من به چند باتری قلمی نیاز داشتم و صفحه نمایش را در سوپرمارکتی که همه آنها در آنجا چیده شده بودند، پیدا کردم. معمولاً وقتی در سوپرمارکت خرید میکنم، هنگام مقایسه محصولات مشابه به قیمت/کیلوگرم یا قیمت/لیتر نگاه میکنم. در مورد باتری ها چنین نشانگری وجود نداشت. خوب، فکر کردم، خودم آن را حل می کنم. من چند مارک مختلف برداشتم و بسته بندی را برای اندازه گیری ظرفیت آنها اسکن کردم. هیچ چی. هیچ یک از باتری ها هیچ نشانی از میزان انرژی نداشتند. در عوض، همه آنها عباراتی مانند "PLUS"، "SUPER"، "ULTRA" داشتند و البته قیمت های بسیار متفاوتی داشتند. بنابراین، تصمیم گرفتم که وقت آزمایش است و یک بسته از هر نوع که میتوانم پیدا کنم، خریدم.
طرح
ایده من واقعاً ساده بود: مداری بسازم که هر یک از باتری ها را به طور کامل تخلیه کند و در عین حال میزان انرژی تولید شده را اندازه گیری کند (به صورت ژول و بر حسب وات ساعت نمایش داده می شود. من یک آردوینو و یک پنل LCD باقی مانده از پروژه دیگری داشتم. بنابراین فکر کردم که یک واحد مستقل بسازم. همانطور که طراحی تکامل یافت، اجازه دادم دو ویژگی اضافی وارد شود:
- یک سنسور دما برای ردیابی دمای محیط در طول آزمایش اضافه کنید زیرا مطمئناً بر ظرفیت باتری تأثیر می گذارد.
- یک قابلیت ثبت USB اضافه کنید تا بتوانم تمام داده ها را برای ترسیم ولتاژ ترمینال هنگام تخلیه باتری ضبط کنم.
توجه: این هرگز به عنوان یک ابزار علمی برای اندازهگیری مدت زمانی که یک باتری مدار شما را تغذیه میکند در نظر گرفته نشده است - این برای مقایسه نسبی باتریهای مختلف با استفاده از بار مشابه طراحی شده است.
طراحی
مدار با اندازه گیری ولتاژ در یک بار ثابت در هر ثانیه کار می کند تا زمانی که ولتاژ به کمتر از 0.2 ولت کاهش یابد. برای سادگی، من از یک بار مقاومتی استفاده کردم (طرح اولیه استفاده از یک مقاومت 4.7R بود، اما هیچ مقاومتی با قدرت بالا در اختیار نداشتم، بنابراین از 4 مقاومت 22R به صورت موازی استفاده کردم به جای اینکه بار موثر 5.5R به من داد. مدار نهایی:
این کیس از adafruit در نهایت عالی بود زیرا از قبل دارای بریدگیهایی برای آردوینو و LCD است. تنها چیزی که باقی مانده بود اضافه کردن کمی تخته استریپ برای نگه داشتن اجزای اضافی بود. توجه داشته باشید که کل مدار از اتصال USB (یا جک DC) تغذیه می شود - تمام انرژی باتری توسط مقاومت های بار مصرف می شود.
برای جزئیات بیشتر: اندازه گیری ظرفیت باتری با آردوینو
در ادامه، متن انگلیسی این مطلب را میتوانید مشاهده نمایید:
I needed a couple of AA batteries and found the display at the supermarket where they were all arrayed. Normally when I’m shopping in the supermarket, I tend to look at the price/kg or price/l when comparing similar products. In the case of the batteries, there was no such indicator. Fine, I thought, I’ll work it out myself. I grabbed a few different makes and scanned the packaging for some measure of their capacity. Nothing. Not a single one of the batteries had any indicator of how much energy they would provide. Instead, they all had terms like ‘PLUS’, ‘SUPER’, ‘ULTRA’ and of course had wildly differing prices. So, I decided that it was time for an experiment and bought one pack of every type I could find.
The Plan
My idea was really simple: I would make a circuit that would fully discharge each of the batteries while measuring how much energy it produced (displayed in Joules and in Watt-Hours. I had an Arduino and an LCD panel left over from a different project so I thought I’d make a standalone unit. As the design evolved, I let two additional features creep in: