Jak připojit voltmetr k napájení. Domácí zdroj z čínského voltampérmetru

Ampérmetrový voltmetr z Číny. Laboratorní práce.

Levné digitální voltmetry využívající třímístné digitální LED indikátory jsou dostupné v online obchodech v Číně.

Voltmetry měly dvě velikosti: 48 x 30 x 22 mm a 36,6 x 14,8 x 12 mm.

Větší je vyroben v černém plastovém pouzdře a jednoduše se vejde do okénka vyříznutého v předním panelu zdroje. Malý voltmetr je vybalený a je připevněn na "očka" plošného spoje.

Zařízení jsou napájena stejnosměrným proudem o napětí 4 až 30 V (přes vestavěný integrovaný stabilizátor) a měří stejnosměrné napětí do 30 nebo 99,9 V.

Podrobné charakteristiky voltmetrů jsou zveřejněny na webových stránkách prodejců. Jedno z míst poskytuje schematický diagram jednoho z těchto voltmetrů.

Voltmetr je namontován na mikrokontroléru STM8. Ve výše uvedeném zapojení se vstupní dělič napětí skládá ze sériově zapojených rezistorů R1 a R2 (390 kOhm a 10 kOhm). Snadno si spočítáte, že při přivedení 1 V na vstup děliče se na měřicí vstup procesoru přivede napětí 0,025 V. (Proud děliče I=U:R = 1: (390k+10k)= 0,0025 mA; úbytek napětí na R2=I*R \u003d 0,0025 mA * 10k \u003d 0,025V).

Pokud do obvodu výstupního proudu v napájecím zdroji dáte měřicí odpor 0,025 Ohm, tak když jím proteče proud 1A, na měřicím rezistoru klesne napětí 0,025 V. A pokud se toto napětí přivede na R2, pak indikátor voltmetru zobrazí jednotku (1 Ampér). Tak se voltmetr proměnil v ampérmetr.

Můžete nainstalovat páčkový přepínač a přepnout měřič do režimu voltmetru nebo ampérmetru podle níže uvedeného schématu. Je třeba přepnout tři okruhy:

pravidelný vstup voltmetr;

Přídavný vstup měřiče (vstup měření procesoru);

Společný vodič voltmetru.

Aby bylo možné použít dvoupólový přepínač jako přepínač, musel jsem jít na trik - přidat "svůj" rezistor R ext 330 kΩ v obvodu děliče vstupního napětí. Běžný vstup voltmetru není použit a není spínán.

Diagram ukazuje zařazení do "negativního" obvodu zdroje energie. Takže R Měření zapíná se v impulsních (počítačových) zdrojích (když jsou převedeny na různé bloky napájecí zdroj používaný pro radioamatérské účely), kde je tento měřicí odpor současně použit jako proudový snímač v obvodu řízení výstupního proudu.

Výstup „-Upit“ znázorněný na schématu není nikde zapojen, zařízení přijímá „mínus“ napájení přes spínač měřicího obvodu. Vzhledem k tomu, že se současně spíná „záporný“ napájecí vodič voltmetru, v okamžiku přepnutí indikátory zařízení na krátkou dobu zhasnou.

Je třeba poznamenat, že když je měřič zabudován do laboratorního napájecího zdroje, zařízení začne pracovat pouze tehdy, když je minimální napětí na jeho výstupu asi 4 volty. Pro nabíječku bateriové zařízení je to nepodstatné. Pro laboratorní blok napájení, bude muset být elektroměr napájen z nezávislého zdroje, který není galvanicky připojen k napájení.

Řešení mohou být různá - usměrňovače na samostatném vinutí na transformátoru, na samostatném malém transformátoru z tzv. "adaptérů" napájení, deska nabíječky telefonu nebo jen vhodná baterie.

V zásadě platí, že měřicí odpor R Měření lze zařadit i do „kladného“ obvodu zdroje s přihlédnutím k tomu, že v tomto případě bude nutné „napájet“ i voltmetr-ampérmetr z nezávislého zdroje, galvanicky nepřipojeného ke zdroji ( jinak selže celý potenciál výstupního napětí a procesoru).

V případě zkratu výstupních svorek napájecího zdroje s "přepólováním" připojení baterie Na nabíječka(pokud je usměrňovač sestaven v můstkovém obvodu) přes měřicí odpor, dokud se nespálí bezpečnostní pojistka vysoký proud zkrat a na rezistoru vzniká napěťový impuls, který může poškodit procesor.

Na první pohled jsou patrná dvě řešení ochrany procesoru.

První ("organizační" a nejjednodušší) - namísto páčkového přepínače, který přepíná měřič do režimů "voltmetr" - "ampérmetr", nainstalujte nepevné tlačítko a změřte proud při stisknutí tlačítka. Od "přepólování" a zkrat vyskytují se nejčastěji, když je zátěž připojena nebo odpojena a ruce operátora jsou zaneprázdněny tímto procesem, pak bude spínací tlačítko měřiče ve stavu „voltmetr“ a zařízení nebude trpět.

Druhý je schematický. Nainstalujte paralelně s měřicím odporem (vstup měřiče) rychle působící elektronické zařízení, který chrání před překročením dovoleného napětí na vstupu měřicího vstupu procesoru např. supresor nebo zenerova dioda.

Narazil jsem na voltmetry s děličem 330 kOhm a 10 kOhm. Vzhledem k tomu, jako měřicí rezistor v obvodu převeden počítačový blok Vzhledem k tomu, že jsem již použil standardní 5wattový 0,1 ohmový odpor v keramickém pouzdře, úbytek napětí na něm byl příliš velký na to, aby napájel procesor. Musel jsem zapojit víceotáčkový malý potenciometr paralelně s měřicím odporem („vytočený pod paží“ na 100 Ohmů) a nastavit hodnoty na indikátoru pomocí „ukázkového“ testeru.

Tuto metodu lze použít i v případě použití podomácku vyrobeného nekalibrovaného měřicího odporu.

V prodeji jsou voltmetry umístěné výrobcem jako "voltmetry pro zabudování na panel auta pro měření napětí palubní sítě" s horním měřitelným limitem 24V. Mají pouze dva výstupy (černý "mínus" a červený "plus"). U těchto voltmetrů je vstup děliče spojen s "plusem" napájecího zdroje tištěným vodičem, který lze snadno přeříznout. V takovém voltmetru stojí dělič 91 kOhm a 10 kOhm. To znamená, že 5wattový rezistor v keramickém pouzdře s nominální hodnotou 0,1 ohmu se dobře hodí jako měřicí odpor.

Voltmetry od různých výrobců se liší schémata zapojení a použité procesory, ale princip jejich použití jako ampérmetru zůstává stejný.

Níže v textu jsou fotografie voltmetrových desek, které se dostaly do rukou autora. Označují umístění vstupních dělicích odporů a umístění vstupu měřiče.

Dostal jsem pár elektronických vestavěných voltmetrů model V20D-2P-1.1 z AliExpress (měření konstantní napětí), emisní cena je 91 centů za kus. Zde jsou jeho charakteristiky:

• provozní rozsah 2,5V - 30V
• barva září červená
• celková velikost 23 * 15 * 10 mm
• nevyžaduje další napájení (dvouvodičová verze)
• je možné upravit
• rychlost aktualizace: asi 500 ms/čas
• slíbená přesnost měření: 1 % (+/-1 číslice)

A vše by bylo v pořádku, dal jsem to na místo a používal, ale narazil jsem na informace o možnosti jejich zpřesnění - přidání funkce měření proudu.

Připravil jsem vše potřebné: dvoupólový přepínač, výstupní odpory - jeden MLT-1 na 130 kOhm a druhý drát na 0,08 Ohm (vyrobený z nichromové spirálky o průměru 0,7 mm). A na celý večer podle nalezeného schématu a manuálu k jeho realizaci připojil tuto domácnost dráty k voltmetru. Bezvýsledně. Buď v nalezeném materiálu nebyl dostatek vynalézavosti v pochopení nevyřčeného a nedokresleného, ​​nebo byly rozdíly ve schématech. Voltmetr vůbec nefungoval.

Musel jsem zapájet indikátor a prostudovat obvod. Tady už byla potřeba ne malá páječka, ale taštička, aby to slušně hulilo. Ale během následujících pěti minut, když bylo celé schéma k dispozici ke kontrole, jsem vše pochopil. V zásadě jsem věděl, že bych s tím měl začít, ale opravdu jsem chtěl problém vyřešit „snadno“.

Schéma zpřesnění V-metru

Tak se zrodilo toto schéma pro připojení dalších elektronické komponenty s těmi, které již v obvodu voltmetru existují. Standardní obvodový odpor označený modře podléhá povinné smazání. Hned řeknu, že jsem našel odlišnosti od jiných obvodů uvedených na internetu, např. zapojení ladicího rezistoru. Nepřekresloval jsem celý obvod voltmetru (nebudu to opakovat), nakreslil jsem pouze část, která je nezbytná pro upřesnění. Považuji za samozřejmé, že napájení voltmetru by mělo být provedeno samostatně, koneckonců výchozí bod v odečtech by měl začínat od nuly. Později se ukázalo, že napájení z baterie nebo akumulátoru nebude fungovat, protože proudový odběr voltmetru při napětí 5 voltů je 30 mA.

Po sestavení voltmetru se chopil podstaty akce. Nebudu moudrý, jen vám ukážu a řeknu, co s čím kombinovat, aby to fungovalo.

Návod krok za krokem

Tak, jednat jeden- z obvodu, stojícího na vstupu kladného napájecího vodiče, je připájen SMD rezistor s odporem 130 kOhm mezi diodu a trimovací odpor 20 kOhm.

Druhý. Na uvolněný kontakt je ze strany trimru připájen drát požadované délky (vhodné je, aby vzorek byl 150 mm a nejlépe červený)

Třetí. Na dráze spojující odpor 12 kΩ a kondenzátor je ze strany "země" připájen druhý vodič (například modrý).

Testování nového obvodu

Nyní, podle schématu a této fotografie, „zavěsíme“ doplněk na voltmetr: přepínač, pojistka a dva odpory. Zde jde především o správné zapájení nově instalovaných červených a modrých vodičů, ale nejen jich.

A zde je více drátů, i když vše je jednoduché:

Po přivedení energie do voltmetru se okamžitě objevilo „0,01“, po přivedení energie do elektromotoru měřič v režimu voltmetru ukázal napětí na výstupu napájecího zdroje rovné 7 voltům, poté se přepnul do režimu ampérmetru. Spínání se provádělo při vypnutém napájení zátěže. V budoucnu místo páčkového přepínače dám tlačítko bez fixace, je to bezpečnější pro obvod a pohodlnější pro ovládání. Potěšilo mě, že vše fungovalo na první pokus. Údaje na ampérmetru se však lišily od údajů na multimetru více než 7krát.

Zde se ukázalo, že drátový rezistor místo doporučeného odporu 0,08 ohmů má 0,8 ohmu. Udělal jsem chybu v měření při jeho výrobě v počítání nul. Ze situace jsem se dostal takto: krokodýl se záporným drátem ze zátěže (oba černé) se pohyboval po narovnané nichromové spirále směrem ke vstupu z napájecího zdroje, okamžik, kdy se hodnoty multimetru a nyní upraveného ampérvoltmetru shodovaly a stal se okamžikem pravdy. Odpor příslušné části nichromového drátu byl 0,21 Ohm (měřeno s předponou k multimetru na hranici "2 Ohm"). Takže to ani nedopadlo špatně, že místo 0,08 se rezistor ukázal jako 0,8 ohmu. Ať počítáte, jak počítáte, podle vzorců se stejně musíte upravit. Pro názornost byl výsledek jeho snažení zaznamenán na video.

Video

Akvizici těchto voltmetrů považuji za úspěšnou, ale je škoda, že jejich současná cena v tom obchodě hodně vzrostla, téměř 3 dolary za kus. Napsal Babay z Barnauly.

Téma: jak umístit měřič proudu a napětí na zdroj energie.

Je to docela výhodné, když je na zdroji napájení nainstalován indikátor, který ukazuje konstantní napětí a proud. Při napájení zátěže můžete vždy vidět pokles napětí, množství spotřebovaného proudu. Ale ne všechny napájecí zdroje jsou vybaveny ampérmetry a voltmetry. Kupované dražší zdroje je mají, ale levné modely ne. Ano, a ne vždy jsou instalovány v domácích napájecích zdrojích. Dnes je možné pořídit za málo peněz digitální modul měřící indikátor stejnosměrného proudu a napětí (čínský voltmetr ampérmetr). Tento modul stojí asi 3 dolary. Můžete si jej koupit zasláním z Číny na nejbližším rádiovém trhu, v obchodě s elektronickými součástkami.

Tento čínský digitální voltmetr, modul ampérmetru sám měří DC.(až 10, 20 ampér, v závislosti na modelu) a napětí (až 100, 200 voltů). Má malou, kompaktní velikost. Lze jej snadno namontovat do jakéhokoli vhodného pouzdra (je potřeba vyříznout příslušný otvor a tam jej pouze vložit). Na zadní straně desky jsou dva trimovací odpory, které lze použít ke korekci naměřených hodnot proudu a napětí. Přesnost tohoto digitálního modulu čínského voltmetru a ampérmetru je poměrně vysoká - 99%. Obrazovka má tříznakový displej červené (pro napětí) a modré (pro aktuální) barvy. Tato jednotka je napájena stejnosměrným napětím od 4 do 28 voltů. Spotřebovává málo proudu.

Samotná instalace, elektrické připojení k napájecímu obvodu je vcelku jednoduché. Na modulu měření proudu a napětí jsou tyto vodiče: tři tenké vodiče (černý mínus a červený plus napájení modulu, žlutý pro měření stejnosměrného napětí vzhledem k libovolné černé), dva silné vodiče (černý mínus a červený plus pro měření stejnosměrný proud).

Tento čínský modul ampérmetru, voltmetru lze napájet jak ze samotného zdroje, na kterém měříme elektrické veličiny, tak z nezávislého zdroje. Takže po namontování do pouzdra elektroměru k sobě připájeme dva černé vodiče (tenký a tlustý), to bude společné mínus, které připájíme na mínus zdroje. Pájíme tenké vodiče červené a žluté barvy, připojujeme je k výstupu (plus) zdroje. K tlustému červenému vodiči, vzhledem k připájeným černým vodičům, připojíme samotnou elektrickou zátěž (budou to výstupní vodiče napájecího zdroje).

Je důležité si uvědomit, že polarita proudových vodičů je důležitá pro správné měření stejnosměrného proudu. To znamená, že je to silný červený vodič, který by měl být výstupem napájecího zdroje. Jinak tohle digitální ampérmetr bude na své výsledkové tabuli ukazovat nuly. Na pravidelný blok napájení (bez funkce regulace napětí), na indikátoru lze sledovat pouze pokles napětí. Ale dál regulovaný zdroj výkon bude jasně vidět, jaké napětí nyní máte, když je nastaveno.

Video na toto téma:

P.S. Obecně platí, že připojení tohoto digitálního čínského voltmetru, modulu ampérmetru by nemělo být obtížné. Až jej příště použijete, oceníte jeho práci, bude se vám líbit. Nejoblíbenější je tříznaková měřicí jednotka, i když o něco dražší bude čtyřznaková měřicí jednotka, u které už přesnost měření není 99 %, ale 99,9 %. Data digitální moduly, měřící stejnosměrný proud a napětí, existují i ​​samostatné typy, to znamená, že jednou takovou jednotkou je buď ampérmetr nebo voltmetr. Mají větší displej.