RSS блога
Подписка
Ионисторы 4 фарада - Суперконденсаторы!
- Цена: $2.93
- Перейти в магазин
Китайские фарады — такие же свободные величины, как китайские ватты и ампер-часы? Емкость Солнечной системы на ладони — мифы или реальность? Расследование под катом.
Суперконденсаторы, или ионисторы — особый тип конденсаторов. Они по емкости раз в 1000 обходят электролитические конденсаторы, но не дотягивают раз в 10 до литиевых и никель-металл-гидридных аккумуляторов сходных размеров. Помимо очевидных преимуществ перед электролитиками, у них есть плюсы и перед аккумуляторами: суперконденсаторы быстро заряжаются, очень долговечны, у них напрочь отсуствует эффект памяти, они запросто разряжаются в ноль без потери емкости. Недостатки, правда, тоже есть: у них небольшое рабочее напряжение (обычно 2,7 или 5,5 Вольт), они не любят превышения этого напряжения и у них относительно быстрый саморазряд. Остальные подробности есть в вики.
В общем, мне понадобился суперконденсатор. На Али один продавец продает такие заметно дешевле конкурентов. 200 рублей за пару — ну ведь не деньги уже, правда? В Санкт-Петербург пришли очень быстро — дней за 16. Вот вертел их в руках, и как-то даже не верил, что 4 Фарада. Я уже сталкивался с китайскими ампер*часами, китайскими ваттами и даже с китайскими размерами обуви. А тут — такая штуковина. Ни один тестер же не измерит, шкалы не хватит. Позаряжал-поразряжал я их — вроде заряд берут. Подтвердил получение, выставил фидбэк. Но хочется же знать наверняка, что за зверь подвернулся.
Надо сказать, что емкость конденсатора — это способность принять электрический заряд (измеряем его в кулонах) при зарядке до напряжения в один вольт. С вольтами все понятно — вольтметр есть у каждого. А кулон — тоже ничего сложного: если по проводу течет ток в один ампер, то за одну секунду как раз кулон и перельется. Т.е. теоретически, мой ионистор мог бы выдавать четырехамперный ток целую секунду. Но мы же понимаем, что это в идеальном мире с идеальными ионисторами. Куда там нашим. Впрочем, и требования у меня не столь жесткие.
Я решил быстренько смастерить приборчик на Ардуино. Ничего сложного: замеряем напряжение, ток, пишем в лог и по результатам считаем емкость. Написал скриптик, подсоединил датчики. Буквально на один раз прогнать тест. Но аппетит же приходит во время еды. Датчиками тока и напряжения не ограничился, добавил кардридер, чтоб писать на флешку и не зависеть от подключения к компу. Экран, чтоб следить за процессом и часы реального времени. Тест обещал быть долгим: неплохо бы и токи утечки померить.
Первая сложность была досадной, хоть и предсказуемой. Датчик тока, рассчитанный на 5 Ампер, мои миллиамперы мерил с большой погрешностью, а точнее сказать не мерил вовсе. Показания зависели от расположения проводов, и предметов на столе, а разрядности АЦП Ардуины явно не хватало. Как альтернатива виделся только костыль с операционным усилителем, данунафиг. И пришлось нагрузку заменить на тестовый резистор, а ток высчитывать по датчику напряжения, как отношение напряжения к сопротивлению резистора.
Второй неприятностью стала неожиданно кончившаяся память. Пришлось перетыкать провода на плату Ардуино Мега 2560. И только так мой тестер стал выдавать первые результаты. Кривая напряжения при разряде оказалась убывающей экспонетной, тут никаких сюрпризов. Но начало ее отличалось заметной просадкой из-за великоватого внутреннего сопротивления ионистора. В теории эта экспонента выглядит так:
U(t) = U0 * exp(-t/RC).
Где:
U0 — напряжение на заряженном доверху ионисторе, в вольтах;
t — время в секундах,
R — сопротивление нагрузки, в омах;
C — емкость нашего ионистора, в настоящих полновесных фарадах
Фарадах, а не каки-нибудь там микро- или нано-, кстати говоря. Как несложно догадаться, во всей этой ерунде только «C» мы не знаем. И хотим узнать. Остальное либо нам подвластно (U0 и R), либо мы можем измерить (время t и напряжение в это время U(t)). Короче говоря, восстановить каноническую красивую экспоненту (и фактическое значение емкости вместе с ней) мы можем по двум точкам этой экспоненты — начальной и какой угодно второй. Емкость получается такой:
С = -t/(R*ln(Ut/U0))
Скриптик Ардуины дополнился новым кусочком кода. Теперь он следил за напряжением, рассчитывал ток на нагрузке, отслеживал полученный с ионистора заряд и уточнял емкость ионистора. По мере снижения напряжения и тока, потери в цепи уменьшались, и характеристики кривой все больше совпадали с расчетной экспонентой. А вычисленное значение емкости — с реальным.
Для приготовления такого устройства вам понадобится:
1) Arduino MEGA 2560 — в UNO памяти не хватит.
2) Часы реального времени на микросхеме DS 3231 (можно на ds1307) — таймер в Ардуине на больших временных отрезках, оказывается, врет
3) Кардридер с интерфейсом SPI (SD или TF — по вкусу)
4) Датчик напряжения. По сути — резистивный делитель
5) Датчик тока (для больших токов, в коде реализован не вполне)
6) Дисплей 0.96" OLED 128x64 с интерфейсом IIC
7) Резистор известного номинала.
Итак. Что же показал эксперимент.
Расчетная емкость одного ионистора составила 3,8 Фарад, другого — 3,9. Я счтиаю, очень неплохо. Можно даже сказать — отлично!
Да, интересная деталь: емкость нашей любимой планеты в полтора раза меньше фарада. Около фарада — у Юпитера, самой большой планеты Солнечной системы. А вот в руках у меня ионистор на 4 Фарада. Размером с два пятачка.
При подключении в параллель пара набрала 7,8 Фарад. Интересна и реально снятая емкость при разрядке не в ноль, а до напряжения 1,7 Вольт. После уже хлопотно использовать такие низкие напряжения. Получилось точнехонько 5 Фарад. Если перевести в привычные миллиампер*часы, то выходит 6,7. Теоретически, если задаться целью посадить ионистор в ноль, то снимется 10,8 мА*ч.
Красная линия — напряжение, падает с разрядом от 5 до 1,7 Вольт
Зеленая линия — емкость, снятая на резистор. На практике 5 Фарад, в теории до 7,8.
Голубая линия — оценка емкости — по мере проведения эксперимента уточняется и оказывается в районе 7,8 Фарада.
В итоге:
Продавец отличный: доставка как на ракете и не нажульничал с емкостью.
Ионисторы годные: трепал их и в хвост и в гриву, даже полярность путал — все снесли, емкость не упала.
Приборчик получился полезный, пока разбирать не стал. Отградуировал тестить электролитики обычные.
Товар куплен на свои.
Если обзор понравился — в следующем расскажу зачем они мне понадобились.
Суперконденсаторы, или ионисторы — особый тип конденсаторов. Они по емкости раз в 1000 обходят электролитические конденсаторы, но не дотягивают раз в 10 до литиевых и никель-металл-гидридных аккумуляторов сходных размеров. Помимо очевидных преимуществ перед электролитиками, у них есть плюсы и перед аккумуляторами: суперконденсаторы быстро заряжаются, очень долговечны, у них напрочь отсуствует эффект памяти, они запросто разряжаются в ноль без потери емкости. Недостатки, правда, тоже есть: у них небольшое рабочее напряжение (обычно 2,7 или 5,5 Вольт), они не любят превышения этого напряжения и у них относительно быстрый саморазряд. Остальные подробности есть в вики.
В общем, мне понадобился суперконденсатор. На Али один продавец продает такие заметно дешевле конкурентов. 200 рублей за пару — ну ведь не деньги уже, правда? В Санкт-Петербург пришли очень быстро — дней за 16. Вот вертел их в руках, и как-то даже не верил, что 4 Фарада. Я уже сталкивался с китайскими ампер*часами, китайскими ваттами и даже с китайскими размерами обуви. А тут — такая штуковина. Ни один тестер же не измерит, шкалы не хватит. Позаряжал-поразряжал я их — вроде заряд берут. Подтвердил получение, выставил фидбэк. Но хочется же знать наверняка, что за зверь подвернулся.
Надо сказать, что емкость конденсатора — это способность принять электрический заряд (измеряем его в кулонах) при зарядке до напряжения в один вольт. С вольтами все понятно — вольтметр есть у каждого. А кулон — тоже ничего сложного: если по проводу течет ток в один ампер, то за одну секунду как раз кулон и перельется. Т.е. теоретически, мой ионистор мог бы выдавать четырехамперный ток целую секунду. Но мы же понимаем, что это в идеальном мире с идеальными ионисторами. Куда там нашим. Впрочем, и требования у меня не столь жесткие.
Я решил быстренько смастерить приборчик на Ардуино. Ничего сложного: замеряем напряжение, ток, пишем в лог и по результатам считаем емкость. Написал скриптик, подсоединил датчики. Буквально на один раз прогнать тест. Но аппетит же приходит во время еды. Датчиками тока и напряжения не ограничился, добавил кардридер, чтоб писать на флешку и не зависеть от подключения к компу. Экран, чтоб следить за процессом и часы реального времени. Тест обещал быть долгим: неплохо бы и токи утечки померить.
Первая сложность была досадной, хоть и предсказуемой. Датчик тока, рассчитанный на 5 Ампер, мои миллиамперы мерил с большой погрешностью, а точнее сказать не мерил вовсе. Показания зависели от расположения проводов, и предметов на столе, а разрядности АЦП Ардуины явно не хватало. Как альтернатива виделся только костыль с операционным усилителем, данунафиг. И пришлось нагрузку заменить на тестовый резистор, а ток высчитывать по датчику напряжения, как отношение напряжения к сопротивлению резистора.
Второй неприятностью стала неожиданно кончившаяся память. Пришлось перетыкать провода на плату Ардуино Мега 2560. И только так мой тестер стал выдавать первые результаты. Кривая напряжения при разряде оказалась убывающей экспонетной, тут никаких сюрпризов. Но начало ее отличалось заметной просадкой из-за великоватого внутреннего сопротивления ионистора. В теории эта экспонента выглядит так:
U(t) = U0 * exp(-t/RC).
Где:
U0 — напряжение на заряженном доверху ионисторе, в вольтах;
t — время в секундах,
R — сопротивление нагрузки, в омах;
C — емкость нашего ионистора, в настоящих полновесных фарадах
Фарадах, а не каки-нибудь там микро- или нано-, кстати говоря. Как несложно догадаться, во всей этой ерунде только «C» мы не знаем. И хотим узнать. Остальное либо нам подвластно (U0 и R), либо мы можем измерить (время t и напряжение в это время U(t)). Короче говоря, восстановить каноническую красивую экспоненту (и фактическое значение емкости вместе с ней) мы можем по двум точкам этой экспоненты — начальной и какой угодно второй. Емкость получается такой:
С = -t/(R*ln(Ut/U0))
Скриптик Ардуины дополнился новым кусочком кода. Теперь он следил за напряжением, рассчитывал ток на нагрузке, отслеживал полученный с ионистора заряд и уточнял емкость ионистора. По мере снижения напряжения и тока, потери в цепи уменьшались, и характеристики кривой все больше совпадали с расчетной экспонентой. А вычисленное значение емкости — с реальным.
Для приготовления такого устройства вам понадобится:
1) Arduino MEGA 2560 — в UNO памяти не хватит.
2) Часы реального времени на микросхеме DS 3231 (можно на ds1307) — таймер в Ардуине на больших временных отрезках, оказывается, врет
3) Кардридер с интерфейсом SPI (SD или TF — по вкусу)
4) Датчик напряжения. По сути — резистивный делитель
5) Датчик тока (для больших токов, в коде реализован не вполне)
6) Дисплей 0.96" OLED 128x64 с интерфейсом IIC
7) Резистор известного номинала.
скрипт
// Capacitance meter v1.1
// consists:
// 1) Arduino MEGA 2560
// 2) DS 3231 real time clock: SCL, SDA, VCC, GND
// 3) Micro SD card reader SPI: CS -> 53, SCK -> 52, MOSI -> 51, MISO -> 50, VCC, GND
// 4) analog voltage sensor: VCC, GND, A0
// 5) analog current sensor: VCC, GND, A1 (optional, for big discharge currents, not fully implemented yet)
// 6) 0.96" OLED 128x64 IIC display: SCL, SDA, VCC, GND
// 7) test resistor in parallel with voltage sensor (optional, for big capacitance)
//
// © Artem Alekseyenko, 2016
#include <OLED_I2C.h>
#include <SPI.h>
#include <SD.h>
#include "Wire.h"
#define DS3231_I2C_ADDRESS 0x68
File myFile;
OLED myOLED(SDA, SCL, 8);
extern uint8_t SmallFont[];
extern uint8_t MediumNumbers[];
extern uint8_t BigNumbers[];
const int VoltagePin = A0;
const int CurrentPin = A1;
const int chipSelect = 53; // cs pin from card reader to this pin on Arduino (Mega 2560 only)
const float Resistor = 216.5; // External load resistor Ohm = 40.5 or 218.0
// 37400.0; when no resistor. It's input impedance of voltmeter only
const int FrameLength = 5; // time frame length for rounding and stat accumulation:
// 2, 5, 10, 15, 20, 30 sec
const float voltage_coefficient = 47.41; // depends on voltage sensor and arduino board, must be tested and adjusted individually: 40.92
// 47.41 when powered by external power source,
// 40.92 - default
// 43.75 - when powered by computer
const float minimal_voltage = 0.1; // from this voltage and above experiment starts, and till this voltage experiment lasts. 1.7
const unsigned long micro_koeff = 1; // 1 for Farad or 1000 for milliFarad or 1000000 for microFarad.
float VoltageInaccount = 0.0;
float CurrentInaccount = 0.0;
double FaradInaccount = 0.0;
float VoltageValue = 0.0;
long CurrentValue = 0.0;
float AHforPrint = 0.0;
float Faradadd = 0.0;
float FaradforPrint = 0.0;
float highest_voltage_achieved = 0.0;
boolean recorded = false;
int cap_connected = 0;
boolean working = false;
boolean this_is_the_end = false;
unsigned long FrameCounter = 0;
unsigned long TimeFromStart = 0;
int starting_time = 0;
int loops = 1;
int lastloops = 50;
int frame = 1;
int secs = 0;
// Convert normal decimal numbers to binary coded decimal
byte decToBcd(byte val){ return( (val/10*16) + (val%10) );}
// Convert binary coded decimal to normal decimal numbers
byte bcdToDec(byte val){ return( (val/16*10) + (val%16) );}
void readDS3231time(byte *second,
byte *minute,
byte *hour,
byte *dayOfWeek,
byte *dayOfMonth,
byte *month,
byte *year)
{
Wire.beginTransmission(DS3231_I2C_ADDRESS);
Wire.write(0); // set DS3231 register pointer to 00h
Wire.endTransmission();
Wire.requestFrom(DS3231_I2C_ADDRESS, 7);
// request seven bytes of data from DS3231 starting from register 00h
*second = bcdToDec(Wire.read() & 0x7f);
*minute = bcdToDec(Wire.read());
*hour = bcdToDec(Wire.read() & 0x3f);
*dayOfWeek = bcdToDec(Wire.read());
*dayOfMonth = bcdToDec(Wire.read());
*month = bcdToDec(Wire.read());
*year = bcdToDec(Wire.read());
}
byte readDS3231second()
{
Wire.beginTransmission(DS3231_I2C_ADDRESS);
Wire.write(0);
Wire.endTransmission();
Wire.requestFrom(DS3231_I2C_ADDRESS, 1);
byte second = bcdToDec(Wire.read() & 0x7f);
int secondint = int(second);
return secondint;
}
void setup()
{
byte second, minute, hour, dayOfWeek, dayOfMonth, month, year;
myOLED.begin();
// myOLED.setFont(SmallFont);
Wire.begin();
Serial.begin(9600);
pinMode(53, OUTPUT);
readDS3231time(&second, &minute, &hour, &dayOfWeek, &dayOfMonth, &month, &year);
Serial.print(hour, DEC);
Serial.print(":");
if (minute<10) {Serial.print("0");}
Serial.print(minute, DEC);
Serial.print(":");
if (second<10){Serial.print("0");}
Serial.print(second, DEC);
Serial.print(" ");
Serial.print(dayOfMonth, DEC);
Serial.print("/");
Serial.print(month, DEC);
Serial.print("/");
Serial.println(year, DEC);
Serial.print("Initializing SD card...");
if (!SD.begin(4)) {
Serial.println("initialization failed!");
return;
}
Serial.println("initialization done.");
File myFile = SD.open("discharg.txt", FILE_WRITE);
if (myFile) {
myFile.print(hour, DEC);
myFile.print(":");
if (minute<10) {myFile.print("0");}
myFile.print(minute, DEC);
myFile.print(":");
if (second<10){myFile.print("0");}
myFile.print(second, DEC);
myFile.print(" ");
myFile.print(dayOfMonth, DEC);
myFile.print("/");
myFile.print(month, DEC);
myFile.print("/");
myFile.println(year, DEC);
myFile.print("Resistor: ");
myFile.print(Resistor);
myFile.println(" Ohm");
myFile.println("Time Volts mAmps mAh F_real F_calculated");
myFile.close();
Serial.println("done.");
} else {
Serial.println("error opening dischag.txt");
}
Serial.print("Resistor: ");
Serial.print(Resistor);
Serial.println(" Ohm");
Serial.println("Time Volts mAmps mAh F_real F_calculated");
// re-open the file for reading:
myFile = SD.open("discharg.txt");
if (myFile) {
// Serial.println("discharg.txt:");
// read from the file until there's nothing else in it:
// while (myFile.available()) {
// Serial.write(myFile.read());
// }
// close the file:
myFile.close();
} else {
// if the file didn't open, print an error:
Serial.println("error opening discharg.txt");
}
}
void loop()
{
if ((working == true) && (this_is_the_end == false))
{
int currentsecond = readDS3231second();
if (currentsecond%FrameLength == 1) {recorded = false;};
if ((currentsecond%FrameLength == 0) && (recorded != true))
{
FrameCounter += 1;
int lengthoftest_hr = FrameCounter * FrameLength / 3600;
int lengthoftest_min = (FrameCounter - lengthoftest_hr*3600/FrameLength)*FrameLength/60;
int lengthoftest_sec = (FrameCounter - lengthoftest_hr*3600/FrameLength - lengthoftest_min*60/FrameLength)*FrameLength;
float VforPrint = VoltageInaccount/float(loops);
float AforPrint = VforPrint*1000/Resistor;
AHforPrint += AforPrint/720.0;
if (VforPrint != 0) {Faradadd = micro_koeff*FrameLength*AforPrint/(1000*highest_voltage_achieved);}; // micro*time*Amp/Volt_max
FaradforPrint += Faradadd;
float FaradCalculated = abs(micro_koeff*(FrameCounter*FrameLength)/(Resistor*log(VforPrint/highest_voltage_achieved))); // /5.0
FaradInaccount += FaradCalculated;
myOLED.clrScr();
// myOLED.setFont(MediumNumbers);
myOLED.setFont(SmallFont);
myOLED.printNumI(lengthoftest_hr, LEFT, 0);
myOLED.print(":", 12, 0);
myOLED.printNumI(lengthoftest_min, 17, 0);
myOLED.print(":", 30, 0);
myOLED.printNumI(lengthoftest_sec, 35, 0);
myOLED.printNumF(highest_voltage_achieved, 2, CENTER, 0);
myOLED.printNumI(loops, RIGHT, 0);
myOLED.setFont(MediumNumbers);
myOLED.printNumF(abs(FaradforPrint), 1, LEFT, 45);
myOLED.setFont(SmallFont);
myOLED.print("F ", 38, 45);
myOLED.setFont(MediumNumbers);
myOLED.printNumF(FaradCalculated, 1, 70, 45);
// myOLED.printNumF(abs(AHforPrint), 0, 70, 45);
myOLED.setFont(SmallFont);
// myOLED.print("mAh", RIGHT, 45);
myOLED.print("Fc", RIGHT, 45);
myOLED.setFont(MediumNumbers);
// myOLED.printNumF(float(VoltageInaccount/float(circles)), 2, RIGHT, 20);
myOLED.setFont(SmallFont);
myOLED.print("V", RIGHT, 25);
myOLED.setFont(MediumNumbers);
myOLED.printNumF(VforPrint, 2, 70, 20);
// myOLED.printNumF(abs(float(CurrentInaccount/float(circles))), 0, LEFT, 40);
// myOLED.printNumF(abs(float(CurrentInaccount/60.0)), 0, LEFT, 40);
myOLED.printNumF(AforPrint, 0, LEFT, 20); // abs(
myOLED.setFont(SmallFont);
myOLED.print("mA", 38, 25);
myOLED.setFont(MediumNumbers);
myOLED.update();
myFile = SD.open("discharg.txt", FILE_WRITE);
if (lengthoftest_hr < 10) {myFile.print("0");};
myFile.print(lengthoftest_hr);
myFile.print(":");
if (lengthoftest_min < 10) {myFile.print("0");};
myFile.print(lengthoftest_min);
myFile.print(":");
if (lengthoftest_sec < 10) {myFile.print("0");};
myFile.print(lengthoftest_sec);
myFile.print(" ");
myFile.print(VforPrint);
myFile.print(" ");
myFile.print(AforPrint);
myFile.print(" ");
myFile.print(abs(AHforPrint));
myFile.print(" ");
myFile.print(abs(FaradforPrint));
myFile.print(" ");
myFile.println(FaradCalculated);
myFile.close();
if (lengthoftest_hr < 10) {Serial.print("0");};
Serial.print(lengthoftest_hr);
Serial.print(":");
if (lengthoftest_min < 10) {Serial.print("0");};
Serial.print(lengthoftest_min);
Serial.print(":");
if (lengthoftest_sec < 10) {Serial.print("0");};
Serial.print(lengthoftest_sec);
Serial.print(" ");
Serial.print(VforPrint);
Serial.print(" ");
Serial.print(AforPrint);
Serial.print(" ");
Serial.print(AHforPrint);
Serial.print(" ");
Serial.print(abs(FaradforPrint));
Serial.print(" ");
Serial.println(FaradCalculated);
myOLED.setFont(SmallFont);
// myOLED.print(":", LEFT, 9);
// myOLED.print(":", RIGHT, 9);
// myOLED.update();
VoltageInaccount = 0.0;
CurrentInaccount = 0.0;
lastloops = loops;
loops = 0;
recorded = true;
if (VforPrint <= minimal_voltage) {
this_is_the_end = true;
myFile = SD.open("discharg.txt", FILE_WRITE);
myFile.print("The end voltage: ");
myFile.println(VforPrint);
Serial.print("The end voltage: ");
Serial.println(VforPrint);
};
};
// int shift = 110*loops/lastloops;
// myOLED.print("o", 7+shift, 9);
int shift = 120*loops/lastloops;
myOLED.print("\|", shift, 8);
myOLED.update();
VoltageValue = analogRead(VoltagePin);
VoltageValue = float(VoltageValue)/voltage_coefficient;
VoltageInaccount += VoltageValue;
loops = loops + 1;
delay(1);
}
if (working == false){ // waiting of cap connection
myOLED.clrScr();
myOLED.setFont(SmallFont);
myOLED.print("Connect a capacitor", CENTER, 30);
myOLED.update();
VoltageValue = analogRead(VoltagePin);
VoltageValue = float(VoltageValue)/voltage_coefficient;
if (VoltageValue > minimal_voltage)
{
cap_connected += 1;
if (VoltageValue > highest_voltage_achieved) {highest_voltage_achieved = VoltageValue; starting_time = 2 * cap_connected;};
if (cap_connected > 100) {working = true;};
if ((cap_connected > 4) && (cap_connected > starting_time)) {working = true;};
if (working == true)
{
myFile = SD.open("discharg.txt", FILE_WRITE);
myFile.print("The hightst voltage: ");
myFile.println(highest_voltage_achieved);
myFile.print("00:00:00 ");
myFile.print(highest_voltage_achieved);
float highest_ampers_achieved = highest_voltage_achieved*1000/Resistor;
myFile.print(" ");
myFile.print(highest_ampers_achieved);
myFile.println(" 0.0 0.0 0.0");
myFile.close();
Serial.print("The hightst voltage: ");
Serial.println(highest_voltage_achieved);
Serial.print("00:00:00 ");
Serial.print(highest_voltage_achieved);
Serial.print(" ");
Serial.print(highest_ampers_achieved);
Serial.println(" 0.0 0.0 0.0 0.0");
VoltageInaccount = highest_voltage_achieved;
loops = 1;
}
}
delay (10);
}
if (this_is_the_end == true)
{
delay (1000);
}
}
Итак. Что же показал эксперимент.
Расчетная емкость одного ионистора составила 3,8 Фарад, другого — 3,9. Я счтиаю, очень неплохо. Можно даже сказать — отлично!
Да, интересная деталь: емкость нашей любимой планеты в полтора раза меньше фарада. Около фарада — у Юпитера, самой большой планеты Солнечной системы. А вот в руках у меня ионистор на 4 Фарада. Размером с два пятачка.
При подключении в параллель пара набрала 7,8 Фарад. Интересна и реально снятая емкость при разрядке не в ноль, а до напряжения 1,7 Вольт. После уже хлопотно использовать такие низкие напряжения. Получилось точнехонько 5 Фарад. Если перевести в привычные миллиампер*часы, то выходит 6,7. Теоретически, если задаться целью посадить ионистор в ноль, то снимется 10,8 мА*ч.
Красная линия — напряжение, падает с разрядом от 5 до 1,7 Вольт
Зеленая линия — емкость, снятая на резистор. На практике 5 Фарад, в теории до 7,8.
Голубая линия — оценка емкости — по мере проведения эксперимента уточняется и оказывается в районе 7,8 Фарада.
В итоге:
Продавец отличный: доставка как на ракете и не нажульничал с емкостью.
Ионисторы годные: трепал их и в хвост и в гриву, даже полярность путал — все снесли, емкость не упала.
Приборчик получился полезный, пока разбирать не стал. Отградуировал тестить электролитики обычные.
Товар куплен на свои.
Если обзор понравился — в следующем расскажу зачем они мне понадобились.
Самые обсуждаемые обзоры
+67 |
3026
127
|
+49 |
3298
64
|
+28 |
2191
37
|
+50 |
1915
37
|
я не хочу ждать следующего раза
Очень вовремя — искал себе ионистор вместо батарейки памяти для часов (это к вопросу «куда их вставлять», как вариант)
По цене они дороже литиевой таблетки. По долговечности — неизвестно. В чем выигрыш?
макселл про cr2032 -20.
енержджайзер про cr2032 -30.
eemb про lir2032 -20.
у всех при этом падает емкость и растет внутренее сопротивление.
Меняю кроны раз в 10-15 лет.
Крона тру японская Тошиба 1986г проработала в самодельном дозиметре 15 лет.
Саморазряд и коррозия химических элементов зависят от степени очистки используемых химикатов и металлов.
Я использую Дюрассел, стоят ещё качественные 5-7 летней давности.
Да и вообще не имеет смысла, сначала понижать, а потом повышать напругу, преобразователи дороже честного конденсатора выйдут.
1. понижение с 12-ти вольт до 7 — Step Down рассчитанной на большой ток. 5-ти вольт не хватает, так как диод стоит и резисторе происходит падение напряжения, а мои ионисторы на 5.5 В были. Сильно не полностью можно их энергию при зарядке до 4 В.
2. резистор для токоограничения и диод Шотки чтобы обраткой с ионисторов не убить Step Down модуль
3. ионисторы параллельно — преобразователь в 5 В.
4. Step-Up (чтобы весь заряд из ионисторов вытащить)
Честные конденсаторы большой емкости ой как дорого стоят.
С преобразователями на такой ток, получится очень сложная и дорогая конструкция, вы фактически предлагаете построить целый бесперебойник для нее, дешевле вторую батарею поставить.
Взял для поиграться на 120Ф — вещь, на них можно точечную сварку делать, если собрать небольшую батарею. На вид как обычные электролиты, только раза в 2 легче. Внутреннее сопротивление при грубом измерении не больше 0.05 Ом
С ионистором будет такой же эффект.
Я нашел куда. Имеется старая магнитола Philips D8188 с приемником с цифровой настройкой — пользуюсь только им. В нем настройка на шесть станций в каждом диапазоне. Батареями не пользуюсь, только от сети. Так вот, настройки с памяти слетают примерно через 6 часов после отключения от сети. Хотя памяти как таковой нет — на процессоре стоит кондёр на 1000 мкф. По мере его разрядки все и слетало. Очень неудобно, каждый раз вводить настройки, напрягало. Осенью 2015 купил такой конденсатор на 4F, только «стоячий», т.к. нужно было вставить его взамен штатного на 1000 мкф. И всё, проблема решилась. Не знаю насколько на самом деле сохраняются настройки, т.е. за сколько разрядится этот ионистор — несколько месяцев или может год, но то что сохраняются как минимум две недели ( это то что удалось понаблюдать, т.к. пользуюсь приемником очень часто ).
Фото переделки ниже
Приемник используется в неотапливаемом гараже и за прошедшую зиму никаких вопросов при использовании не было, так что к морозоустойчив
Притягивать сюда трансмиттеры и интернет-вещание через смартфон по WiFi/3G как-то несолидно…
Лично я слушаю на нем (как один из вариантов, когда не в доме) со спутника цифровые пакеты — спутниковый ресивер, его оптический выход — оптический разветвитель на два DAC (чтобы каждый раз не перетыкать) — качественный DAC на усилитель, второй подешевше DAC — прямиком на FM-transmitter, а с него в прямой эфир и на этот приемник. Качество стерео впрочем как и само содержание намного лучше местных FM-станций
Качество очень хорошее ( очень слабый, почти неслышный шум в стерео в паузах на большой громкости при невыдвинутой антенне и расстоянии примерно 5 м через железобетонное перекрытие), только блок питания надо не импульсный, а классический трансформаторный и подальше сам трансмиттер держать от импульсников, не любят их аналоговые устройства — помехи, наводки и etc.
Или речь всё же шла про настройки на «Быдло-ФМ»?
Если же ионистор ставился только для сохранения настройки на трансмиттер, через который идёт передача интернет-вещания (без рекламы и т.п.), то проще было бы трансмиттер настроить на начало диапазона бубнитолы и настройка занимала бы секунду.
Или вставить блютусный приёмник за 1.8$ и передавать звук с телефона на бубнитолу через него.
Знаете. изобрели уже давно.
не все станции есть онлайн, но подавляющее большинство — уж точно.
Приемник с этим трансмиттером выступает в роли выносного беспроводного усилителя, этакий вариант bluetooth соединения, ну разумеется в каждом варианте передачи сигнала есть недостатки и достоинства. Вот вам и выбирать этот оптимум
https://aliexpress.com/item/item/NPR/32290447079.html
https://aliexpress.com/item/item/Internet-WIFI-Radio-CVT-i1001-DAB-RADIO-INTERNET-RADIO/728928348.html,searchweb201602_3_10057_10056_10065_10068_10055_10054_10069_10059_10058_9986_418_10073_10017_10070_10060_10061_10052_10062_10053_10050_10051,searchweb201603_4&btsid=60ff82ad-d8bc-4506-94bc-03ba5770bdf3
или такое но дороже https://aliexpress.com/item/item/Portable-Tablet-Speaker-port-til-kablolu-Wireless-HIFI-2-0-Bluetooth-Receiver-Internet-Cloud-Music-FM/32721764866.html,searchweb201602_3_10057_10056_10065_10068_10055_10054_10069_10059_10058_9986_418_10073_10017_10070_10060_10061_10052_10062_10053_10050_10051,searchweb201603_4&btsid=60ff82ad-d8bc-4506-94bc-03ba5770bdf3
нет, тут тоже самое но дешевле https://aliexpress.com/item/item/Portable-Intelligent-Tablet-Speaker-Wireless-HIFI-2-0-Bluetooth-Receiver-Speaker-Internet-Cloud-Music-FM-TF/32739150999.html,searchweb201602_3_10057_10056_10065_10068_10055_10054_10069_10059_10058_9986_418_10073_10017_10070_10060_10061_10052_10062_10053_10050_10051,searchweb201603_4&btsid=fa5e564f-6e0e-4f6a-9a05-45245bf6a40e
mic-dm.blogspot.nl/2012/11/openwrt.html
wiki.autosys.tk/doku.php?id=openwrt:%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B0%D0%B5%D0%BC-%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B5%D1%82-%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE
И подобные руководства.
Да и радио на сегодняшний день есть на любой вкус (шансон, ретро, попса и тд и тп..)
То есть БРЕХНЮ?
Последнюю промывку мозга? Ой его ведь уже нет.
Уж не интернет ли..?
Lol…
Наверное то что я могу узнать в интернете новости в нескольких странах, сравнить и сделать выводы своим мозгом, если он ещё остался от промывки?
Но вам, народу, же лень, да и нечем.
ПравдаЛожь! Любая информация проходит цензуру и неугодное удалятся. Вы хотите модераторов оставить без еды? Везде поощряется размазывание соплей.Посему считаю дальнейшее словоблудие бесполезным.
Правда, на компе — инет вещание.
И всего одна станция у меня работает.
И рекламы — ну совсем нет.
Вот когда хочется что нибудь конкретное послушать — тогда выключаю радио и включаю что нибудь в лослесе…
Кстати совет, если надумаетесь это использовать, предусмотрите диоды и может быть потребуется ограничительное сопротивление по питанию (см. схему). В моем случае это все было установлено изготовителем, имелось место и стояла простая задача банально увеличить емкость, что было и сделано
C703 явный кандидат на замену ионистором и обратите внимание на его обвязку
Классный обзор, тест ёмкости конденсаторов да ещё и подручными средствами — это однозначно 5 балов.
у таких таблеточных сопротивление порядка двух десятков Ом запросто может быть.
есть с низким баночные, но готов деньге и габариты другие будут.
ebay.com/itm/261268024451 например такое. я такой покупал, полностью соотвествует заявленному (ESR в пределах 0.1 Ом, мой прибор намерил 0.05 Ом)
емкости такого хватает чтобы питать знаменитый мрз-плеер прищепку за $1 (потребление порядка 10мА,)
тот плеер перестаёт играть когда меньше 3В остаётся (2.95-2.98). Если зарядить до 3.6В то хватало чуть более чем 3 минуты. Если до 4.17В, то 6 и 20сек продержался.
Я так понял, датчик у нас единственный — аналоговый вход для измерения напряжения?
Эти показания мы считаем мгновенным напряжением ионистора и они же являются падением напряжения на резисторе для вычисления мгновенного тока?
Да, мгновенные показания усредняются по нескольким секундам.Так изначально было сделано, когда пытался сгладить шум на датчике тока (тот построен на эффекте Холла). Потом стало ясно, миллиамперы вот так просто ардуиной не померить. От датчика тока пришлось отказаться. А напряжение измеряется намного стабильнее тока. Но усреднение пока оставил.
Косвенно на ток саморазряда указывает установовшийся ток заряда при полном ионисторе — около 1 мА поддерживается довольно долго, возможно постоянно. Порядка такив величин, получается, ток саморазряда.
Электрическое напряжение — это величина, численно равная РАБОТЕ ПО ПЕРЕМЕЩЕНИЮ ЕДИНИЦЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА между двумя произвольными точками электрической цепи.
Электрическая ёмкость – способность проводника накапливать электрические заряды.
Она зависит только от геометрии тела, наличия других тел в пространстве и диэлектрической проницаемости среды.
А насчет 1 млн. В — возможен пробой на Луну. Надо считать.
просто изначально бессмысленное сравнение емкостей в отрыве от напряжений и запасаемой энергии…
Так что, за Луну можете не волноваться )
По Крэнбергу в вакууме на достаточно больших расстояниях (сантиметры-метры) U (начала пробоя) д.б. > или = sqrt(C*d), где С-константа, для большинства материалов ~ 10^11 В^2/см (или 10^16 В^2/км).
Минимальное расстояние от центра Луны до центра Земли в перигее 356,4 тыс. км — ru.wikipedia.org/wiki/Луна. Минус ср. радиус Луны (1,737 тыс. км) и ср. радиус Земли (6,371 тыс. км). Получается d = 348,3 тыс. км.
U (начала пробоя) = sqrt(10^16 В^2/км *348300 км) =5,9*10^10 В
Действительно, 10^6 В явно не хватит. Интересно, что после пробоя для поддержания дуги U можно уменьшить на 1-2 порядка и следить за током (если упадет ниже 1А дуга как правило сдыхает).
А для вменяемых отмечу один МАЛЕНЬКИЙ ньюанс — мой расчет напр. пробоя м-ду планетами абсолютно некорректен. Ежели въедите где сделано совершенно неправомерное допущение — дам с полки пирожёк и добро пожаловать дальше потрындеть. Ежели «нет» — добро пожаловать на Лукоморье к МедвеДу...;)
ёмкость-способность НАКАПЛИВАТЬ электрический заряд
напряжение-РАБОТА по перемещению электрического заряда
Это как сравнивать Сила света (кандела) и Освещённость (люкс)
Только вот нет защиты канала :(
Вторая идея была брать счетчик времени с запуска программы millis(). Вот тут я не понял почему так произошло, но в итоге на больших отрезках времени программа считала, что со старта прошло примерно в 1,8 раза меньше времени, чем в реальности.
В итоге плюнул и решил подцепить внешний полноценный таймер. Подумал — пинов не занимает, а с ним надежнее и перспективнее будет.
Подцепил модуль на DS3231, подключил библиотеку TimerOne, сравнил одно с другим — совпадает! ;)
Но автор решил
показать, какой он умныйприменить Ардуину.Сначала долго ждать, потом долго считать, и все равно той точности не получишь…
Если посмотреть график — то при том нагрузочном резисторе, что использовал автор, напряжение упадет вдвое примерно минут за 20.
Хорошо, если в 20% с погрешностью такого измерения уложишься…
Практически такого же формата, как и обозреваемая здесь( например LIR2032 или меньше). Пока свои не разбирал — часы исправно работают, проверить не могу.
Удивился…
Получилось более 5000 Фарад при напряжении 3,7В :)
Просто у меня китайский юсб-цап при питании от компа гудит при движениях на экране, а при питании от дешманской юсб-зарядки или роутера — нет. При том, что уже допаяно в параллель к существующим конденсаторам ещё пара тысяч микрофарад.
Аналоговая часть ЦАП-ов очень критична к питанию.
Да и сигнал лучше на него передавать по оптике, через Toslink, если есть такая возможность, в общем как-то гальванически отвязать ваш DAC от системника..
Дело в грязном питании с материнской платы компа (и с задних портов), да. Потому, что и другой БП у товарища брал на тест в комп. — безрезультатно.
подключаемое к USB-изделие должно само о себе заботиться в плане питания.
китайское изделие можно подчинить :-)
Хотя про критичность к питанию аналоговых схем и особо — ЦАП/АЦП — соглашусь
гальваническая развязка — это другое, нужно чтоб тебя наводящейся фазой не убило от «низковольной» части.
учи матчасть, хотя…
зато аудиофил доволен что через цап всё идет.
гг, кондетсаторы особенно такие там не помогут, ибо то высокачастотные броски тока от работы цпу и прочей cmos-перефирии, промодулированные обработкой низкачастотных событий, типа обработки прерывания движения курсора.
как минимум дросселировать надо, а не крупные конденсаторы впердоливать, которые ВЧ пропускают без проблем. + мелкой керамикой зашунтировать например сразу паралельно 0.1uF, 1uf, 10uF.
В самом начале освоения желательно начинать с очень простого, что бы результат работы увидеть максимально быстро.
И помаленьку усложнять…
Светодиоды на ардуине — это как Hello, World! для языков программирования — наверное, многие начинали с этой знаменитой фразы :)
Другой вопрос, что многие на этом и остановились, но это уже от человека зависит…
1. Arduino UNO (https://www.aliexpress.com/item/UNO-R3-CH340G-ATmega328P-compatible-for-Arduino-UNO-R3/32523366108.html — удобный micro usb или https://aliexpress.com/item/item/1Set-one-UNO-R3-MEGA328P-ATMEGA16U2-for-Arduino-Compatible-with-one-cable/32619592671.html — работает без китайских драйверов и на Маке)
2. DHT11 / DHT22 / AM2320 / DS18B20 (и резистор к нему подыскать)
3. Display OLED 0.96" / LCD1602/2004 + I2C adapter
3. Breadboard
4. Power supply (USB-> 5v/3.3v)
5. Cables dupont (male-male, male-female, female-female)
6. Relay 5v/230v-10A (опционально)
7. Leds.
8. SG90 Servo (опционально)
9. Датчик расстояноия Ultrasonic Module HC-SR04 (опционально)
10. PIR датчик движения HC-SR501 (опционально)
Сможете собрать классику жанра — погодную станцию. И поиграться с кодом немного.
https://aliexpress.com/item/item/Free-shipping-New-IIC-I2C-Interface-LCD1602-1602A-2004-LCD-Adapter-Plate-for-Arduino-Wholesale-Electronic/32615425668.html
Переменником регулируется контраст, напаивается прямо на экран 1602/2004.
вот, например
но для самостоятельного применения они остаются для меня непонятными
1. Кучу плюсов
2. Бурное обсуждение
3. Что-то полезное узнать.
Этот обзор и мой про ионисторы — пример
Есть они в природе?
это специфика работы всех преобразователей. ибо работают от разряда катушки индуктивности (а катушка одна и также для всего диапазона работы). если же будет малая частота «разрядов» катушки (т.е. маленьйий ток нагурзки) — то кпд тоже существенно падает. т.к. есть оптимальная частота…
хотя если ты готов для каждого диапазона напряжений и условий нагрузки навтыкать отдельных преобразователей, то можно получить высокий кпд в широком диапазоне. правда затраты будут соотвествующие.
Я же когда автомобиль покупаю, мне же не говорят что вот в этом повышенная одна передача, на нем можно только быстро ездить, а вон на том только медленно, там одна скорость и она пониженная. Там есть КПП, которая содержит в себе 4-9 ступеней и покрывает все необходимые скорости при входных 700-8000 оборотов. Тут почему так не делают?
Да и вообще, странно что с таким развитием ионисторов под них ещё не делают преобразователей, все только под литий.
Ждём))
И, она мне нравится больше.
И даже без печенек!
https://aliexpress.com/item/item/Free-Shipping-2pcs-Super-Capacitor-Blue-2-7V-100F-22-46mm-Farad-Capacitor-Power-Capacitor-10065/32632145663.html
А по поводу саморазряда — он экспоненциальный, зависит от текущего напряжения.
Я в начале июля баловался, зарядил солнечной батареей с драйвером один из них до 2,7в. Сейчас тестером измерил — 2,2 (а на дворе почти середина октября). Если смотреть в масштабах сутки-двое, то такой саморазряд вообще несущественен.
А вот предположение про «разряженный в ноль» — неверно. Первый раз получил пару с 1В остатка, из любопытства коротнул один на другой — и они мгновенно спаялись (припоем, которым были облужены ножки). Это, правда, были не такие «таблетки», а цилиндрические, с выводными контактами, сравнительно высокотоковые.
Хочу запихать параллельно полудохлому аккуму в видеорег, но пока не придумал, как подключить.