Hoeveel stroom heeft een analog input nodig

Hardware geleverd door Arduino
Gebruikers-avatar
Berichten: 224
Geregistreerd: 05 Apr 2018, 00:44

Hoeveel stroom heeft een analog input nodig

Berichtdoor Gompy » 01 Dec 2019, 12:56

Voor de sturing van mijn zonnepaneel zit ik een beetje te stuntelen met de nu gebruikte sensoren (LDR's + weerstanden).
Er zit een ontzettende afwijking qua weerstand in de LDR's waardoor het paneel niet daar naar toe draait waar het meeste licht is.
Als ik een andere LDR pak kan het zomaar zijn dat het paneel de andere kant op gaat draaien door het verschil onderling in de LDR's.
Ik wil dus overstappen naar andere sensoren welke nauwkeuriger zijn zonder al teveel te hoeven aan te passen.
Normaal zou ik het doen met bv kleine solarcellen (25x25mm), maar het moet ook nog een beetje klein en waterdicht zijn.
Ik wou dan ook graag de BPW34 (is zeer kleine zonnecel) gaan gebruiken, maar deze geven maar een zeer kleine stroom af (micro Ampere).
Op internet kan ik niet echt vinden wat de analoge poorten van de Arduino aan stroom nodig hebben om te werken.
De spanning van de BPW34 ligt op ~1 Volt bij vol zonlicht maar ik ben bang dat de stroom de dooddoener gaat worden.
Kan iemand mij vertellen hoeveel stroom een analoge poort minimaal nodig heeft ?

Advertisement

Berichten: 3236
Geregistreerd: 16 Okt 2013, 14:31
Woonplaats: s hertogenbosch

Re: Hoeveel stroom heeft een analog input nodig

Berichtdoor shooter » 01 Dec 2019, 18:05

in de datasheet staat een optimised with 10kohm, voor de processor, en voor de diode is het 50 micro Ampere, dus direct aansluiten zal niet gaan er zal een opamp tussen moeten
met LDR gaat het overigens wel heel makkelijk want daar kun je de weerstand zelf bepalen met een simpele weerstand van 10 kiloohm.je zult overigens wel een hysterese in moeten bouwen (in software om jouw verschillende LDR aan te sluiten.
dus je moet kijken of er wel een groot genoeg verschil is tussen de sensoren want als het bewolkt is mag het spul stil blijven staan.
paul deelen
shooter@home.nl

Berichten: 3236
Geregistreerd: 16 Okt 2013, 14:31
Woonplaats: s hertogenbosch

Re: Hoeveel stroom heeft een analog input nodig

Berichtdoor shooter » 01 Dec 2019, 18:26

maar de datasheet heeft het over een leakage van 1 micro A. er wordt wel war geconsumeerd door de sample en hold van de input, maar bij jou is het allemaal zo langzaam dat je dat bijna niet merkt.
als je de Aref op 1.1 volt zet dan heb je nog een mooi bereik ook nog. let wel op de spanning is niet lineair met de luminantie dus een analoog waarde even omzetten tot een engineer value.
paul deelen
shooter@home.nl

Gebruikers-avatar
Berichten: 2650
Geregistreerd: 06 Aug 2016, 01:03

Re: Hoeveel stroom heeft een analog input nodig

Berichtdoor Koepel » 02 Dec 2019, 00:38

Een PIN diode is niet geschikt om zonlicht te meten ! Het is geen zonnecel.
Gebruik een gewone kleine zonnecel, en kit die maar dicht tegen het water.

Als een LDR in de zon staat, dan wordt de LDR te warm. Iedere keer dat de LDR te warm wordt raakt hij definitief meer beschadigd. Een LDR kan dus niet in de zon.

De ingangsimpedantie van een ingang is zeer hoog.
Er is echter wel een lading nodig voor de sample en hold zoals shooter al schreef.
Voor een nauwkeurige meting wordt een impedante van het circuit aanbevolen van maximaal 10kΩ. Dat is vanwege die lading die de sample en hold nodig heeft.
De ingang kan gemakkelijk werken met een impedantie van het circuit van 1MΩ, maar dan wordt het minder nauwkeurig. Dan wordt er soms een condensator toegevoegd van bijvoorbeeld 1nF (tussen A0 en GND), zodat de sample en hold toch wat lading kan gebruiken.

Bij een hoogohmig circuit pakt een draad storing op. De draad tussen de PIN diode en de Arduino werkt als een soort antenne, en je krijgt dan zeer veel storing.

Maar een PIN diode is hier echt niet geschikt voor ! Doe het niet.

Gebruikers-avatar
Berichten: 224
Geregistreerd: 05 Apr 2018, 00:44

Re: Hoeveel stroom heeft een analog input nodig

Berichtdoor Gompy » 11 Dec 2019, 15:18

Ik heb nog een voorraadje UVa-diodes liggen voor ~450nm, denk dat ik deze maar eens ga testen.
Voordeel van de UVa-diodes is ook dat ik dan kan kiezen tussen de openingshoek, hoe kleiner hoe beter (lees nauwkeuriger).
Daarnaast is de behuizing bestand tegen de zonnestralen en makkelijk te verlijmen.
De LDR's zijn inderdaad geen succes tenzij je ze gaat ingieten in heldere hars welke ook nog UV bestendig moet zijn.

Ik had "kleine" zonnecellen besteld (25x30mm), maar als ik deze in een vierkant opstel onder een hoek van 45 graden wordt het toch nog een vierkant van ~8cm wat voor mijn testpaneel veel te groot is.
Daarnaast gaven ze maar 0V5 af per cel en als je daarmee moet gaan werken wordt het toch wel kielekiele in de meting.
Zou het een grotere installatie worden dan is zonnecellen zeker overwegen, een iets grotere cel geeft ~4V5 (max) af dus goed voor de Arduino om mee te meten.
Helaas zitten we net in maanden waarbij zonnepanelen amper wat opbrengen waardoor mijn accu niet wordt geladen dus de meetcellen zullen ook nauwelijks spanning afgeven.

Gebruikers-avatar
Berichten: 2650
Geregistreerd: 06 Aug 2016, 01:03

Re: Hoeveel stroom heeft een analog input nodig

Berichtdoor Koepel » 11 Dec 2019, 21:44

Volgens mij geeft een UV-A diode licht, heb je er een link naar ?
Er zijn maar heel weinig dingen die in direct zonlicht kunnen.

Bij de LDR gaat het vooral om de temperatuur. Als ze in hars gegoten zijn, dan kunnen ze nog steeds te warm worden.

Volgens mij is dit een zonnecel: https://www.aliexpress.com/item/32340112706.html.
Maar ik geef toe, het was lastig te vinden :!:
Er heeft niemand een review geplaatst; het is niet duidelijk hoeveel je er dan krijgt; ze zijn duur; en de beschrijving is voor een PCB offerte :shock: Lekker onduidelijk allemaal :?

De 0.5V per cel is prima. Als je bij een Arduino Uno de analoge referentie op de interne 1.1V zet, dan kun je dat prima meten.
https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/analog-io/analogreference/

Gebruikers-avatar
Berichten: 224
Geregistreerd: 05 Apr 2018, 00:44

Re: Hoeveel stroom heeft een analog input nodig

Berichtdoor Gompy » 11 Dec 2019, 23:03

UV-a gebruik ik oa voor het belichten van printjes (of als gezichtsbruiner) om de fotolaag los te branden, de spoortjes die onbelicht zijn blijven staan.
MAAR met IR/UV fotodioden (onzichtbaar) licht meten en wel in verschillende ranges, van IR~800 tot 1000nm tot UV (a-b-c) ~150 tot 600nm.
Tussen 600 en 800nm zit zichtbaar licht, daar gebruik je bv LDR's of normale fotodioden voor van 10 cent/stuk, IR en UV zijn wat duurder.
Je kan zelfs breakouts kopen voor UV https://www.hobbyelectronica.nl/product ... uva-s12sd/
Of deze https://www.adafruit.com/product/3964
Bij de laaste is er zelfs een lib voor Arduino https://github.com/adafruit/Adafruit_VEML6075 en je kan het hele spectrum meten, ook wel makkelijk....maar 4 stuks, beetje prijzig.

Zelf dacht ik aan deze zonnecellen https://nl.aliexpress.com/item/32717630 ... XGGXA&mp=1
Ze zijn iets goedkoper dan die breakouts en de maat tussen breakout of solarcell is toch het zelfde, dus in dat opzicht maakt het niet uit.

Ik kan ook totaal geen specs vinden van dat ding wat jij aanhaalt, staat solarcell maar daar houdt het ook bij op.
Op andere websites staat 10x10mm Silicon Photocell Laser Receiver 400-1100nm, ze zijn er ook in behuizing https://tr.aliexpress.com/item/32611318374.html
Volgens de specs van de BPW34 zijn ze beide haast gelijk https://www.vishay.com/docs/81521/bpw34.pdf

Edit: v ergat nog dat je ook een gewone LED als fotodiode kan gebruiken.
Sluit er maar een Ohmmeter op aan en schijn er met een zaklantaarn op, je zal zien dat de Ohmse weerstand verandert.

Gebruikers-avatar
Berichten: 180
Geregistreerd: 22 Jan 2013, 16:40

Re: Hoeveel stroom heeft een analog input nodig

Berichtdoor zuid » 12 Dec 2019, 07:01

Je kunt het probleem ook "wiskundig" benaderen.
Zie bijvoorbeeld https://arduinoforum.nl/viewtopic.php?f=20&t=188
De zon staat altijd op de zelfde plek t.o.v. het tijdstip van de dag.
De hoek t.o.v. de aarde zal ook wel te berekenen zijn op basis van de dag in het jaar.
:)

Gebruikers-avatar
Berichten: 224
Geregistreerd: 05 Apr 2018, 00:44

Re: Hoeveel stroom heeft een analog input nodig

Berichtdoor Gompy » 12 Dec 2019, 12:07

Met een klok (DS1307) heb ik het al eens geprobeerd, maar dat werkt niet omdat de zon niet altijd schijnt waar hij hoort te schijnen in Nederland.

Stel in het westen hangen donderbuien en verduisteren de zon, maar meer het zuiden is een kraakhelder hemel dan levert het licht in het zuiden ook meer energie op dan in het westen.
Het zou dan stom zijn om het paneel dan toch "gedwongen" richting westen te draaien, dat levert minder tot zelfs niets op aan energie.
Met een klok laten draaien zal ongetwijfeld in bv noord Afrika werken met altijd zon, maar hier moeten wij het hebben van de meeste heldere lucht.
Nog een afweging om het niet te doen is het stroomverbruik van de motoren, waarom zou ik ze laten draaien naar een donkere lucht als het meeste licht ergens anders is.....weggegooide energie.
Nu beweegt het paneel alleen als het werkelijk nodig is, de sensoren bespeuren de helderste lucht en draaien alleen het paneel wanneer het niet goed in positie staat.

De sketch werkt maar één keer in per half uur, dat zou ik zelfs naar één keer per uur kunnen zetten omdat het paneel een afwijking in een hoek van ~15 graden mag hebben eer ik ga zien dat de opbrengst minder wordt.
Eea heeft ook te maken met zelfvoorziening en je dus afhankelijk bent van een volle accu en geen backup hebt van de netbeheerder, bv tijdens kamperen, bootreisje oid.

De andere optie die ik heb geprobeerd is om ieder uur het paneel 15 graden te draaien (dat is ongeveer wat de zon in één uur verdraait), maar dat is het zelfde als hier boven.
Er zit een Lux-sensor op het paneel dus ik kon zien dat eea dus niet werkt, vandaar dat ik bij mijn richtingsensoren (optimale lichtopbrengst) wil blijven.
Men noemt het dan wel zonnepanelen, maar het zijn eigenlijk lichtpanelen en hebben de zon niet eens nodig om stroom af te geven hoewel het wel meer oplevert.

Het enige probleem zijn nog de sensoren (LDR's) die steeds onnauwkeuriger worden (giethars wordt geel) en ik dan ook wil vervangen voor iets wat wel blijft werken.
Van hobbybobberproject met mini paneeltje en servo's is de sketch en installatie nu toch iets professioneler geworden......dankzij jullie bijdrage :)

Berichten: 3236
Geregistreerd: 16 Okt 2013, 14:31
Woonplaats: s hertogenbosch

Re: Hoeveel stroom heeft een analog input nodig

Berichtdoor shooter » 12 Dec 2019, 14:53

er gaat meer stroom verloren in de print zelf dan in de max328.
paul deelen
shooter@home.nl

Terug naar Arduino hardware

Wie is er online?

Gebruikers in dit forum: Geen geregistreerde gebruikers en 5 gasten