Pro můj další projekt ( Převod ATX PSU 580W pro laboratoř), zakoupili výše uvedený indikátor. Ne hned a v pravý čas se ukázalo, že jeho příkon je galvanicky spojen s mínusovým vstupem bočníku. To zavádí znatelnou chybu, když je indikátor napájen ze stejného zdroje, ze kterého je měřen proud (chyba až ampér u mého 50A bočníku!). Bylo samozřejmě možné nainstalovat další pracovní stanici a napájet z ní indikátor, ale zdálo se mi to příliš odvážné a rozhodl jsem se hacknout indikátor samotný.

Při hledání na internetu jsem našel jeho dvojče YB27VA a jeho standardní schéma. Ihned řeknu, že obvod mého zařízení je mírně odlišný. Podstatou úpravy je oddělení diferenciálního vstupu operačního zesilovače ad8605 (označeného jako B3A) od společného napájecího vodiče. K předělání budete potřebovat základní dovednosti reverzního inženýrství (abyste se ujistili, že obvod je stejný), pájení malých dílů a znalost Ohmova zákona :)

Schéma před úpravou:

Schéma po:

Řezané cesty jsou značeny červeně. Rozhodl jsem se opustit rezistor R6, protože se zdá, že je potřeba pouze proto, aby ampérmetr ukazoval „0“, když je bočník odpojen. Také není nutné přenášet napájecí zdroj ad8605 (2 nohy) (soudě podle testů v simulátoru).

Druhá úprava řeší problém spojený se skutečností, že indikátor „nevidí“ prvních ~180 mA proudu, to znamená, že když je na bočník přiveden 1A, zařízení ukazuje 0,8A, pokud je aplikováno 0,2, pak nulu , atd. To je způsobeno vstupním předpětím operačního zesilovače a ADC. Lze jej vypočítat na základě znalosti odporu bočníku a velikosti, o kterou zařízení „leží“. Mám 270 µV na vstupu operačního zesilovače. Toto zkreslení lze snadno uměle vytvořit přidáním jednoho odporu do obvodu, v důsledku čehož zařízení začne měřit od nuly.

V mém případě bylo nutné přidat 1140 kOhm rezistor z 3V integrovaného stabilizátoru na „+“ vstup operačního zesilovače. Tento odpor spolu s R7 a bočníkem tvoří dělič, který nastavuje počáteční předpětí.

Kompozitní rezistor se ukázal být přesně tolik, kolik bylo potřeba kvůli chybě jednoho z nich :)

Výsledkem je, že nyní měří od 50 mA až do 50 A s minimálním krokem přibližně 20 mA (zobrazuje se také 0). Linearita také nezklame, ale občas jí jedna chybí, například skočí z 0,12 na 0,14.

Dosažená přesnost mě příjemně překvapila, ukázalo se, že je opravdová měřící zařízení, který lze použít v laboratorním TK jako hlavní indikátor. Kterým se dá i věřit :) (to platí alespoň pro aktuální). Proč se Číňané rozhodli ušetřit na pár levných součástkách, není jasné. Jejich cena je zjevně o řád nižší než u jiných komponent, například u stejného ad8605. Používejte dobré vybavení :)

Další fotografie s výsledky měření:

P.S. Chystal jsem se publikovat článek, ale rozhodl jsem se zkontrolovat – jak je to s napětím? Ukázalo se, že situace také není dobrá - zařízení leželo na 0,1V a to nešlo elegantně opravit, protože spodní rezistor byl ladicí rezistor. Ale stejně jsem tam připájel odpor 20 MΩ a výsledek mi vyhovoval)

Při navrhování nabíječek pro baterie, a různé napájecí zdroje, mnoho radioamatérů používá hotové voltmetry-ampérmetry čínské výroby, které lze snadno koupit na internetu např. na stránkách Aliexpress. Kromě toho jsou náklady na taková hotová zařízení velmi atraktivní a mnoho dodavatelů kromě všeho poskytuje bezplatné dodání zboží kupujícímu. Po nalezení nejvýhodnější nabídky jsme objednali k testování dvojici přístrojů WR-005, určených pro měření napětí do 100 Voltů a proudu do 10 Ampér. Objednávka dorazila, s bloky bylo vše v pořádku, nedošlo k žádnému mechanickému poškození, ale nebyl tam pas ani návod, jak zařízení připojit. To byl důvod k napsání tohoto článku, protože s největší pravděpodobností nejsme jediní, kdo se potýká s problémy připojení WR-005 k měřicím obvodům.

Podobné měřicí přístroje lze navrhnout i pro jiné parametry měření, ale v každém případě budete mít na desce dva konektory:

● První konektor má dva tenké dráty, obvykle červený a černý. Slouží k napájení napájecího napětí měřicího obvodu. Napájecí napětí má velmi široký rozsah, můžete napájet od 4 do 30 Voltů, červený vodič je kladný, černý vodič záporný. Jakmile je obvod napájen, indikátor se rozsvítí.
● Druhý konektor je třívodičový, tlusté vodiče, určený pro připojení zařízení k měřicím obvodům. Ale podívejme se na barvy drátů.

Zdá se, že dříve byly vyrobeny indikátory, ve kterých byly tlusté dráty černé, červené a žluté, takže na internetu najdete tento obrázek:

V našem případě má tento konektor modré, černé a červené vodiče a černý vodič je uprostřed konektoru, takže jsme se rozhodli je znovu zkontrolovat.

Jak se ukázalo, globálně se nic nezměnilo:

● Černý vodič, stejně jako v předchozí verzi, je společný vodič (COM);
● Červený vodič – měření napětí;
● Modrý vodič - měření proudu.

Pro ty, kteří to úplně nechápou: černý tlustý vodič je připojen k mínusu zdroje, červený ke plusu (voltmetr začne ukazovat), modrý silný vodič je připojen k zátěži a z druhého konce zátěže jde do plusu zdroje (ukáže ampérmetr).

O šuntu. V zařízeních do 10 A je bočník vestavěn (připájen přímo na desku), nad 10 A by měl být zpravidla součástí sady externí bočník, viz obrázky níže:

Naše verze zařízení s vestavěným bočníkem:

Externí bočník vypadá takto:

Dokonce i po správné připojení Neexistuje žádná záruka, že hodnoty voltmetru a ampérmetru budou správné, proto se vyplatí je zkontrolovat například pomocí externího multimetru. V případě potřeby můžete hodnoty opravit pomocí trimovacích odporů umístěných na desce zařízení WR-005.

Mikroobvod, na kterém je zařízení namontováno, nemá žádné identifikační znaky, ale Kruhový diagram takhle:

Na závěr bych chtěl říci, že po připojení a testování se zařízení ukázalo na pozitivní straně, kvalita sestavení není špatná, chyby čtení odpovídají těm deklarovaným dodavatelem, to znamená, že chyba napětí je 0,1 Volt, proudová chyba je 0,01 Ampér, proud Odběr měřicího obvodu nepřesahuje 20 mA. Jakákoli elektronika časem podléhá poruchám, takže jak dlouho nám tento voltmetr-ampérmetr bude sloužit - čas ukáže. Ale v zásadě si za ty peníze myslíme, že WR-005 je hodný nákup rychlá instalace a připojení k zařízením, která vyžadují digitální zobrazení parametrů proudu a napětí.

Pokud někdo zná značku mikroobvodu použitého v obvodu zařízení, napište prosím do komentářů.

Miniaturní čínský voltmetr může zjednodušit proces měření napětí a množství proudu spotřebovaného na zdroji nebo domácí nabíječce. Jeho cena zřídka přesahuje 200 rublů, a pokud si jej objednáte z Číny prostřednictvím přidružených programů, můžete také získat výraznou slevu.

K nabíječce

Ti, kteří si rádi navrhují vlastní nabíječky, ocení možnost monitorovat volty a ampéry sítě bez pomoci objemných přenosných zařízení. To osloví i ty, kteří pracují na drahých zařízeních, jejichž provoz může být nepříznivě ovlivněn pravidelnými poklesy síťového napětí.

Pomocí čínského ampérvoltmetru, který není větší než krabička zápalek, můžete snadno sledovat stav elektrické sítě. Jedním z hmatatelných problémů, které mají noví elektrikáři, může být jazyková bariéra a značení vodičů, které se liší od standardních. Ne každý hned pochopí, který vodič je kam zapojit a návod je většinou pouze v čínštině.

Zařízení 100 V/10 A jsou mezi nezávislými konstruktéry velmi oblíbené. Je také žádoucí, aby zařízení mělo bočník pro dokončení procesu připojení. Hmatatelnou výhodou tohoto zařízení je, že jej lze připojit ke zdroji energie nabíječka nebo na samostatnou baterii.

*Napájecí napětí ampérmetru a voltmetru musí být v rozsahu od 4,5 do 30 V.

Schéma zapojení je následující:

• Černý vodič je záporný. Musí být také připojen k mínusu.
• Výhodou je červený vodič, který by měl být tlustší než černý, a proto musí být připojen ke zdroji energie.
• Modrý vodič připojuje zátěž k síti.

Pokud je vše správně zapojeno, měly by se na displeji rozsvítit dvě stupnice.

K napájení

Napájecí zdroje hrají důležitou roli při vyrovnávání odečtů sítě do požadovaného stavu. Pokud nejsou správně provozovány, mohou způsobit vážné poškození drahého zařízení přehřátím. Aby se předešlo problémům při jejich provozu a zejména v případech, kdy se napájení provádí ručně, je vhodné použít levný ampérmetr a voltmetr.

Z Číny si můžete objednat nejvíce různé modely, ale pro standardní zařízení fungující z domácí sítě jsou vhodné ty, které měří proud od nuly do 20 A a napětí do 220 V Téměř všechny jsou malých rozměrů a lze je instalovat do malých skříní zdroje.

Většinu zařízení lze nastavit pomocí vestavěných odporů. Navíc mají vysokou přesnost, téměř 99 %. Displej zobrazuje šest pozic, po třech pro napětí a proud. Mohou být napájeny buď ze samostatného nebo vestavěného zdroje.

Chcete-li připojit voltmetr, musíte pochopit vodiče, je jich pět:

• Tři tenké. Černá mínus, červená plus, žlutá pro měření rozdílu.
• Dvě tlusté. Červené plus, černé mínus.

Pro pohodlí se nejčastěji kombinují první tři šňůry. Spojení lze provést přes speciální zásuvku nebo pomocí pájení.

*Spojení pájením je spolehlivější s menšími vibracemi, může dojít k uvolnění objímky zařízení.

Připojení krok za krokem:

1. Je nutné se rozhodnout, z jakého zdroje napájení bude zařízení pracovat, samostatné nebo vestavěné.
2. Černé vodiče jsou připojeny a připájeny k mínusu napájecího zdroje. Vzniká tak obecné mínus.
3. Stejným způsobem musíte propojit tenké červené a žluté kontakty. Jsou připojeny k napájecímu kontaktu.
4. Zbývající červený kolík se připojí k elektrické zátěži.

Na nesprávné připojení na displeji přístroje se zobrazí nulové hodnoty. Aby se měření co nejvíce přiblížila skutečným, je nutné správně dodržet polaritu napájecích kontaktů. Pouze připojení silného červeného vodiče k zátěži poskytne přijatelný výsledek.

Poznámka! Přesné hodnoty napětí lze získat pouze s regulovaným napájecím zdrojem. V ostatních případech se na displeji zobrazí pouze pokles napětí.

Populární model voltmetru, který často používají radioamatéři. Má následující vlastnosti:

• Provozní napětí stejnosměrný proud od 4,5 do 30 V.
• Spotřeba energie menší než 20 mA.
• Displej je dvoubarevný, červený a modrý. Rozlišení 0,28 palce.
• Provádí měření v rozsahu 0 – 100 V, 0 – 10 A.
• Spodní limit je 0,1 V a 0,01 A.
• Chyba 1 %.
• Teplotní provozní podmínky od -15 do 75 stupňů Celsia.

Spojení

Pomocí voltmetru můžete měřit aktuální napětí v napájecí síti. K tomu potřebujete následující:

• Připojte tlustý černý vodič k zápornému pólu napájecího zdroje.
• Červená se připojuje k zátěži a poté k napájení.

Toto schéma zapojení nepředpokládá použití tenkého černého kontaktu.

Pokud je použit zdroj napájení třetí strany, připojení bude následující:

• Silné šňůry jsou připojeny stejným způsobem jako v předchozím příkladu.
• Tenká červená se připojuje k plusu zdroje třetí strany.
• Černá s mínusem.
• Žlutá se zdrojem plus.

Tento voltmetr a ampérmetr je také výhodný, protože se prodává v již zkalibrovaném stavu. Ale i když byly zaznamenány nepřesnosti v jeho činnosti, lze je opravit pomocí dvou ladicích odporů na zadním panelu zařízení.

Které digitální voltmetry jsou nejspolehlivější?

Trh s elektrickým zařízením je přeplněný výrobci, kteří nabízejí širokou škálu možností. Ne každé zařízení však přináší pozitivní emoce z používání. U velkého množství produktů není vždy možné najít spolehlivou a levnou kopii.

Mezi testované a spolehlivé voltmetry patří:

• TK 1382. Levná čínština, jejíž průměrná cena zřídka stoupá nad 300 rublů. Vybaveno ladicími odpory. Provádí měření v rozsahu 0-100 voltů, 0-10 ampérů.
• YB27VA. Téměř dvojče předchozího voltmetru, liší se značením vodičů a sníženou cenou.
• BY42A. Je dražší než předchozí modely, ale má také zvýšenou horní hranici měření na 200 V.

Jedná se o nejoblíbenější zástupce tohoto typu voltmetrů, které lze volně zakoupit pro konverzi na rádiovém trhu nebo objednat přes internet.

Kalibrace čínského voltmetru ampérmetru

Časem se jakékoli vybavení opotřebuje. Vzhledem k tomu, že provoz měřicích přístrojů je ovlivněn nejen jejich vlastními poruchami, ale také poruchami připojených zařízení, je někdy nutné provést úpravy.

Většina modelů má na svém krytu speciální odpory. Jejich otáčením můžete měnit nulové hodnoty.

Všechny měřicí přístroje mají chybu měření, která je uvedena v dokumentaci.

Závěr

Zařazením levných voltmetrů do obvodu se vyhnete problémům s nevhodným síťovým napětím. Za malý poplatek můžete zjistit, zda zařízení funguje ve vhodných podmínkách. Chcete-li je připojit, musíte znát označení všech vodičů a umístění plus a mínus zdroje energie.

Z AliExpress jsem dostal pár elektronických vestavěných voltmetrů model V20D-2P-1.1 (měř. DC napětí), emisní cena je 91 centů za kus. V zásadě to nyní můžete najít levnější (pokud se podíváte dostatečně), ale není pravda, že to nebude na úkor kvality sestavení zařízení. Zde jsou jeho charakteristiky:

• provozní rozsah 2,5V - 30V
• barva září červená
• celková velikost 23 * 15 * 10 mm
• nevyžaduje další napájení (dvouvodičová verze)
• je zde možnost úpravy
• obnovovací frekvence: asi 500 ms/čas
• Slíbená přesnost měření: 1 % (+/-1 číslice)

A vše by bylo v pořádku, dát to na místo a používat, ale narazil jsem na informace o možnosti jejich vylepšení - přidání funkce aktuálního měření.

Digitální čínský voltmetr

Připravil jsem si vše potřebné: dvoupólový přepínač, výstupní odpory - jeden MLT-1 na 130 kOhm a druhý drátový odpor na 0,08 Ohm (vyrobený z nichromové spirálky o průměru 0,7 mm). A celý večer jsem podle nalezeného obvodu a návodu na jeho provedení toto zařízení připojoval dráty k voltmetru. Bezvýsledně. Buď nebyl dostatečný vhled do pochopení toho, co zůstalo nevyřčeno a neúplně zakresleno v nalezeném materiálu, nebo existovaly rozdíly ve schématech. Voltmetr vůbec nefungoval.

Připojení modulu digitálního voltmetru

Musel jsem odpájet indikátor a prostudovat obvod. Tady nebyla potřeba malá páječka, ale malinká, takže to dalo docela práci. Ale během následujících pěti minut, když bylo celé schéma k dispozici ke kontrole, jsem vše pochopil. V zásadě jsem věděl, že tady musím začít, ale opravdu jsem chtěl problém vyřešit „snadno“.

Schéma úpravy V-metru

Schéma zpřesnění: ampérmetr na voltmetr

Tak se zrodilo toto schéma pro připojení dalších elektronických součástí s těmi, které již existují v obvodu voltmetru. Standardní rezistor obvodu označeného modře musí být odstraněn. Hned řeknu, že jsem našel rozdíly od jiných obvodů uvedených na internetu, například připojení ladícího odporu. Nepřekresloval jsem celý obvod voltmetru (nebudu to opakovat), nakreslil jsem pouze část, která byla nutná pro úpravu. Myslím, že je zřejmé, že napájení voltmetru musí být koneckonců oddělené, počáteční 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.

Deska - modul čínského voltmetru

Po sestavení voltmetru jsem se dostal k podstatě akce. Nebudu třepit chloupky, jen vám ukážu a řeknu, co s čím spojit, aby to fungovalo.

Návod krok za krokem

Tak, akce jedna– z obvodu je odstraněn SMD rezistor s odporem 130 kOhm, stojící na vstupu kladného napájecího vodiče, mezi diodou a trimovacím odporem 20 kOhm.

Rezistor připojíme k voltmetru-ampérmetru

Druhý. Na uvolněný kontakt, na straně trimru, je připájen drát požadované délky (pro testování, výhodně 150 mm a nejlépe červený)

Odpájejte odpor SMD

Třetí. Druhý vodič (například modrý) je připájen ke stopě spojující odpor 12 kOhm a kondenzátor ze strany „země“.

Testování nového obvodu

Nyní, podle schématu a této fotografie, „zavěsíme“ doplněk k voltmetru: přepínač, pojistka a dva odpory. Hlavní věcí je správně připájet nově instalované červené a modré vodiče, ale nejen je.

Blok voltmetru převedeme na A-metr

Ale tady je více drátů, i když je vše jednoduché:

» — pár propojovacích vodičů spojuje e/motor
« samostatný napájecí zdroj pro voltmetr"- baterie s dalšími dvěma dráty
« výstup napájecího zdroje"- ještě pár drátů."

Po připojení napájení k voltmetru se okamžitě zobrazilo „0,01“ po připojení napájení k elektromotoru měřič v režimu voltmetru ukázal napětí na výstupu napájecího zdroje rovné 7 voltům, poté se přepnul do režimu ampérmetru. Přepínání bylo provedeno při vypnutém napájení zátěže. V budoucnu místo páčkového spínače nainstaluji tlačítko bez zamykání, bude to bezpečnější pro obvod a pohodlnější pro ovládání. Potěšilo mě, že vše fungovalo na první pokus. Hodnoty ampérmetru se však lišily od hodnot multimetru více než 7krát.

Čínský voltmetr - ampérmetr po úpravě

Zde se ukázalo, že drátový rezistor místo doporučeného odporu 0,08 Ohm má 0,8 Ohm. Udělal jsem chybu v měření při jeho výrobě při 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, v momentě, kdy byly odečty multimetru a nyní upravený ampér- voltmetr se shodoval a stal se okamžikem pravdy. Odpor příslušné části nichromového drátu byl 0,21 Ohm (měřeno pomocí multimetru na hranici „2 Ohm“). Takže to ani nedopadlo špatně, že místo 0,08 se rezistor ukázal jako 0,8 Ohm. Tady, ať počítáte, jak počítáte, podle vzorečků se stejně musíte upravit. Výsledek mého snažení jsem pro názornost nahrál na video.

Video

Nákup těchto voltmetrů považuji za úspěšný, ale je jen škoda, že jejich aktuální cena v tom obchodě výrazně vzrostla, téměř o 3 dolary za kus. Autor Babay iz Barnaula.

Pro svůj další projekt (přeměna zdroje ATX 580W na laboratorní) jsem si pořídil výše zmíněný indikátor. Ne hned a v pravý čas se ukázalo, že jeho příkon je galvanicky spojen s mínusovým vstupem bočníku. To zavádí znatelnou chybu, když je indikátor napájen ze stejného zdroje, ze kterého je měřen proud (chyba až ampér s mým bočníkem 50A!). Bylo samozřejmě možné nainstalovat další pracovní stanici a napájet z ní indikátor, ale zdálo se mi to příliš odvážné a rozhodl jsem se hacknout indikátor samotný.

Hledáním na internetu jsem našel jeho dvojče YB27VA a jeho typický obvod. Ihned řeknu, že obvod mého zařízení je mírně odlišný. Podstatou úpravy je oddělení diferenciálního vstupu operačního zesilovače ad8605 (označeného jako B3A) od společného napájecího vodiče. K předělání budete potřebovat základní dovednosti reverzního inženýrství (abyste se ujistili, že obvod je stejný), pájení malých dílů a znalost Ohmova zákona :)

Schéma před úpravou:

Schéma po:

Řezané cesty jsou značeny červeně. Rozhodl jsem se opustit rezistor R6, protože se zdá, že je potřeba pouze proto, aby ampérmetr ukazoval „0“, když je bočník odpojen. Také není nutné přenášet napájecí zdroj ad8605 (2 nohy) (soudě podle testů v simulátoru).

Druhá úprava řeší problém spojený se skutečností, že indikátor „nevidí“ prvních ~180 mA proudu, to znamená, že když je na bočník přiveden 1A, zařízení ukazuje 0,8A, pokud je aplikováno 0,2, pak nulu , atd. To je způsobeno vstupním předpětím operačního zesilovače a ADC. Lze jej vypočítat na základě znalosti odporu bočníku a velikosti, o kterou zařízení „leží“. Mám 270 µV na vstupu operačního zesilovače. Toto zkreslení lze snadno uměle vytvořit přidáním jednoho odporu do obvodu, v důsledku čehož zařízení začne měřit od nuly.

V mém případě bylo nutné přidat 1140 kOhm rezistor z 3V integrovaného stabilizátoru na „+“ vstup operačního zesilovače. Tento odpor spolu s R7 a bočníkem tvoří dělič, který nastavuje počáteční předpětí.

Kompozitní rezistor se ukázal být přesně tolik, kolik bylo potřeba kvůli chybě jednoho z nich :)

Výsledkem je, že nyní měří od 50 mA až do 50 A s minimálním krokem přibližně 20 mA (zobrazuje se také 0). Linearita také nezklame, ale občas jí jedna chybí, například skočí z 0,12 na 0,14.

Dosažená přesnost mě příjemně překvapila, ukázalo se, že jde o skutečný měřicí přístroj, který lze použít v laboratorním zdroji jako hlavní indikátor. Čemuž můžete i věřit :) (to platí alespoň pro aktuální). Proč se Číňané rozhodli ušetřit na pár levných součástkách, není jasné. Jejich cena je zjevně o řád nižší než u jiných komponent, například u stejného ad8605. Používejte dobré vybavení :)

Další fotografie s výsledky měření:

P.S. Chystal jsem se publikovat článek, ale rozhodl jsem se zkontrolovat – jak je to s napětím? Ukázalo se, že situace také není dobrá - zařízení leželo na 0,1V a to nešlo elegantně opravit, protože spodní rezistor byl ladicí rezistor. Ale stejně jsem tam připájel odpor 20 MΩ a výsledek mi vyhovoval)