Messung von niedrigen Ampere-Werten / Deep-Sleep uAmps

[juergs]

@PeMue:

ist diese R-Konfiguration die Richtige?


Bei der grünen Platine scheint OUT+ der E+ Ausgang zu sein, er führt im Betrieb um die 3.6 Volt, als Betriebsspannung für die Wägeeinheit.
E- ist AGND.

Note that A+ and B+ are connected together! You will need to take this into consideration if you use both channels.

Typically you'd wire A+ and B+ to Vcc, then B- and A- would supply the voltage to whatever nodes of the circuit you are testing.
Alternatively, you can connect A+/B+ both to gnd, then A- to the gnd of node A, and B- to the gnd of node B.

This way the display will read negative currents, but the accuracy and range are maintained.

This method is also allows arbitrary source voltages from a common ground... for example A can measure a 5V sourced node while B measures a 12V sourced node.
To avoid accidentally shorting a loop, I prefer to use one wire to connect both A+ and B+ (except the rare case where A and B have isolated supplies).

You will have to run this meter with an ISOLATED power supply. That means you can't power your device under test off the same 5V source as the micro amp meter, and you can't have the grounds connected either.
This means using a USB on your laptop while it is plugged in, and a usb power port on the wall will not work (potential for common ground).

The easiest way to ensure you have an isolated supply is to use one of those battery powered USB chargers to power the uamp meter, then the DUT can be powered from a wall USB,
a second battery powered USB charger, or whatever else (just not the same USB charger). Folks who don't grasp this may complain of values jumping around too much,
because that is what happens when you have a common ground between the DUT and this meter.

Variante

[juergs]

Obige Schaltung funktioniert !   

Eine Kalibrierung der Kanäle ist aber erforderlich.

Versuche noch 0.1%ige Meßwiderstände zu bekommen.

[Ranseyer]

Versuche noch 0.1%ige Meßwiderstände zu bekommen.

Kannst dich ja melden wenn du welche gefunden hast... Meine Taktik war: habe 1%ige bestellt und hätte mal geschaut was da mittels selektieren geht...

[juergs]

Danke, gute Idee. Die Bastelkiste gab gerade nicht viel Passendes her ... 

Kalibriert sieht es besser aus ...

[PeMue]

Hallo zusammen,

Die OLEDS sind ja eigentlich 3V3-Typen und eine 5V Toleranz des I2C-Interfaces ist bei den Feld-Wald-und-Wiesen-OLEDS mit Sicherheit nicht gegeben.
Muss man dann doch eine TTL (5V)-kompatible Version nehmen oder muss der Nano mit 3V3 betrieben werden. Der HX711 läuft ja mit 5V ?

ich habe mir mein OLED Display mal angeschaut, das ist echt d*mlich gelöst:
- die Versorgungsspannung ist (vermutlich) über einen Spannungsregler runtergeregelt
- SCL und SDA gehen direkt auf das Display

Wäre ein Levelshifter nicht angebracht?

Klare Antwort: ja. So ist das eben, wenn man Schaltungen ungeprüft übernimmt  . Ich baue meine Platine mal (mit Pfostensteckern) auf und schaue mal, was dabei rauskommt.

Gruß Peter

[juergs]

Hallo Peter,

die Selektion des OLEDS über die 5V-Toleranz ... 
Hier die Levelshifter-Schaltung: https://forum.fhem.de/index.php/topic,60204.msg516366.html#msg516366

Mache mich an das Gehäuse-Konzept....
Da sollte noch Platz für eine Zwischenplatine sein.

Grüße,
Jürgen

PS: Hast Du für Kanal 1 ein anderes Widerstandsverhältnis gewählt?
< 3000µA (3mA) erscheinen mir etwas zu niedrig .... Eher Faktor 10:  10 Ohm zu 10K ?

Korrektur:

1ohm impedance, 300mA range, 100nA easily, and 2 channels

[juergs]

Vorüberlegungen zum Gehäuse.

1. Habe den Nano-Bootloader geflasht und dann die 6p Pfostenleiste entlötet, um den Platz nach unten im Gehäuse einzusparen.
2. Die Nano-Seite würde nach unten gesetzt und im Gehäuse die USB-Buchse nach außen geführt.
3. Musste bei mir wegen der grünen HX711-Platinen-Variante etwas umverdrahten. Leider mit zusätzlichem Platzbedarf und Pfriemelei.
4. Für die Positionierung des OLED-Displays würde ich auf eine feste Verlötung auf der Platine verzichten und eine Verdrahtung mit Litze bevorzugen. Dafür würden dann die beiden Bohrungen für das OLED zum Befestigen der Platine frei.
5. Bananen-Buchsen-/Stecker oder die um 1 mm kleineren Kombis (würde den kleineren Durchmesser vorsehen, für normle Bananen-Buchse müssten die Durchmesser um 1mm vergrößert werden?)

Das gibt mein Fundus an Stecker-/Buchsen-Möglichkeiten gerade mal her:

[PeMue]

... die Selektion des OLEDS über die 5V-Toleranz ... 

Oder wir bauen den Arduino nano auf 3,3 V um, ich habe da irgendwo was gesehen (und auch schon durchgeführt, aber meine Dokumentation ist im Papierstapel versteckt) ...

Gruß Peter

[Tom Major]

ich würde vorschlagen bei einem eventuellen Redesign der Platine den Standard I2C Levelshifter mit 2x Mosfet und 4x R auf der Platine vorzusehen.

Eine Anleitung für Arduino Nano auf 3,3 V wäre z.B. hier
https://www.ba0sh1.com/blog/2013/03/30/tutorial-3-3v-hacking-for-arduino-nano/

aber ich weiß nicht, ich werde wohl lieber den I2C auftrennen und so eine Platine dazwischensetzen
https://www.ebay.de/itm/3x-I2C-5V-3-3V-4-Kanal-Level-Shifter-Konverter-Pegelwandler-Arduino-Raspberry/253048505379

[juergs]

Gehäuse ist doch etwas "schwieriger" zu konzipieren.
Es fehlt noch Deckelfixierung (Oben oder unten?) und Fixierung des OLEDs von der Deckelunterseite.
Die genaue Position der USB-Buchse mit einem Stecker kann ich erst "live" messen, wenn der Prototyp gedruckt ist..
Die Ecken werden abschließend noch gerundet.
Fixierung der Platine erst mal über beide oberenen OLED-Bohrungen, die Dritte liegt bei mir leider unter der grünen HX711-Platine.   

Als Taster: Reset des Nano links und rechts die Set-Offset-Funktion (Tastertyp noch offen, evtl. dieser bietet sich an) . Evtl. mit Unterbauplatine: smd-kurzhubtaster

[Ranseyer]

Hat eigentlich schon Mal jemand das Display mit 5V zerstört?
Der Schaden wäre ja gering. Die HW ist nicht teuer und es müssen nur 4 Pin s ausgelötet werden...

Ich würde es einfach darauf dass ankommen lassen. Mit dem Risiko dass durch einen Defekt Mal eine Messung in die Hose geht, könnte ich sehr gut leben...

[dmq]

Bei mir geht ein Großteil mit der Zeit (5-6 Monate Dauerbetrieb) ohnehin kaputt. Auch im 3.3V Betrieb. Bin hierzu auch relativ entspannt.

[juergs]

Der Unterschied zwischen Theorie und Praxis ... ein paar 1/10 mm

Also erst mal korrigieren und die Positionierung des Oleds verbessern.

Transparentes PETG ist auch nicht ganz der Burner. Muss mir noch Schwarz besorgen ...

[juergs]

Habe mir schwarzes PETG (leider glänzend und nicht matt) besorgt und dann gleich mal wieder eine größere 3D-Drucker-Einstellaktion vom Zaun brechen müssen .... (siehe Bild).
Trotz neuer Düse kam es zum Ergebnis auf der rechten Seite. Mit neuer Düse und neuer Druckbett-Einstellung läuft der Drucker wieder in gewohnter "Qualität".   
Anmerkung: Manchmal ist Transparent schon praktisch

Jetzt hätte ich noch ein paar Meinungen zur Ausführung nachgefragt:




• Die Befestigung der Platine reicht mit zwei M2.5  Senkkopfschrauben, meiner Meinung nach, mehr als aus.


• Auf die Verschraubung der Deckelplatte würde ich gerne verzichten, da der Deckel als Presspassung genau auf das Untergehäuse passt und eigentlich fest genug sitzt. (Bei Bedarf kann mit etwas Keber nachgeholfen werden.)   


• Auf die Verwendung von Pfostenleisten für den Nano mit entsprechender Skalierung der STL würde ich gerne verzichten (wg. Aufwand)


• Die Ausführung der USB-Buchsen-Aussparung würde ich noch etwas Tüfteln, um mehreren USB-Stecker-Ausführungen zu genügen, ggf. muss man selbst noch etwas nachfeilen 

PS: Jetzt könnten noch Wünsche berücksichtigt werden .. 

[juergs]

@ PeMue: Hier die 3D-Print STL- und Fusion360-Projekt-Dateien: µAmpMeter

Verschiedene Deckel-Versionen sind noch in der Mache um verschiedene Buchsen-Varianten verarbeiten zu können.
Beim Slicen habe ich mit Stützstrukturen keine ordentlichen Ergebnisse erzielen können, ohne beim Entfernen dieser das Gehäuse zu beschädigen.
Deshalb habe ich beim Slicen Stützstrukturen disabled, mit sehr gutem Ergebnis.
Die Objekte sind im Slicer noch in X-Richtung um +90 Grad zu drehen.
Die M2.5-Gewinde habe ich mit Gewindeschneider einfach manuell nachgeschnitten.
Der Deckel kommt in zwei Ausführungen: 5.8/7.5mm Standard-Bananenbuchsen oder mit 5mm Durchmesser für die kleinere Buchsen-Variante.
Druckzeit Deckel: 1h
Gehäuseunterteil: 3h