Batareyaning uzoq ishlash muddati uchun harorat sensori qanday buziladi: 4 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Inkbird IBS-TH1-bu harorat va namlikni bir necha soat yoki kun davomida qayd etish uchun ajoyib qurilma. Uni har 10 daqiqagacha har soniyada yozishni sozlash mumkin va u Bluetooth LE orqali ma'lumotlarni Android yoki iOS smartfonlariga etkazadi. Ilova juda mustahkam, lekin men ko'rmoqchi bo'lgan yana bir yoki ikkita ilg'or xususiyat yo'q. Afsuski, bu sensorning eng katta muammosi shundaki, batareyaning ishlash muddati 10 daqiqali namuna oralig'ida ham juda yomon.

Mana, men sizni bu haqda biror narsa qilish haqida o'ylash jarayonimdan o'tkazmoqchiman!

Bu oddiy elektr modifikatsiyasi haqida o'ylash jarayonini batafsil bayon qiladigan juda oddiy darslik. Bu juda oddiy, lekin siz batareyaning texnik xususiyatlari haqida batafsil ma'lumotga ega bo'lmagansiz.

Ta'minotlar

Eng muhim/faqat majburiy bit:

Inkbird IBS-TH1

Boshqa narsalarni, ehtimol, men ishlataman:

• Mos keladigan batareyani almashtirish
• 3D printer
• Supero'tkazuvchilar mis lenta
• O'lik batareya 2032

1 -qadam: Rejalashtirish

OK, nima muammo? Batareya muddati yomon. Bu haqda nima qila olardik?

Fikr 1: Kam quvvat sarflang

Zo'r dunyoda, biz kamroq quvvat sarflashimiz va uzoqroq ishlashimiz uchun biror narsani o'zgartiramiz. Bilamizki, biz sensorni tanlash oralig'ini nazorat qila olamiz, lekin afsuski, bu unchalik katta farq qilmaydi. Sensor, ehtimol, ulanadigan BLE reklama paketini yuborish uchun juda tez uyg'onadi, shuning uchun telefon ilovasi yaxshi javob berish qobiliyatiga ega. Dasturiy ta'minot, ehtimol, bu faoliyat atrofida quvvat qanday boshqarilishi haqida unchalik aqlli emas.

Biz dasturiy ta'minotni ko'rib chiqishimiz mumkin, buni yaxshilash mumkinmi, lekin, albatta, bu yopiq manbali mahsulot. Ehtimol, biz o'z dasturiy ta'minotimiz va sherigimiz ilovasini yozishimiz mumkin edi, bu juda yaxshi bo'lardi va ba'zi holatlarda oqilona bo'lardi, lekin bu men uchun juda ko'p ish. Va biz hali ham buni qila oladigan hech qanday kafolat yo'q-protsessor o'qish/yozishdan himoyalangan, bir martalik dasturlashtirilishi mumkin va hokazo.

2 -fikr: Kattaroq batareyani ishlating

Bu mening A rejam. Agar narsa tanga xujayrasidagi ta'mimga etarlicha uzoq davom etmasa, unga kattaroq batareyani otish uni abadiy ushlab turishi kerak.

Xo'sh, hozir savol tug'iladi: bizda qanday fizik, ham elektr nuqtai nazaridan batareyaning qanday variantlari bor?

Bunday holda, men variantlarni to'liq o'rganmoqchiman. Buning ma'nosi

1. ro'yxat imkoniyatlari zaryadsizlanishga yaqin bo'lganida batareyaning mumkin bo'lgan eng past kuchlanishini aniqlaydi
2. yangi bo'lganda batareyaning mumkin bo'lgan eng yuqori kuchlanishini aniqlang
3. biz quvvat olmoqchi bo'lgan uskuna shu diapazonda xavfsiz ishlashini tekshiring
4. imkoniyatlarni shu asosda diskvalifikatsiya qilish

Biz har bir batareya opsiyasi uchun ma'lumotlar varaqlarini ko'rib chiqishni, tegishli zaryadsizlanish egri chizig'ini topishni va sensor yangi ko'rinadigan maksimal qiymatni va batareyalar "zaryadsizlanganda" ko'riladigan minimal qiymatni tanlashni xohlaymiz. egri chizig'ini tanlashimiz kerak bo'lgan ixtiyoriy nuqta. Bu kam quvvatli datchik va, ehtimol, mikroampalarni iste'mol qiladi, biz har qanday ma'lumot varag'idagi eng qulay egri chizig'ini tanlashimiz mumkin (ya'ni, sinov yuklamasi past bo'lgan egri chiziq).

2x ishqorli AA (yoki AAA): Bu AA 1,5V va 2x1,5 = 3 da ishlaganligi sababli, uni almashtirish uchun ideal variant. Energizer E91 ma'lumotlar jadvali (https://data.energizer.com/pdfs/e91.pdf) bizga shuni ko'rsatadiki, biz yangi ochiq elektron zo'riqishida 1,5 va mavjud energiyaning 90% tugaganidan keyin kutadigan eng past kuchlanish. 0,8 V ga teng. Agar biz 1.1 -ni kesib tashlasak, ehtimol bu juda yaxshi bo'lardi. Bu bizga normal hayot uchun 2,2 V dan 3 V gacha yoki to'liq hayot uchun 1,6 V dan 3 V gacha kuchlanish diapazonini beradi.

2x NiMH AA (yoki AAA): NiMH AA -lar juda mavjud va qayta zaryadlanuvchi, shuning uchun bu ideal. Men ko'rib turgan tasodifiy eneloop oqimining egri chizig'i, 1.45V ochiq zanjir, 1.15V to'liq o'lik yoki 1.2V, agar biz biroz bo'shashishga tayyor bo'lsak. Men aytamanki, bu erda diapazon taxminan 2,4 V dan 2,9 V gacha

Lityum polimer 1S to'plami: mukammal dunyoda men muammoga boshqa lityum tashlayman. Menda bir nechta hujayralar va bir nechta mos keladigan zaryadlovchi bor. Lityum batareyaning ishlash muddati ko'rsatkichining to'g'ri bo'lishini anglatadi, to'g'rimi? Juda tez emas. Lityum asosiy hujayralar qayta zaryadlanuvchi qurilmalardan farqli o'laroq boshqa kimyoviy usullardan foydalanadi, shuningdek, tushirishning boshqa egri chizig'iga ega. LiPos 3.7V nominal, lekin haqiqatan ham 4.2V yangi ochiq kontaktlarning zanglashiga olib, o'lik 3.6Vgacha. Bu erda biz diapazonni 3.6V-4.2V deb ataymiz

2 -qadam: kirish

Haqiqatan ham, bunday rejimda shunday bo'lishi mumkinki, biz oxir -oqibat batareya eshigini ochishdan ko'ra uzoqroqqa borishga hojat yo'q. Biz bilamizki, javonda ishlatilgan CR2032 - bu 3V batareya, shuning uchun har qanday boshqa 3V batareya yaxshi ishlashi kerak. Ehtimol, yonilg'i o'lchagichining mantig'i buziladi va batareyaning ishlash muddati % soxta bo'ladi, lekin bu, ehtimol, ishlashga ta'sir qilmaydi.

Bunday holda, bizda tekshirish uchun bir qancha variantlar bor, ya'ni biz qaysi qurilmani quvvatlantirmoqchi ekanligimizni ko'rishimiz kerak va agar u mos kelsa, biz kirishimiz kerak bo'ladi.

Batareya qopqog'i yopilgan sensorning orqa tomoniga qarasak, biz plastmassaning bo'linishini ko'rishimiz mumkin, shuning uchun batareya ushlagichi, ehtimol, uning atrofidagi qobiqqa yopishib oladigan qo'shimchadir. Shubhasiz, agar biz tekis tornavidani bo'shliqqa qo'yib, yuqoriga qaratsak, u darhol chiqib ketadi. Men o'qlar bilan ko'rsatib o'tdim, agar siz bu joylarga qarasangiz, plastmassa qo'shimchalari zaif bo'lgan joylarga tegmaydi.

Kengash tashqarisida biz asosiy komponentlarni ko'rib chiqishimiz va kuchlanish mosligini aniqlashimiz mumkin.

Darhol, bortda hech qanday qoidalar yo'qdek tuyuladi - hamma narsa to'g'ridan -to'g'ri batareya zo'riqishidan ishlaydi. Asosiy komponentlar uchun biz quyidagilarni ko'ramiz:

• CC2450 BLE mikrokontroller
• HTU21D harorat/namlik sensori
• SPI Flash

CC2450 ma'lumotlar jadvalidan: 2-3.6V, 3.9V mutlaq maksimal

HTU21D ma'lumotlar jadvalidan: maksimal 1,5-3,6V

Men SPI chirog'iga qarashdan bezovta qilmadim, chunki bu bizning imkoniyatlarimizni sezilarli darajada cheklab qo'ydi. Zudlik bilan LiPo xujayrasi tugadi - 4,2 V to'la quvvat bilan bu ikkala komponentni ham qovuradi, namlik sensori uchun esa 3,7 nominal juda ko'p. Boshqa tomondan, gidroksidi AAlar yaxshi ishlaydi, CC2450 -da 2V uzilishi bilan sensorlar hujayralarda juda ko'p hayot qolmasdan o'ladi. Bundan tashqari, NiMH AA -lar ideal tarzda ishlaydi, ular faqat eshik tirnoqlari o'lganidan keyin sensori o'chadi.

3 -qadam: Mod yaratish

Endi biz qanday variantlar borligini bilamiz va eng muhimi, ular nima emas, biz modni yaratishni davom ettira olamiz.

Men maksimal qayta foydalanish imkoniyatiga rioya qilmoqchiman. Zo'r dunyoda, biz batareyaning butun korpusini yasagan bo'lardik, uni sensor joylashtirardi. Hozircha biz biroz soddalashtiramiz.

Mening minimal invaziv va bajarilishi juda oson bo'lgan g'oyam - o'lik CR2032 -ni qo'g'irchoq sifatida ishlatib, + va - kontaktlarni ushlab turish.

Alohida AA ushlagichiga lehimlangan kontaktlarni tayyorlash uchun men mis lentadan foydalandim. Eslatma: mis va batareya o'rtasida izolyatsion lentani ishlating. Agar tanga xujayrasi o'lik bo'lsa ham, uning qisqarishi oqish va korroziyaga olib kelishi mumkin. Agar siz elektr o'tkazmaydigan izolyatsiyali mis lentadan foydalansangiz ham, men batareyani qizdira boshlaganimda, men bilganimdek qisqa bo'lishi mumkin (o'lik batareya, aql). Men bu vazifani bajarish uchun ideal bo'lgan kapton tasmasini ishlatganman.

Hammasini joyida ushlab turish uchun men batareyaning asl qopqog'ida kichik bir teshik ochaman va akkumulyator simlarini tashqi ushlagichga o'tkazaman. Men ilgari rejalashtirganimdan kattaroq tuynukdan foydalandim, chunki joyida qulflash uchun qopqoq biroz aylanishi kerak.

Aytgancha, menda faqat 3xAAA batareya ushlagichi bor, menga kerak bo'lgan narsa 2x. Men birinchi ikkita batareyaning chetiga lehimli o'tish simini qo'shib, 2x ga aylantirdim - oxirgi rasmning pastki qismiga, shu jumladan batareya ushlagichiga qarang. Men buni tavsiya qilmayman, chunki akkumulyator ushlagichidagi metallni eritmasdan lehimlash juda qiyin, lekin men uni ishlay olgandim.

4 -qadam: Bajarildi

Shkafdagi namlikni o'lchashga tayyor!