Термоящик для транспортировки аккумуляторов Опции

[asharky]

Я тут старое вспомнил и делаю "термоящик" некий. Для хранения аккумов в полевых условиях при отрицательной температуре и т.п. Как закончу, то наверное можно будет тиснуть материал. Проект будет открытый вполне, программу управления термотатом планирую сделать Опен Соурс.


Интересно? Можно отдельной темой оформить тем более, что мне нужны общие консультации на предмет юзабилити и функционала. Придумать-то много чего можно, но вот насколько это нужно кому-нибудь - вопрос

ЗЫ. Схему прилагаю. Программа в стадии отладки. В общем уже готова грубо, но хочется сделать как лучше: автоматизировать некоторые процессы внутренние и функционал добавить.

[Soling]

Транзистор именно один будет?

[asharky]

Транзистор именно один будет?

Не обязательно. Не догма конечно: можно просто реле поставить на управление и дальше уж каждый сам, что хочет то и включит.

С транзистором не ясно пока, кстати. Задумка в том числе и при помощи ШИМ им управлять , но может и откажусь от этой идеи. Посмотрим.

Основная задумка такова: есть термоящик, для хранения "в поле" аккумуляров до полёта и защиты их в нём от зимнего холода. Есть микросхемка-чип, в которой имеется всё необходимое для создания "умного" термостата, включая у неё внутренний простейший термодатчик. Дальше уже всё программным путём достигается. Эксплуатация термоящика должна быть простейшая: дома, в тепле, сложил заряженные аккумуляторы в ящик, включил термостат, закрыл ящик и поехал "в поля". Термостат, в момент включения, температуру окружающей среды запомнил и поддерживает её до момента отключения, или до момента разряда питающего его аккумулятора. точность термостатирования ну пусть будет порядка до -5С вниз, от начальной установки в момент включения (датчик в чипе не очень точный - так себе, прямо скажем).

Если сейчас из проекта выкинуть требования по какому-либо пользовательскому программированию устройства, по защите питающего термостат аккумулятора от переразряда, и индикации режимов светодиодом, то от схемы останется практически только один чип и нагревательный элемент на выходе - в т.ч. это может быть и просто реле

Вопрос: что хотелось бы видеть пользователям от такого "термоящика"? Я c вниманием и удовольствием прислушался бы к мнениям.

[RickHustle]

Смысл такого термостата? Можно взять термос и положить всё в него. Без энергозатрат практически тот же эффект, если аккумуляторы не на улице сутками хранить. Аккумуляторы это даже не чай, им вполне >0 градусов по цельсию хватит и то если это морозобоязливые LiPo.

Ещё интересно откуда планируется брать питающее напряжение для установки. С собой свинцовый аккумулятор в нагрузку таскать или как-то от автомобильного?

[Soling]

Вообще то, стоит в отдельную тему.
ИМХО, немного "пере" В смысле: замера - фиксации. Вполне достаточно задать фиксированную температуру константой и не наворачивать замер.
Про один транзистор - точечный прогрев, есть ли это хорошо? Циркуляция воздуха плохая. Не думаю, что акк будет там в гордом одиночестве в трех кратном объеме. Радиатор тоже не шибко спасет. Хотя, лучше чем в одном месте греть.
Для обогревателя можно взять конструкцию термостата для генератора. Делали когда то.
Алюминиевая коробка. По внешней стенке намотан тонкий нихром. Снаружи все закрыто пенопластом. Он выдержит, по скольку высокая температура не нужна.
Реле, к стати, не стоит. Жрет много. А ресурс питания ограничен. Лучше через полевик запитать.

[asharky]

Смысл такого термостата? Можно взять термос и положить всё в него. Без энергозатрат практически тот же эффект, если аккумуляторы не на улице сутками хранить. Аккумуляторы это даже не чай, им вполне >0 градусов по цельсию хватит и то если это морозобоязливые LiPo.

Ещё интересно откуда планируется брать питающее напряжение для установки. С собой свинцовый аккумулятор в нагрузку таскать или как-то от автомобильного?

Смысл есть в тех случаях, например, когда место полётов находится далеко от стоянки авто. Это: поле на Комендани, Финский Залив, и т.п. Ну и те же Лаврики, когда начнём туда ездить допустим в феврале: авто на поле не факт, что проедет.

Термос... Да можно и термос конечно, и в карманы аккумы распихать. Дело хозяйское. Но термос пару раз на морозе открыл и тю-тю. А ящик: открыл, забрал следующий аккум, положил предыдущий, и термостат подгонит температуру взад.

Питание... Подразумевается любое: от 6 до 25 вольт. Т.е. в т.ч. можно использовать полётные аккумы. Можно небольшой свинцовый - они бывают очень удобные, плоские такие, на 2.2Ач/12В

ИМХО, немного "пере" В смысле: замера - фиксации. Вполне достаточно задать фиксированную температуру константой и не наворачивать замер.

Ну это как раз просто решается, программно: можно задать режим включения устройства с преднажатой кнопкой (тогда делается замер) и без нажатия (а это будет фикированная константа как раз).

Спасибо за мысль!

Про один транзистор - точечный прогрев, есть ли это хорошо? Циркуляция воздуха плохая. Не думаю, что акк будет там в гордом одиночестве в трех кратном объеме. Радиатор тоже не шибко спасет. Хотя, лучше чем в одном месте греть.

Конструктивно так думается: во всё дно ящика аллюминиевая пластина-радиатор, а над ней пластиковая решетка для того чтобы на неё аккумы класть и плюс конвекционные потоки воздуха сквозь неё пойдут. Можно пару транзисторов разнести на пластине и поставить, это уже от габаритов ящика зависит скорее.

Рассеивает пластина не плохо в общем.

Для обогревателя можно взять конструкцию термостата для генератора. Делали когда то.
Алюминиевая коробка. По внешней стенке намотан тонкий нихром. Снаружи все закрыто пенопластом. Он выдержит, по скольку высокая температура не нужна.

Сейчас полупроводник приобрести проще чем нихром, как мне кажется Ну и плюс полупроводниковым нагревателем динамически управлять проще, на современном уровне вычислительной техники. ШИМ вполне можно на этом кристалле организовать, да ещё и с обратной связью по токам, для того, чтобы не подбирать всякие резисторы из-за разбросов коэффициентов усиления разных экземпляров выходных транзисторов. И, такой момент: напряжение запитки планируется сделать широкого диапазона (6...25 Вольт, например). С нихромом оно как бы менее гибко всё получается. При возложении функции контроля за нагревателями на процессор, всё получается просто, с полупроводниковыми нагревателями. С нихромом не уверен. Может быть и перегрев при больших напряжениях. А вешать ещё и температурный датчик контроля очень не хочется.

Реле, к стати, не стоит. Жрет много. А ресурс питания ограничен. Лучше через полевик запитать.

http://www.chip-dip.ru/product0/51947.aspx - 40мА на 5Вольт. Т.е.: 0.2Вт такое реле кушает. Вроде не много.

Преимущество релейного выхода - "сухой контакт" на замыкание на исполнительный нагревательный элемент. В принципе тогда термостат можно и в быту использовать в различных целях. Коммутировать 220Вольт. Инкубатор если или ещё что подобное

Но вообще с выходным каскадом пока конечно не определенность. Есть о чем подумать.

[Soling]

Полевики сейчас на любой вкус. Есть твердотельные реле. Выгода: долговечность.
Вот с контролем, не понял. Вы согласны делать предзамер, но не хотите ставить обратную связь от датчика температуры? Я так понял?
ШИМ вполне пригоден и для нихрома. Почему нет?
Особой точности не требуется. Мне кажется, значительно важнее упереться в экономичность. Иначе придеться часто бегать на подзарядку. И вся затея теряет смысл.
Наличие обратной связи здесь как раз поможет. Не надо греть постоянно. Достаточно держать температуру в каком то диапазоне. программно организовать гистерезис, не сложно. Как датчик можно вполне использовать диод. Тут не надо ни линейности ни точности. Держит между 20 и 25 градусами, и ладно.

[asharky]

Полевики сейчас на любой вкус. Есть твердотельные реле. Выгода: долговечность.

Хорошо. Как вариант почему нет?

Вот с контролем, не понял. Вы согласны делать предзамер, но не хотите ставить обратную связь от датчика температуры? Я так понял?

Да, так. Сейчас, по моей схеме, для процессора есть информация и о усредненном значении тока через транзистор(ы), и о питающем его напряжении. Дополнительный температурный датчик не нужен. Подбирать транзисторы или сопротивление надеюсь тоже не понадобится (буду отлаживать этот узел - уточню). А с не оговоренным нихромом связываться пока не хочется. Если бы был какой-нибудь конкретный и доступный нагреватель из нихрома то конечно можно было бы и на нём делать. А если на выходе устройства будет неизвестная деталь, то можно "попасть" на то, что при известном токе и напряжении она будет сильно локально перегреваться и пожжёт всё вокруг. Либо надо вводить элементы настройки под этот нагреватель, а этого не хотелось бы: чем меньше конечному пользователю даётся вариантов "творчества", тем надёжнее всё устройство. Без внешнего датчика температуры вводить дополнительную настройку, при монтаже "не оговоренного" нихромного элемента, придётся в обязательном порядке. Да ещё и вопрос: а куда этот датчик ставить: прикручивать прямо к проволоке нихромной? А если не прикрутит человек, а рядом разместит? Проволока перегореть успеет, а датчик этот пока ещё сработает.

Ну и кроме того: а чем нихром-то включать в режим нагрева? Теми же транзисторами? Или реле? В общем набегает сложностей-то.

ШИМ вполне пригоден и для нихрома. Почему нет?

Нихром или покупать надо (сайте Чип&Дип я не нашел, например), или из чего-то выдирать и потом подбирать кусок нужного сопротивления и длины. Затем ещё придётся его в конструктив встраивать. А вот транзисторы, типа КТ817/КТ818, они везде "валяются", у всех радиолюбителей.

Особой точности не требуется. Мне кажется, значительно важнее упереться в экономичность. Иначе придеться часто бегать на подзарядку. И вся затея теряет смысл.

Реле по моей ссылке потребляет, во включенном состоянии, 40мА. Т.е в режиме штатной работы термостата (50/50 %%, предположим) это получается: (40мА * 1ч) / 2 = 0.02мА/ч. От такого вот аккумулятора реле может непрерывно питаться порядка 55 часов: http://www.chip-dip.ru/product0/917824148.aspx

Наличие обратной связи здесь как раз поможет. Не надо греть постоянно. Достаточно держать температуру в каком то диапазоне. программно организовать гистерезис, не сложно. Как датчик можно вполне использовать диод. Тут не надо ни линейности ни точности. Держит между 20 и 25 градусами, и ладно.

Это у меня уже сделано всё, и именно в таком режиме. И гистерезис и всё остальное. Особой точности достичь и не получится, на встроенном в микросхему температурном датчике. Там как раз и стоит внутри диод простейший для этой цели.

Но в любом случае: огромное спасибо Вам за высказанные пожелания и идеи. Хуже нет ситуации, когда приходится "вариться в собственном соку" Взгляды со стороны обязательно нужны! Без этого можно наворочать очень интересных, но совершенно не практичных вещей

[Soling]

Вот почему я не понял рассуждений.
Без обратной связи это просто подогреватель, не более того. И ему не нужны никакие микросхемы, в принципе. Проще, все же подобрать ток в НЭ (нагревательном элементе ) и забыть про него. ШИМ и прочие ухищрения в таком случае, строго говоря, трата денег и энергии.
Если говорить о термостате, то это прибор именно с обратной связью. Смысл его замерять температуру среды, ( не нагревателя а именно среды) и держать ее в нужном диапазоне.
Датчик может стоять где угодно. И желательно подальше от НЭ. Тогда он будет брать именно температуру среды, но не излучение от НЭ.
Конструктивно датчик может ограничится двумя элементами. Один термочувствительный, второй - резистор. Если в МС есть АЦП - вообще нет проблем. Просто отслеживаем напряжение на средней точке цепочки.
Ну, да это понятно, что я полез...

[Soling]

Вообщето по схемотехнике, есть ли смысл тратить время. Вот просто на вскидку в гугле:
http://www.cqham.ru/trx85_79.htm
http://arv.radioliga.com/index.php?option=...67&Itemid=1
http://elektropoleznosti.narod.ru/shemi/tt/Termostat.htm

В "Радио", помнится, печатали схему термометра с функцией термостата. Два в одном. Тожно спросить, сколько ща градусов ниже ноля.

На все вкусы.
Что, понятно, не исключает желания создать что то своё. Это веский довод!



Сообщение отредактировал Soling - 26 Jan 2010, 15:40

[asharky]

Без обратной связи это просто подогреватель, не более того. И ему не нужны никакие микросхемы, в принципе. Проще, все же подобрать ток в НЭ (нагревательном элементе ) и забыть про него. ШИМ и прочие ухищрения в таком случае, строго говоря, трата денег и энергии.

Тут такое дело: каждая новая деталь в схеме = деньги. А каждое программное дополнение термоящика, это, для того кто решит его повторять - бесплатно.

Если говорить о термостате, то это прибор именно с обратной связью. Смысл его замерять температуру среды, ( не нагревателя а именно среды) и держать ее в нужном диапазоне. Датчик может стоять где угодно. И желательно подальше от НЭ. Тогда он будет брать именно температуру среды, но не излучение от НЭ. Конструктивно датчик может ограничится двумя элементами. Один термочувствительный, второй - резистор. Если в МС есть АЦП - вообще нет проблем. Просто отслеживаем напряжение на средней точке цепочки.
Ну, да это понятно, что я полез...

Так в этом кристалле (AtTiny25) - 6 АЦП и ещё куча всего. Три АЦП у меня задействованы:
1. Измерение напряжения на внутреннем датчике температуры
2. Напряжение питающего аккумулятора (через делитель, на ногу №3)
3. Обратная связь ШИМ: ножка №2)

Ещё в кристалле много чего есть: http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/2586S.pdf
- 4 вида памяти
- Пара таймеров
- Сторожевой таймер
- Несколько видов ШИМ можно на таймерах организовать, в т.ч. и высоко-скоростных (до 64МГц)
- Внутренние калибруемые осцилляторы для тактирования прибора
- Собственно термодатчик
- Источники опорного напряжения
- Разноуровневых прерывания куча

В "Радио", помнится, печатали схему термометра с функцией термостата. Два в одном. Тожно спросить, сколько ща градусов ниже ноля.

- http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/ic/Maxim/se..._dig/ds1821.htm - от 200 до 300 рублей. В принципе в режиме термостата он одной ножкой может управлять исполнительным нагревательным элементом. Гистерезис термостатирования встроенный у него. Точность - 1 градус цельсия.

Делать самому термоящик смысл есть. В отличии от приведённых линков, журнала Радио, и решения на DS1821, я делаю более интеллектуальную вещь управляемую програмно, а не жесткое и узко-специализированное аппаратное решение. Это даёт возможности:
1. Программной модернизации алгоритмов работы, без хватания за паяльник.
2. Применения устройства управления в самых различных целях.

А в общем простейший термостат, точности /- 1С и диапазона от минус 50С до 125С, без управлящего устройства, вот он:



Датчик программируется (программатор и датчик собственно у меня есть) и вперёд

Вообще, на мой взгляд, очень многие аналоговые решения из различных журналов типа "Радио", уже устарели безвозвратно. Они применяются только в части реализаации различных радио-трактов и специальной меломанской усилительной техники, но это конечно сильно на любителя уже

[Soling]

Ну, замена паяльника клавиатурой уже не экзотика даже.
Похоже в сочетании с автоматами сборки понятие "монтажник радиоаппаратуры" канет в прошлое.
Но, иногда, если честно, шокирует избыточность. Набор средств и возможностей микриков, впендюренный в дверной звонок...
понимаю, инерция. Но, ничего не могу поделать. Коробит.

[asharky]

Но, иногда, если честно, шокирует избыточность. Набор средств и возможностей микриков, впендюренный в дверной звонок...

Избыточность в кристалле не обязательно всю задействовать. Но чем больше в нём возможностей, тем проще разрабатывать новое.

[Soling]

Избыточность в кристалле не обязательно всю задействовать. Но чем больше в нём возможностей, тем проще разрабатывать новое.

Да понятно. Это чисто психологический барьер.

[Soling]

Да... отвлеклись...
Поищу в Радио схемку. На память, там PIC, вроде бы дешевый стоит. Прога есть. Чем он рулит - пофиг. Там на нагрузку что то мощное работает.
Может как основа пойдет. Только в бумаге найти сейчас сложнее, чем в Нете.

[asharky]

Ну так: схемку ещё закину, раз выше наметил. Может кому надо "термостат без изысков". Точность: /- 1С. Гистерезис уже в базе датчика. Программирование датчика в Питере - стучитесь - программатор у меня есть простейший.



Хотя можно и ещё проще (транзистор: IRF840):

[Soling]

По ходу закралась крамольная мысль, ну, все от той же жадности...
Заменить два транзистора навороченным чипом, оно конечно почетно. Но не вырастить ли вместо этого коробочку для перевозки акков до размеров стартового стола?
1. Хранение в термостате, как исходное.
2. Вольтметр постоянного тока для контроля акков.
3. Зарядник для акков от свинцового гелевого акка.
4. Тахометр для 2х и 3х лопостных винтов.
5. Если совсем озвереть, можно и динамометр для замера тяги цифровой впендюрить.
Ну и до кучи, как вариант для ДВС: питание стартера. Все равно акк стоит большой. Заправка электропомпой...

[asharky]

Оба-на! И всё это жестко установить на шасси от ГАЗ-66, например, и получим мобильный командно-штабной пункт для развёртывания аэродрома микро-авиации в кратчайшее время

Да всё конечно можно сделать - вопрос времени. У меня этот "термоящик" как бы "учебный проект". Я программированием не профессионально занимаюсь и взялся на рабочем примере восстанавливать некоторые свои забытые навыки и получать знания о новых для себя чипах, с которыми я ранее дела не имел. На выходе получится не бесполезная для меня и других программа и несколько схемотехнических решений. И тогда можно уже будет и на более интересное что-то замахнуться.

Как-то так в общем.

А идея Ваша не плоха: собрать всё в кучу. Задолбали уже отдельные мелкие и валяющиеся по карманам разнобатареечные приборы. Вот бы всё окучить сразу. Было бы не плохо.

ЗЫ. А кристалл это он хоть и навороченный, но цена ему от 50 рублей в розницу: http://www.megachip.ru/item.php?item_id=645564 Что транзистор, что кристалл - одна цена.

Вот технологии-то скакнули! В молодости нам такого бы, эх! Наделали бы всяких чудес

[Soling]

Вот технологии-то скакнули! В молодости нам такого бы, эх! Наделали бы всяких чудес

Дидадо об грустном!

Все это реально впихнуть в обычную вагонетку.