Voltage/Current Bricklet¶

Features¶

• Misst Leistung, Spannung und Strom bis zu 720W/36V/20A
• Auflösung 1mW, 1mV, 1mA über kompletten Messbereich
• Bidirektionale Strommessung (z.B. Laden/Entladen)
• Konfigurierbare Mittelwertbildung und ADC-Wandlungszeit

Beschreibung¶

Mit dem Voltage/Current Bricklet können Bricks um die Fähigkeit Leistung/Spannung/Strom zu messen erweitert werden. Das Bricklet wird einfach zwischen Spannungsversorgung (z.B. Batterie) und Last (z.B. Motor) eingebaut.

In akkubetriebenen Systemen können über die bidirektionale Strommessung Aussagen über den Ladezustand des Akkus getroffen werden.

Technische Spezifikation¶

Ressourcen¶

• INA226 Datenblatt (Download)
• Schaltplan (Download)
• Umriss und Bohrplan (Download)
• Quelltexte und Platinenlayout (Download)
• 3D Modell (Online ansehen | Download: STEP, FreeCAD)

Anschlussmöglichkeit¶

Das Voltage/Current Bricklet wird einfach zwischen Stromversorgung und der Last eingebaut. Schließe an die Klemme beschriftet mit "IN" die Stromversorgung an. An die Klemme "OUT" die Last. Die Polung ist mit "+" und "-" vor der Klemme gekennzeichnet.

Das Bricklet misst die zwischen "+" und "-" der "IN" Klemme anliegende Spannung, sowie den Stromfluss vom "+" der "IN" Klemme zum "+" der "OUT" Klemme.

Erster Test¶

Um ein Voltage/Current Bricklet testen zu können, müssen zuerst Brick Daemon und Brick Viewer installiert werden. Brick Daemon arbeitet als Proxy zwischen der USB Schnittstelle der Bricks und den API Bindings. Brick Viewer kann sich mit Brick Daemon verbinden, gibt Informationen über die angeschlossenen Bricks und Bricklets aus und ermöglicht es diese zu testen.

Als nächstes muss das Voltage/Current Bricklet mittels eines Bricklet Kabels mit einem Brick verbunden werden.

Als nächstes muss noch eine Last und eine Stromquelle mit dem Bricklet verbunden werden. Zum Beispiel einen Motor und eine Batterie wie im folgenden Bild.

Wenn der Brick per USB an den PC angeschlossen wird sollte einen Moment später im Brick Viewer ein neuer Tab namens "Voltage/Current Bricklet" auftauchen. Wähle diesen Tab aus.

Wenn alles wie erwartet funktioniert wird die Stromaufnahme des Motors angezeigt. Der Graph gibt den zeitlichen Verlauf der Stromaufnahme wieder. Es ist zu erkennen, dass die Spannung Aufgrund der hohen Last ein wenig einbricht und der Motor ungefähr 40W Leistung verbraucht.

Nun kann ein eigenes Programm geschrieben werden. Der Abschnitt Programmierschnittstelle listet die API des Voltage/Current Bricklet und Beispiele in verschiedenen Programmiersprachen auf.

Kalibrierung¶

Die Strommessung des Voltage/Current Bricklet ist bei Raumtemperatur Werkskalibriert worden. Die Messwerte können um wenige mA verschieben falls in einer sehr kalten oder sehr warmen Umgebung gemessen wird. Mit einem präzisen Multimeter kann dies allerdings leicht behoben werden:

Dazu muss zuerst im Brick Viewer für den "Gain Multiplier" und "Gain Divisor" 1 eingetragen werden. Dann muss "Save Calibration" geklickt werden und danach kann dann der reale Strom vom Multimeter abgelesen werden und im Feld "Gain Multiplier" eingetragen werden. Im Feld "Gain Divisor" wird der aktuelle Messwert des Voltage/Current Bricklet eingetragen. Danach noch einmal "Save Calibration" klicken.

Das Voltage/Current Bricklet ist nun für die neue Umgebung kalibriert.

Gehäuse¶

Ein laser-geschnittenes Gehäuse für das Voltage/Current Bricklet ist verfügbar.

Der Aufbau ist am einfachsten wenn die folgenden Schritte befolgt werden:

• Schraube Abstandshalter an das Bricklet,
• schraube Unterteil an untere Abstandshalter,
• baue Seitenteile auf,
• stecke zusammengebaute Seitenteile in Unterteil und
• schraube Oberteil auf obere Abstandshalter.

Im Folgenden befindet sich eine Explosionszeichnung des Voltage/Current Bricklet Gehäuses:

Hinweis: Auf beiden Seiten der Platten ist eine Schutzfolie, diese muss vor dem Zusammenbau entfernt werden.

Programmierschnittstelle¶

Siehe Programmierschnittstelle für eine detaillierte Beschreibung.