В общем давным-давно была у меня мысль поставить в Калину амперметр. Особенно часто эта мысль меня посещала зимой. А к амперметру в придачу ещё и вольтметр с термометром. Чтобы знать про АКБ всё: ток разряда-заряда, напряжение, температуру.
Тем кто думает что это перебор дальше читать бессмысленно )
Вот такие поставил себе начальные требования:
1. Амперметр обязательно чтобы был цифровой.
2. Точность как минимум 0,1 ампера
3. Обязательно двухполярный
4. Обязательно с LED индикатором
5. Ну и желательно красного свечения.
Требования к вольтметру и термометру тоже поставил:
1. Вольтметр и термометр обязательно с LED индикаторами
2. Оба обязательно цифровые
3. Вольтметр с точностью не менее 0,01 вольта
4. Вольтметр желательно зелёного свечения
5. Термометр с точностью 0,1 градуса
Колхозить вот такое:

у меня меня нет ни малейшего желания.

Ну с термометром проблем нет, на Али их полно. Я себе выбрал вот этот кажись он зелёного свечения, ну ладно пойдёт.
Судя по фоткам датчик аналоговый, внутри кажись что то типа stm8.

Вот найти вольтметр было сложнее, но нашёл таки. Вот он. Зелёного свечения, точность 0,001в, просто идеальный вариант.

С амперметром еще сложнее. Проблема в том что они все в основном однополярные. А мне нужен двухполярный. Побродив по Али, наткнулся вот на него.
точность судя по фоткам 0,01 ампера. диапазон +\- 50 ампер.
Вот насчёт диапазона я долго думал какой выбрать. Однозначно мне не нужно мерить ток стартера, а сколько кушает всё остальное ? Есть варианты на 500, 200,100,50, 20 и тд ампер. Взвесив номиналы в блоке предохранителей решил что 50ампер будет оптимальный вариант т.к. предположить что АКБ будет разряжаться большим током мне сложно иначе ему быстро настанёт кранты.

Дальше про индикаторы. Хочу именно LED потому что по первых ЖК на морозе просто намертво замерзают, а во вторых LED сами светятся и подсветка уже отпадает.
Что обещают продавцы выбранных прибамбасов:
— Амперметр: ток от -50 до +50 ампер, рабочая температура -10…+50°С, Питание 5в +\- 5%, скорость 2 Гц, дисплей 0,56″. Цена 515 рублей.
— Термометр: диапазон измерения -50°…+110°С, точность 0,1°С, питание 4,5…15в, ток потребления 18мА, скорость 5Гц, длина кабеля датчика 2 метра. Цена 252 рубля.
— Вольтметр: про вольтметр совсем мало инфы… диапазон измерения 0…33в, работает начиная с 4,5в, судя по фото точность 0,001в. Цена 667 рублей.

Теперь про шунт: выбрал вот этот
Особо писать нечего, стандартный шунт на 50 ампер 75 мВ. Цена 223 рубля.
На данный момент ( 25 ноября 2015) получил амперметр, B0505S и шунт. Про B0505S чуть позже.
Впечатления: Я думал амперметр будет меньше )
Наружные размеры передней рамки 79х42мм, в глубину он 27мм. Внутренние размеры рамки 64х28мм.
Внутри рамки находится красный матовый светофильтр, за ним видны 4 семиразрядных индикатора (два двухразрядных). В принципе собрано вполне аккуратно. Сзади есть крышка, на плате 4х контактный разъём.
Размеры цифр примерно 14х8мм.
Выглядят амперметр и шунт вот так:

Внутри обнаружилось:

Да, никаких stm, старая добрая 7107 в корпусе MQFP
На плате есть подстроечник, и это хорошо.
К сожалению я никогда не имел дел с этим АЦП, и мне пока непонятно как китайцы заставили его работать с питанием +5в когда по даташиту ему нужно двухполярное +\- 5в. Но оно стоит во многих китайских старых мультиметрах с питанием от 9в кроны и работает как-то ).

Шунт выглядит вполне добротно. Две массивные латунные площадки между которыми зажат сам шунт.

В каждой площадке по три отверстия для шурупов. Толщина латунных площадок 4мм. Центральные М4, боковые для датчика тоже с резьбой М4. А боковые силовые с резьбой М5. Всё это дело прикручено к пластиковому основанию. Крышечки в комплекте не было. За 223 рубля могли бы и крышечку приложить к нему.
Пока что сразу думаю что шурупы М5 надо заменить на болты М5, и в пластиковом основании просверлить под болтами отверстия чтобы они вкручивались на большую длину.
Быстренько проверил амперметр на столе с малым током. Прикрутил жёлтый и синий провода к шунту. Подал +5в питание от ЛБП. Замкнул на шунт накоротко Ni-Cd AA последовательно с мультиметром.
Мультиметр показал 3,75а, амперметр 3,7. Два АА, мультиметр показал 8,3а, амперметр 8,2а.
Плюс батарейки подавал на жёлтый провод идущий к шунту.
На торцах латунных площадок шунта маркировка 50А 75mV FL-2/0.5/
В целом пока всё работает и это хорошо.

Теперь про B0505S…
Шунт я хочу поставить в плюсовой провод идущий к АКБ. Там у нас толстый провод идущий на стартер и два болта под ключ на 10 к которым подходят 4 провода.
Вот тут есть фотки
По моему идеальное место чтобы вставить в цепь шунт.

На минусовую клемму идёт провод который сразу питает и стартер и всю бортовую электронику, конечно в идеале шунт было бы хорошо поставить в минусовой провод, это бы избавило от проблем с гальванической развязкой и чём будет далее, но как я уже сказал выше замерять ток стартера мне не хочется, а еще я не хочу тратить ни одного милливольта на шунте для питания стартера.
Значит шунт буду ставить в плюсовой провод. Провод стартера останется на месте, а 4 более мелких провода откручу от клеммы и подсоединю к ней через шунт.
Вот тут и нужна B0505S.
Проблема в том что на шунте будет потенциал в 12…14 вольт, т.е. допустим при падении на шунте в 50мВ, на том контакте что идёт к АКБ будет напряжение допустим в 12 вольт, а на другом соответственно 11,95в. А вход АЦП рассчитан на вход 0…75мВ. Это всё учитывая что минус это общий провод всего, и автомобиля и амперметра. Так вот чтобы подать на вход АЦП 75мВ, а не 12,075в нужно избавиться от лишних 12воль.
Что то долго рассказываю… короче нужно обеспечить чтобы минус амперметра и минус автомобиля были совершенно разными цепями, не имеющими гальванической развязки.
Наверно для этого я бы собрал простенький DC-DC преобразователь на 34063 или LM2576\2596 c крохотным трансформатором на колечке. но порывшись на Али я наткнулся на B0505S если брать сразу 5 штук то цена 530 руб. Если одну штуку то в районе 200руб .
Кратко что это за зверь: Подаёте на вход 5 вольт и получаете на выходе те-же 5 вольт, но при этом между входом и выходом нет никакой гальванической связи.
Выглядят вот так:

Нашёл на них даташит.
вот что имеем: B0505S—1W
Вход 5 вольт (4,5…5,5в)
Выход 5 вольт
Ток нагрузки 20…200мА, максимально 270мА. Без нагрузки 31мА.
Что такое «Reflected Ripple Current 20мА» я не очень понял т.к. пульсации обычно в мВ указывают.
Максимальная ёмкость нагрузки 220мкФ
КПД 70% (рабочая частота 100кГц)
Рабочий диапазон -40°…+85°С
Ну и нам обещают сопротивление между входом и выходом в 1000 МОм при потенциале в 500вольт.
Но самое полезное что есть в даташите это распиновка:

А еще одна особенность, как я понял этот модуль не стабилизированный по выходу.
Подал на вход 5в, ток без нагрузки 30мА, на выходе намерил 5,9в.
Припаял на выход B0505S амперметр, ток на входе B0505S 80мА, на выходе B0505S 5,28в
В общем то всё просто прекрасно складывается. Габариты этого B0505S позволяют его разместить внутри амперметра. Ждём получения вольтметра и термометра.

P.S. Термометр планирую закрепить на одном из боков АКБ чтобы знать его температуру. Очень уж меня задела найденная в интернете информация о том что свинцово-кислотные АКБ при отрицательных температурах зарядный ток потребляют, но сам заряд не происходит. А еще хочется узнать насколько эффективна шубка в которую я его укутал когда-то.
Ну а если передумаю то всегда можно будет прикрепить его к радиатору\движку\еще куда-то )) Или вообще замерять воздух снаружи )

Амперметр, шунт, вольтметр и термометр получены.
Приступим )
Первым делом я решил всё что можно сделать дома, а на машине уже то что дома никак не получится.
Начнём с амперметра. Ему нужна гальваническая развязка по питанию, и чтобы не городить лишнего в проводах решил установить B0505 прямо в него благо места в корпусе предостаточно. В принципе ничего сложного, плюс и минус на питание преобразователя, и плюс и минус с преобразователя на плату. И тут меня ждал огромный приятный сюрприз ! В поисках удобного места, я обнаружил что на плате есть уже готовое место предусмотренное для B0505 ! невероятная удача ! )

место для B0505 отмечено красным. Вообще китайцы предусмотрели всё. Место для стабилизатора в ТО220 (отметил синим), место для стабилизатора в SMD корпусе (Отметил голубым), место для входного конденсатора (отметил зелёным) и выходного (отметил фиолетовым). В общем перерезал перемычки шунтирующие посадочные контакты для 0505

китайцы даже пометили что их нужно перерезать )
Встало идеально:

На выход 0505 впаял (фиолетовым отмечено место на первой фотке) два керамических по 0,1мкФ, просто потому что у меня они есть )
Ну и осталось смыть флюс (китайский тоже) спиртом и покрыть плату лаком.
Теперь вольтметр, тут переделывать ничего не надо, просто подать питание и напряжение для измерения.
Поэтому я ограничился тем что смыл остатки китайского флюса и покрыл плату лаком.

Собран на stm8s003f… тем кто хочет сказать «да это бред. У stm8 АЦП всего на 10 бит, какие 5 разрядов»

отвечу: МК (микроконтроллёр) здесь не использует свой АЦП, на плате есть отдельный 18 битный дельта-сигма АЦП от MicroChip поэтому цены на такие вольтметры начинаются не от 100 руб, а от 300 руб.
Вольтметр зелёного свечения, мне это было принципиально. Вольтметр очень хороший. При напряжении ниже 10в переключается на режим индикации 4 знака после запятой, если выше 9,9999в то переходит на 3 знака после запятой, т.е. покажет например 12,347в то есть в моём случае дискретность будет одна тысячная вольта. Абсолютное значение меня не интересует т.к. в любом случае калибровка и тепловой дрейф будут влиять, мне нужна такая дискретность просто чтобы видеть разницу. А там кто его знает, может на машине и последние два разряда будут гулять.
Встроенный стабилизатор совсем крохотный так что питать сразу с борта будет наверно смертельно. Поэтому наверно и присутствует отдельный разъём. Отпечаток пальца кстати был аутентичный ) китайский ) стёр… мне кажется он портит вид )
Термометр оказался хоть и зеленого свечения но яркость какая то совсем маленькая (

Резисторы на индикаторы впаяны на 220 Ом, перепаивать не буду. Еще светофильтр был наружу глянцевой стороной. Но перевернув его как надо яркости это не прибавило.
Собран также на stm8. На плате есть AMS1117 так что можно в принципе питать напрямую от бортовой сети (Vin max у 1117 составляет 15 вольт)

Длина провода к датчику оказалась всего один метр, хотя обещали два метра.
Выводы на индикатор оказались не обкусаны. Обкусил, промыл спиртом, покрыл лаком.

Теперь общий план:
Вот примерно такая схема пришла в голову:

Несколько моментов:
1. Питание возьму с прикуривателя, оно там есть всегда.
2. Обязательно через отдельный выключатель.
3. Провода от амперметра к шунту, от вольтметра к аккумулятору и от термометра к датчику хотелось бы витой парой или экранированным кабелем.
4. Питать все три показометра от 5 вольт через отдельный понижающий преобразователь.
Вольтметр хочу принципиально подключить именно к АКБ вот почему:
Если замерять напряжение в какой то точке авто, допустим в блоке предохранителей то на проводах идущих от АКБ к блоку предохранителей будет создаваться падение напряжения, и чем больше ток тем сильнее падение напряжения. Это было бы не страшно будь вольтметр обычным, но у меня 18 бит… и мне нужно знать напряжение именно на АКБ. К минусовым проводам это также относится. При токе всего в 5 ампер крохотное сопротивление всего в 0,01 Ом уже даст падение в 0,05в и на вольтметре будет показываться например не 13,455в, а 14,450в. Это было бы не страшно будь это падение в 0,05в постоянным, но при токе например в 12ампер, падение будет уже 0,12в, и вольтметр покажет не 14,450в как в первом случае, а 14,330в. т.е. ошибка уже 120 мВ и чем больше ток тем больше ошибка. Остаётся открытым вопрос гальванической связи минуса питания вольтметра и минуса входа вольтметра. Пока попробую так.
Теперь надо найти место куда поставить эти три приборчика.
Требования такие:
— Оно должно быть удобно видно.
— Оно должно с минимальным ущербом быть демонтировано
Вот такие варианты мне придумалось:

1. Справа на полочке, врезать в стенку. Можно не врезать… но врезать красивее. Но потом останутся дырки. Смотреть неудобно.
2. В нише бороды между рычагом КПП и панелью. Смотреть неудобно, и там у меня вечно всякий хлам лежит.
3. На левой стойке, ну знаете как стритрейсеры делают. Удобно, но придётся либо ваять некое подобие подиумов, и по моему это будет колхозно… да и при демонтаже искать новую облицовку.
4. Внизу лобового стекла. Но мне стало жалко электронику. Там горячий обдув зимой и палящее солнце летом.
5. Перед приборной панелью, на самом краешке приборного колодца.
Последний вариант мне понравился больше всего. Приборы не закрывает, видно отлично. Демонтаж можно значительно упростить.
Скрепил три приборчика двухсторонним скотчем и обычным, проверил работу по питанию:

И понял что это полная фигня т.к. закрывает ЖК дисплей и лампочки… а по ЖК я постоянно смотрю расход, время, бывает температуру за бортом, прогнозируемый пробег на остатке топлива и тд…

Ндас… печаль…
Пошёл на Митьку, купил провода…

Синий (также был в чёрном, красном и жёлтом цвете) это микрофонный, внутри две жилы и экран. То что надо для сигналов с шунта, термодатчика и для вольтметра. Цена — 40 руб за метр.
Толстый это силовой, написано «бест англия мощность бла-бла-бла 1х5,0мм2», короче 5 квадратов сечение, взял его для подсоединения шунта. Метровый кусок мне обошёлся в 100 рублей.
Над местом для установки буду думать дальше (

В общем из всех мест для установки индикаторов, я нашёл самый оптимальный — пепельница )) да, да, не курю (бросил) поэтому это оказался лучший вариант.
В общем амперметр подготовлен (сделана гальваническая развязка по питанию), место для установки найдено, провода куплены, осталось самое сложное — просунуть провода из моторного отсека в салон.
По этому поводу было искурено много страниц калинафорума, были тщательно замучены яндекс и гугл но решения так и не было найдено.
Отверстие вверху слева (если смотреть из салона) мне показалось крайне маленьким и в салоне сильно мешают воздуховоды, туда просовывать будет крайне сложно. Стандартное отверстие слева мне также не понравилось т.к. при мысли что придётся откручивать подкрылок вообще пропадало желание что либо делать. Ну а отверстие ближе к бардачку оказалось уже сильно занято толстенным жгутом.
Когда я ставил противотуманки то просунул провод для их включения между тросиком сцепления и резиновой вставкой, просунуть было крайне сложно, и это при том что провод был тоненький.
В общем после приличного времени поисков был найден отличный способ, вот он: www.drive2.ru/l/2181699/
спасибо name200811
Обрадовавшись что всё так просто иду к машине, открываю капот, снимаю аккумулятор и тут меня ждёт полный облом:

Нижнее фото моя машина… сплошной металл, нет даже никакого намёка на какую либо вставку или заплатку, я даже грязь стёр и ключём поцарапал дабы убедится что это такой же металл как и везде вокруг. Толи машины 2007 и 2012 годов этим отличаются, то ли у него особенный кузов… Порывшись в инете я так и не нашёл больше упоминаний про такое технологическое отверстие.
Ну да ладно, взял и просверлил отверстие сверлом 8мм чуть ниже и правее вакуумника, вот так:

Немного сверлом поболтал там чтобы отверстие было чуток побольше и края не такие острые, ибо я решил раз уж просовывать провода то сразу сунуть и на управление противотуманками и на будущую идею управлению светом широтной модуляцией.
Отверстия хватило чтобы просунуть 4 провода. Один для вольтметра, один для амперметра, один для термометра и четвёртый на будущее для PWM на фары. Каждый провод две жилы + общая жила с экраном. провод брал именно такой, чтобы было экранирование.
Дальше нужно было припаять разъёмы… но какие делать ?
Порывшись в запасах

сначала решил что самое удобное это D-sub на 9 контактов но вовремя спохватился вспомнив что отверстие всего 8+мм… пораскинув мозгами решил так: в моторном щите сразу всё закреплю, а на тех концах что будут идти в салон просто припаяю меленькие одно контактные разъёмы на каждый проводок, это будет чуть менее удобно но оптимально для протаскивания через маленькое отверстие.
Получилась вот такая запутанная коса. Шунт я посадил в термоусадку вырезав в ней отверстие для силовых клемм.

Много изоляции не бывает, тем более когда в цепи приличные токи.
Просунулись провода легко, сначала просунул в отверстие остаток провода (из купленных на рынке 10 метров остался кусок примерно 1,5 метра), затем примотал изолентой к нему свои 4 провода и всё без проблем пролезло из моторного отсека в салон

Сразу пустил провода наверх к приборной панели, а уже оттуда вниз к пепельнице чтобы под педалями ничего не мешалось, получилось удобно, если нужно можно подтянуть наверх чтобы внизу проводов было поменьше т.к. наверху много пустого места, а внизу очень тесно.
Кстати попробовал таки завести машину с отключенной приборной панелью, прекрасно завелась, а то кто то где то писал что дескать не заводится.

Все 4 провода в моторном отсеке обмотал чёрной изолентой, в месте где провод проходит через отверстие намотал 6 слоёв изоленты. Получилось вот так:

Релюшка на расширительном и чёрная гофра это я по быстрому подколхозил противотуманки прямо к АКБ т.к нужно было срочно их подключать и ехать далеко, а потом так и оставил. Теперь надеюсь найду время и как то поаккуратнее всё переделаю.
Гайки барашки на стойке это от крепления АКБ, очень советую, очень удобно, намного удобнее чем крутить гаечным ключём.
Дальше всё просто. Открутил 4 провода на двух болтах (ключ на 10) на клемме АКБ и вместо них прикрутил подготовленные провода от шунта. А эти 4 провода затянул на шунте на один болт. Ну и замотал сверху всё изолентой:

Выглядит не очень красиво, но главное надёжность и функциональность.
На всякие случай одел сверху кусок гофры от электрокабеля и закрепил изолентой

Туманки пока отключил, надо придумать более красивое их подключение.
Кстати, для тех кто хочет сказать что тянуть от минусовой клеммы отдельный провод к вольтметру глупо т.к. можно взять массу в любом месте, еще раз напомню про падение в проводах, чем больше ток тем больше падение, вот на практике какая получается разница:

Да, да )) теперь я меряю напряжение на борту с точностью одна тысячная вольта ))
Левое фото — минус взят с питания вольтметра, правое фото минус входа ацп взят с клеммы АКБ.
Уфф… наконец то последние штрихи — поставить пепельницу на место:

Не обошлось и без неприятности, термометр почему то вдруг отказался работать (( Дома показывал какие то минус 10 градусов ( в машине плюс 11,4… видимо сдох… а я так много времени потратил чтобы найти в китайских интернет магазинах именно с зелёным индикатором. А может это и к лучшему ? может вместо него поставить ЖК термометр с автономным питанием ? в общем нужно подумать…
Готово:

По моему очень удобно. Жаль что с термометром так вышло ( Вон кстати видно ЖК внизу лежит, может его поставить ?

Сначала хотел просто сунуть датчик термометра под шубку АКБ… но потом подумал зачем ограничиваться, можно сделать провод подлиннее и измерять что угодно от температуры за бортом до температуры головки блока.
Запитал все приборы от 5 вольтовой сети чтобы не мучить внутренние AMS1117 да и удобнее так потому что нет привязки к зажиганию, т.е. можно мониторить ток и напругу при выключенном зажигании. Отдельный тумблер решил не делать, включаю преобразователь на 5в и приборы начинают работать.
Вот что показал при включении питания при выключенном зажигании:

примерно 10мА ток разряда, думаю по факту чуть больше там, наверное в районе 40…120мА, этот шунт слишком мощный чтобы замерять токи в районе 10мА.
Вот тут я делал замеры тока мультиметром Но вот 120мА должен был бы показать, наверно надо на всяк случай проверить мультиметром. Может пропала та утечка в 120мА ? Но в любом случае я теперь буду знать заряжается или разряжается аккумулятор, даже по вольтметру просадку легко заметить в последнем разряде. Теперь буду знать кто сколько кушает в машине )
На заведённой машине:

Это после работы мотора около 2х минут, в первые секунды ток зарядки в районе 35…40 ампер, затем падает по убывающей примерно до 12.13 ампер и затем уже падает плавнее. На улице лето, подогревом заднего стекла не пользуюсь. Посмотрим что покажет зимой.
На ночь пепельницу можно закрыть (вообще как планировалось сначала закрываться не хотела. но т.к. вольтметр и термометр я ещё не закрепил то нашёл положение при котором курилка отлично закрывается:

Заглушка справа отсутствует уже давно ибо затеял и в нёё поставить вольтметр для мониторинга 5 вольтовой сети ) Ну а левая заглушка уже давно занята USB розетками и тумблером чтобы включать 5 вольтовое питание.
Напоследок вот такую штуку обнаружил в воздуховоде к ногам переднего пассажира, подскажите это откуда ? от какой то заслонки ?

На этом всё. Спасибо всем кто осилил столь нудный текст.

Источник: https://www.drive2.ru/l/8291769/