FrSky proudový senzor FCS-40A

[Beri80]

Zdravím,
nedávno jsem si pořídil 40A proudový senzor od FrSky a měl jsem podezření, že chybně měří malé proudy. Nedalo mi to a provedl jsem jednoduché měření napětí a proudu a spotřebované kapacity. V přiloženém souboru jsou naměřené hodnoty, ze kterých je patrno, že měření napětí je téměř v celém rozsahu se stejnou zanedbatelnou chybou.
Jak jsem původně tušil, tak se tak stalo a zjistil jsem, že měření proudu není pro nízké proudy příliš přesné. Přesnost měření se zlepšuje od 10A výše. Bohužel jsem neměl po ruce výkonnější zdroj, ale nepředpokládal bych horší výsledky při vyšších proudech.
Jelikož je na telemetri přesnost pouze na desetiny, tak jsem napětí a proud odečítal tak, že jsem čekal do chvíle, kdy se přičte další digit (desetina) na displeji a poté odečetl skutečnou hodnotu.
Dále jsem přes telemetrická data změřil spotřebovanou kapacitu a porovnal se skutečnou kapacitou. Opět pro nízké proudy nic přesného. Určitě někteří z vás používají tuto hodnotu pro informaci o stavu baterie a zbylé kapacitě akumulátoru. Tímto bych chtěl varovat, že při nižších odběru může být skutečná spotřebovaná kapacita vyšší, než co ukazuje telemetrie a aby se pak někdo nedivil, že měl mít ještě třeba 200mAh k bezpečnému přistání, ale letadlo je už rozmlácené o zem.
Doufám, že má práce alespoň někomu trochu pomůže.
Beri

[RCStudio]

To jsi zpracoval pekne, klobouk dolu ale zustava otazkou kdo bude uzivat toto cidlo pomerne tezke k mereni halacu co maji 6A regl.
Zpravidla je to urceno pro vetsi era do 40A co to cidlo uvezou a tam je chybovost dle meho skromneho nazoru prijatelna.

[JardaRůžička]

Beri80 : Řekl bych, že objektivnější a hlavně jednodušší a jednoznačné porovnání přesnosti na menších proudech (do 10 A) by bylo prostým vřazením slušného ampérmetru do série. Nejsem si jistý (můžu se mýlit), jestli jsi při svém sledování a výpočtech zohlednil i nelineární vybíjecí charakteristiku akumulátoru, případně skutečnost, kdy měříš či počítáš odebrané Ah a kdy Wh.

[Beri80]

to janekx: samozřejmě, že pokud je čidlo 40A, tak je určeno především na vyšší proudy a o nízkých poudech ani neví, že něco protéká. Pouze jsem tímto chtěl říct, že na malé proudy moc stavěné není, aby si někdo nemyslel, že bude měřit v celém rozsahu stejně. Osobně jsem nepředpokládal velkou přesnost při nižších proudech, což mi měřeení potvrdilo.

to JardaRůžička: do obvodu jsem měl samozřejmě zařazen kalibrovaný ampérmetr. Klidně mohu doložit kalibrační list. Čidlo jsem měl napájené z laboratorního zdroje (jako zdroj konstatního proudu), nikoliv z akumulátoru a při svých výpočtech jsem počítal pouze odebrané Ah. V práci mj. vyrábíme elektroměry, takže vím jaký je problém s měření malých proudů při takto velkém rozsahu.

[arda1]

Nevíš co je v tom senzoru použito k snímání proudu? Radek

[Beri80]

Snímač jsem rozebraný neměl - pak už bych ho neměl tak hezky zakrytý. Ale v těchto senzorech se většinou měří napětí na seriovém odporu (bočníku na jedné polaritě) s přepočtem na proud (U/I), kterým protéká proud. Tipuji odpor v řádech jednotky až desítky miliohmu. Proto vzniká při tak malých proudech chyba měření, jelikož napěťový převodník nemá tak velkou citlivost než. Proto při proudech 10A a výš je schopno něco pořádně detekovat.
U 150A varianty čidla je měření proudu zajištěno pomocí hallovy sondy, což je úplně jiný princip, ale předpokládám, že nemusím popisovat.

[Drondys]

Snímač jsem rozebraný neměl - pak už bych ho neměl tak hezky zakrytý. Ale v těchto senzorech se většinou měří napětí na seriovém odporu (bočníku na jedné polaritě) s přepočtem na proud (U/I), kterým protéká proud. Tipuji odpor v řádech jednotky až desítky miliohmu. Proto vzniká při tak malých proudech chyba měření, jelikož napěťový převodník nemá tak velkou citlivost než. Proto při proudech 10A a výš je schopno něco pořádně detekovat. U 150A varianty čidla je měření proudu zajištěno pomocí hallovy sondy, což je úplně jiný princip, ale předpokládám, že nemusím popisovat.

150A varianta proudového čidla Frsky je bezkontaktní, ale dělají se i kontaktní hall senzory pro menší proudy třeba ACS758 do 50A i pro ještě menší proudy, které se připojují do obvodu jako bočník a mají vlastní měření a vývod na němž poskytují výstupní naměřenou hodnotu a nejsou ani nijak moc drahé. Mohl by tam tedy být i nějaký podobný menší kontaktní hall senzor, ale ten by asi měl lepší přesnost i při menším odběru proudu. Takže to asi odrbali tím bočníkem v kombinaci s ne příliš citlivým měřením.

[RCStudio]

Mam tu schema FCS-40 ale nemuzu se nejak zorientovat jak to je udelane

[RCStudio]

Ano uz to mam maji tam 1mOhm odpor a meri to proudovym bocnikem

[Beri80]

to janekx: jak jsem předpokládal. A ono při odběru 1A měřit na bočníku napětí 1mV chce už docela přesný převodník, pokud má převodník pracovat v plném rozsahu <1-40mV.

to Drondys: ano, mohla by tam být i tato varianta h.sondy. A podle datasheetu by to mělo i 40x lepší citlivost (přesnost) než 1mohm odpor.

[arda1]

Pokud jsou naměřená data správná pak to není senzor ale pomsta - Radek

[Drondys]

Ještě by to chtělo změřit tu 150A variantu Frsky proudového senzoru. Díky tomu, že tam je hall sonda tak to bude mít možná lepší přesnost při odběru 1A než ta odrbaná 40A verze.

[RCStudio]

Nevim proc vas vzrusuje nepresnost 1-4A kdyz se bavime :

Ad1 o pouze 10% skaly mereni
Ad2 v rozsahu uplne na nic nebot cokoli ponese toto cidlo si vezme vic...

[jyrry]

... 150A variantu Frsky proudového senzoru. ...

No ono to moc slavné myslím nebude, vzhledem k tomu že 1A je u něj 0,67% z rozsahu...
Jak píše janekx o té 40A verzi - co bude žrát do 10A, to neunese tu sondu a telemetrútřednu; pak nad 10A už to měří celkem použitelně, tento fakt stačí vědět a počítat s ním = neměřit tím odběr serv, například... si tak říkám...

[Beri80]

Přesně jak píše janekx, čidlo je určené pro větší proudy, nikterak jsem nechtěl vzbudit dojem, že toto čidlo měří špatně, pouze je na začátku trochu nelineární a nic převratného to není. Pouze jsem si provedl měření ve spodním rozsahu a chtěl jsem se s vámi o to podělit. Od 10A výše měří čidlo správně, což se předpokládá hlavně u modelů, které by snad ani při odběru 10A nevzlétli.
Co se týče 150A čidla, tak tam to bude obdobné. Akorát nemám momentálně takový zdroj a zátěž abych se dostal alespoň na třetinu jeho rozsahu.
Možná by to někoho zajímalo, ale jestli někdo lítá na přesně nastavenou kapacitu baterie, tak by se měl nad sebou zamyslet. Vždycky se musí počítat s rezervou na přistání, toť můj názor. Zatím jsem se nikdy nedostal pod 10% kapacity baterie.