misura contemporaneamente sia la tensione che la corrente e come faccia a farlo. Mentre per la continuità non saprei proprio.

Ringrazio tutti per le risposte. Riccardo

#2

Tensione e corrente richiedono due misure diverse, la prima è in parallelo, la seconda in serie, non è possibile misurare la tensione applicata alla pista partendo dalla sola misura in corrente, idem al contrario per la corrente. Se devi monitorare tensione e corrente di quattro tracce hai bisogno di otto ingressi analogici, di conseguenza non puoi usare una UNO, ti serve una MEGA2560. L'ACS758 è un sensore per alte correnti, fondo scala minimo 50A, decisamente esagerato per l'uso con auto slot dove anche prendendo in considerazione la corrente di spunto difficilmente si va oltre i 10A. Con solo l'ACS758, o altri sensori corrente con fondo scala minore, non puoi misurare la tensione applicata alla traccia sotto esame.

#3

Ok per cui devo valutare un altro metodo per misurare la corrente. Cosa posso fare? Potrei usare dei multiplexer analogici per aumentare il numero delle porte? (cioè ho sufficiente velocità per le letture?) Vorrei evitare di scomodare un Mega2560 anche perché vorrei mettere un ATMega328 StandAlone. I valori vorrei leggerli tramite un display OLED, per cui il collo di bottiglia credo sia nella parte analogica più che nella parte digitale, quindi senza passare a qualcosa di più grosso potrei risolvere ampliando le entrate analogiche in quel modo.

#4

Scusa se ti faccio domande Che ti sembreranno banali, ma è per chiarire le idee

Le macchinine vanno solo in un senso, vero?
Hai idea della massima core te che assorbono, in gara e all’ avvio?

Come te la cavi con la programmazione?

Devi salvare i dati di temperatura e umidità, su una sd?

Anche i tempi persi per fuori pista, vanno salvati?

Due misure per pista richiedono due ingressi analogici

Per quattro piste una UNO non basta, anch’io voto MEGA

Ci sono sensori di tensione e corrente in SPI, anche che fanno tutte e due le misure, ma mi sembra eccessivo

Anche multiplex lo vedo eccessivo,

Comunque tutto quello che hai scritto si può fare

#5

Ok, ho letto solo dopo...

I sensori basati su lmp92064 andrebbero bene, ma io non li so usare

#6

Le macchine vanno in un solo verso si.

Non ho idea ma sarebbe interessante misurarlo sul circuito, per avere anche idea se un motore è buono, in base a come va e quanto assorbe. Assorbimento di picco si parla di 8 Ampere per motori molto molto spinti e lavorati. Sul mio comando ho un transistor MJ802 (100 Volt, 200 Watt, 30 Ampere) e se non uso un dissipatore o una ventola comincia a scaldare, per dare una specie di paragone.

Con la programmazione imparo facendo domande. Guarda questo topic: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=449092.0

Il salvataggio dei dati non sono sicuro che serva, temperatura e umidità interessano per la sessione di tutti e servono solo come indice in relazione ai tempi. D'estate i tempi si alzano, d'inverno si abbassano. E' più che altro per capire quanto lenta è la pista rispetto al tempo ideale.

Mi interessa contare quante volte esco di pista da un reset e al massimo quanto tempo ho perso per tutte le uscite che ho fatto, magari salvando il tempo perso per ogni uscita. (corriamo in 4 alla volta, ogni 3 minuti cambiamo corsia, quindi sarebbe da resettare ad ogni cambio corsia. durante la corsa ci sono dei "ponti", ovvero togliamo la corrente perché un commissario sta sistemando le auto uscite di pista e ci mette troppo tempo, oppure c'è stato un incidente grosso, oppure le auto escono in posizioni scomode. naturalmente quando c'è il "ponte" si deve fermare il conteggio del tempo di uscita, perché sono tutti fermi.)

Perché eccessivo SPI e multiplex mentre una MEGA2560 no? Non ho problemi a farmi PCB.

#7

Vedevo più semplice la mega, ma se puoi farti il pcb ok

#8

Ma perché ti devi complicare la vita per niente ? Hai una idea di quanto sia critico usare componenti come gli LM92064, assolutamente inutile nel caso specifico, di quanto costano con i vari componenti di contorno, in particolare la rsense di potenza ? Usa una mega compatibile, la paghi meno di 20 Euro, una manciata di passivi, quattro sensori corrente hall da10-20A, se vuoi anche temperatura e umidità aggiungi un LM35 e un DHT22, problema risolto.

#9

Posto che io sarei d'accordo con astro....

Casomai i sensori potrebbero essere ina219

Iic, misura della corrente higside...

Forse meglio degli altri

#10

Si ho visto il datasheet di quel componente e mi sono messo un po' le mani tra i capelli. Ho provato a buttare lì l'idea dei mux perché in passato li ho usati per leggere 36 potenziometri e 10 fader perché volevo farmi un mixer. Allora per leggere la corrente guardo quei componenti la, mentre per fare una misura di continuità come posso muovermi?

#11

Oh no.....

Niente continuità mentre scorre corrente

Ammenocche tu non voglia fare con onde convogliate in rf, ma lasciamo stare

Io farei auto assente = tensione sì ma corrente no

In logica, quindi, non con misure...

#12

Si ma se ho l'auto ferma ho 0 tensione e 0 assorbimento, quando "frena" il motore si comporta da generatore perché è in corto circuito. Ho bisogno di chiarirmi un po' le idee.

#13

Non so come funziona la frenata sulle slot car, però troverei logico che sia realizzata con due modalità, frenatura elettrica tramite un carico variabile applicato alla pista, p.e. una resistenza di potenza, in modo sfruttare il freno motore dovuto alla generazione di energia elettrica, con segno opposto, da parte del motore quando gira senza alimentazione, e un sistema di alimentazione con polarità inversa per frenate con molta forza. Se devi verificare la presenza dell'auto sulla pista hai un solo modo semplice per farlo, la tensione minima applicata alla pista deve essere almeno di qualche decimo di Volt, in questo modo se l'auto è presente ci sarà comunque un leggero assorbimento di corrente, bastano 20-30 mA, non sufficiente per far girare il motore, ma sufficiente per confermare la presenza dell'auto sulla traccia.

#14

Allora, ci sono vari modi per alimentare le piste e vari modi per frenare una macchina Slot.

Noi sulla nostra pista abbiamo un alimentatore unico a 12 Volt che va alle postazioni. Su ogni postazione c'è una presa sulla quale si collega il regolatore che va al positivo della propria pista e quindi ad un polo del motore. Il polo negativo è comune a tutte le piste.

In un'altra pista invece ci sono 4 alimentatori tarati per ogni pista. Il proprietario di questa pista però mi ha detto che per il suo sistema di monitoraggio tensione ha dovuto togliere dei disturbi, perché a vuoto la tensione oscillava. Non so altro però, non so di quanto fosse l'oscillazione ne quali disturbi potesse avere. Appena possibile mi faccio passare tutto il materiale. Però lui ha fatto solo il monitoraggio della tensione. Io volevo provare a fare qualcosa di più completo.

Per quanto riguarda la frenata, noi usiamo un solo dei due metodi, siccome le frenate sono molto veloci: - Di solito mettiamo un potenziometro fra i due poli del motore e quando il comando torna alla posizione di partenza chiude il circuito tra il polo positivo e il potenziometro. Il potenziometro è di solito uno a filo, per cui di potenza, da una decina di Ohm. - Sennò c'è la possibilità del "tutto freno" ovvero quando si chiude il contatto i poli del motore sono cortocircuitati, non c'è nessuna possibilità di regolazione della frenata e il motore frena sempre al massimo. - Un'altra variante del potenziometro è quella di mettere un transistor e con un potenziometro "normale" regolare il guadagno di corrente che passa tra collettore ed emettitore (il potenziometro è tra emettitore e base) e il contatto del freno da tensione di 12 Volt alla base del transistor tramite una resistenza. - Infine c'è la possibilità del cosiddetto "freno PWM" dove alimento un 555 che oscilla su un MOSFET collegato tra i poli del motore. Con questa soluzione ho notato un picco (che sembra quello che dici tu quando parli del secondo metodo di frenatura, ovvero dare una tensione contraria) e poi un mantenimento lungo il duty cycle. Questo produce una frenata importante all'inizio ma poi un mantenimento, il che è diverso dal normale e su qualche pista aiuta perché hai la botta iniziale ma poi in entrata curva la macchina scorre.

Sarebbe interessante provare la tua seconda opzione, ovvero tensione contraria, ma se non viene usata neanche dai produttori un motivo ci sarà. Probabilmente si è una frenata tosta ma forse frena troppo per essere controllata adeguatamente, gli spazi di frenata sono minimi e quindi non si riesce a mettere la macchina come si vuole, l'inversione di polarità può creare danni al motore che è già sollecitato (sono motorini che fanno 60k giri) senza contare i problemi alla trasmissione corona / pignone. Io ho lo schema elettrico del freno PWM sul quale ho visto la curva ed ho notato questo picco inverso di tensione, ma non so come mai succeda. Credevo il 555 non potesse farlo.

#15

La frenata tramite tensione inversa è da farsi sotto stretto controllo della corrente richiesta dal motore, quindi serve una certa quantità di elettronica per implementarlo, cosa che andrebbe ad incidere non poco sul costo dei sistemi di controllo per le slot car. Per dirla tutta la soluzione ideale, senza barare, è usare un controllo del motore a quattro quadranti, ovvero tramite pwm in lap mode, però non ho idea se sia consentito dal regolamento e serve il controllo diretto della traccia, tutte e due le rotaie, senza avere nulla in comune con le altre.

#16

Beh...

Qui parliamo di misure, non di controllo

Se ho capito bene il regolatore è del giocatore

E causa frenatura in ctocto non possiamo nemmeno usare piccole correnti per sapere se la macchina è in pista

Tocca misurare la corrente, che potrebbe anche essere negativa, niente shunt analogici quindi, o almeno non facilmente

È un casino

#17

Purtroppo di elettronica non inerente Arduino non ne possiamo parlare più di tanto.
I forum di Slot non dicono molto e di sicuro non mettono formule o dati particolari purtroppo.
La frenata con tensione inversa è meglio evitarla come dicevo per quei motivi. Meglio dare meno interferenze possibili agli altri concorrenti.

Ma i tester come fanno a “misurare” la continuità dei diodi? Oppure vedere se le tracce non sono interrotte su un PCB…

#18

fai almeno una cosa:

misura con un tester 10Adc la corrente consumata da una pista in ogni condizione possibile in particolare sarebbe interessante sapere la corrente di corto circuito della pista, per prevedere il caso di una macchinina con motore impiantato

#19

ricki158: . . .

Ma i tester come fanno a "misurare" la continuità dei diodi? Oppure vedere se le tracce non sono interrotte su un PCB...

applicano una limitata tensione al componente in prova

E misurano la debole corrente

Non, ripeto non, è consigliato a componente montato Non, ripeto non, si può fare a circuito in tensione

#20

In realtà è possibile verificare se un diodo funziona quando è montato sul circuito, a seconda di quello che deve fare può bastare un tester, è sufficiente misurare la tensione ai suoi capi e se è quella prevista dal costruttore il diodo funziona, oppure serve un DSO per verificare l'andamento del segnale ai capi del diodo. Idem per le piste del pcb, verificando la differenza di potenziale, o il segnale, tra GND o Vdd, tra due punti di un pcb è possibile capire se la pista che li unisce è interrotta oppure no. Tornando alla questione pista l'unico modo, semplice, per stabilire se l'auto è sul tracciato è quello che ho suggerito io, fare in modo che anche con il pulsante di controllo a zero ci sia sempre un minimo di corrente attraverso il motore, 20-30 mA bastano e non hanno alcun effetto sull'auto, se l'auto non è presente la corrente rimane a zero, se è presente ma non in moto c'è il piccolo flusso di corrente a segnalarlo.