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2015年8月30日日曜日

デジタル・バッテリーチェッカーの製作

 勤務先の近くにある秋月電子が新装オープンしたので覗いたついでに、デジタル電圧計と3.3V昇圧型DC-DCコンバータを買って来ました。

 ○超小型デジタル電圧計青色LEDタイプ(M-08470) 消費電流 10mA以下 ¥300
   他に赤や緑もありました。消費電流はやや多く18mA以下 ¥250
 ○3.3V出力コイル一体型昇圧DC-DCコンバータ(M-08618) ¥250
   小型で安かったのでこちらを使用。(下記の紹介記事のものと違います)


なぜかつい手に取ってしまったのです。
じつは、'エアーバリアブル'さんのブログに安価?にできる高性能乾電池チェッカーの製作(2)という記事を見ていたので記憶にあったのでしょう。

私も百均バッテリーチェッカーのデジタル表示化に挑戦してみたのでご紹介します。

 みなさんご存じのように、乾電池を+-の電極で挟むとメーターがこのように振れるという仕掛けですね。


 これを、デジタルタイプに改造していきます。

 プラスティック筐体を分解します。表裏の筐体かみ合わせ部分の数か所が接着されているので、それを意識しながら外します。
下の写真で示すと、左上、右上、右下の部分が接着されていたので、その辺りをパキパキと外します。
このように裏蓋が外れます。

 電極に半田付けされている抵抗やリードを取り除きます。
外したメータの前面側はパネルのカバーとして再利用しますので、キズを付けないように。


 LEDデジタル電圧計の基板上のショートチップ(0Ω)を外します。
このショートチップの位置は付属の説明書に記載されています。

 LEDデジタル電圧計はメーター前面側パネルにホットボンドで固着させます。
DC-DCコンバータ基板と電圧計基板を写真のようにメッキリードでつなぎます。
小さいので特に固定しなくとも、このままでも安定しています。
その後、メーターパネルをケースに収めてホットボンドで固着し、電極にリードを半田付けします。
私は9V乾電池の利用は全くないので、今回は9V測定用電極は接続していません。
エアーバリアブルさんのところで紹介されています。


 全体の接続は写真のようになります。
 写真で解りにくいですが、電池の+に接触する電極から「く」の字に曲がった中を通って、写真左上のバネに接続されています。そのバネに半田付けしてください。
外ケースとパネルとの間に上手く押し込んでしまいます。



 さあ、これで出来上がり。
 上手く表示されています。


 ※気になる点
(1)上の説明では、電圧計の校正はせず購入時のままです。手元のデジタルテスターで比較しましたがほぼ同じでした。

(2)今回、使用したDC-DCコンバータは入力電圧0.9V~3.3Vという仕様が不安で、これだと測定する電池電圧が約0.9V以下だと表示しません。それでも充電電池は1.0V以下では充電不足ですからよいと判断しました。

 (2015-8-30 追試して修正し追加しました)

 今回購入した「3.3V出力コイル一体型昇圧DC-DCコンバータ(M-08618)」に使用しているチップのデータシートを見ると'CE'が0.7V以上で昇圧、0.3V以下でスルーとなっています。(秋月電子の商品説明では余裕を見て0.9V以上と記載していると思われます)

今回の'CE'は、Vbatつまり電池側に接続しており0.7V以上で昇圧確実です。実際にやってみると、手元にあるものは電池電圧が0.55Vでも昇圧出来てLCD表示していました。(0.3V~0.7V間はチップのバラつきでどうなるか運のようなものですね)

(3)測定する電池からの電流は、LCD電圧計とDC-DCコンバーター込みで約11mAでした。この程度の負荷では劣化しかかった電池でも電圧が高めにでるので、10Ωを負荷として約100mA位を流した方が良さそうです。

(2015-8-30 以下追加)

結局、9Vの電極があったところにタクトSWを配置して10Ω(これは元々ついていた物を利用)を接続し、タクトSWを押さない10mA負荷の時とSWを押して100mAへ負荷を増加した時の電圧変化が見えるようにしました。



 今回は、これが最終形です。

※デジタル電圧計の回路図を書き起こした記事がありましたので、ここに補足しておきます。
  秋月電子 「超小型2線式LEDデジタル電圧計」の 回路図 (えとせとら)


2 件のコメント:

  1. 初めまして。親方と申します。
    秋月のデジタル電圧計にDC-DCのキットの紹介ありがとうございます。
    早速同じ仕様で作りました。
    ミニ四駆でアルカリ電池の残量チェックに負荷スイッチはGoodJobです!
    配線の写真、作るのに大変助かりました。
    http://atorai.exblog.jp/24856890/

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  2. 親方さん、コメントありがとうございました。
    そうですね、ミニ四駆には電池は必須ですから、当然チェッカーは必需品ですね。
    色々とアイデアがありそうなので、また、ご紹介ください。

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