Получил с Aliexpress парочку электронных встраиваемых вольтметров модели V20D-2P-1.1 (измерение постоянного напряжения), цена вопроса 91 цент штука. В принципе можно сейчас и дешевле найти (если хорошо поискать), но не факт что это не будет в ущерб качеству сборки прибора. Вот его характеристики:
- рабочий диапазон 2,5 В – 30 В
- цвет свечения красный
- габаритный размер 23 * 15 * 10 мм
- дополнительного питания не требует (двухпроводной вариант)
- есть возможность подстройки
- частота обновления: около 500 мс/время
- обещанная точность измерения: 1% (+/-1 разряд)
И всё было бы хорошо, поставил по месту и пользовался, да попалась на глаза информация о возможности их доработки – добавление функции измерения тока.
Вольтметр амперметр с алиэкспресс — подключение, калибровка и доработка
Доработка вольтметра
Приготовил всё необходимое: двухполюсной тумблер, выводные резисторы – один МЛТ-1 на 130 кОм и второй проволочный на 0,08 Ом (изготовил из нихромовой спирали диаметром 0,7 мм). И целый вечер согласно найденной схемы и руководства по её реализации соединял это хозяйство проводами с вольтметром. Безрезультатно. То-ли догадливости в понимании недосказанного и недочерченного в найденном материале не хватило, то ли имели место отличия в схемах. Вольтметр не работал никак вообще.
Пришлось выпаивать индикатор и изучать схему. Тут уже требовался не маленький паяльник, а махонький, так, что повозился изрядно. Зато в течении следующих пяти минут, когда вся схема стала доступна обзору, всё–всё понял. В принципе знал, что с этого и нужно начинать, но уж очень хотелось решить вопрос «по лёгкому».
Схема доработки V-метра
Так родилась эта схема соединения дополнительных электронных компонентов с уже существующими в схеме вольтметра. Отмеченный синим цветом штатный резистор схемы подлежит обязательному удалению. Скажу сразу отличия от других схем приведённых в интернете нашёл, например соединение подстроечного резистора.
Всю схему вольтметра перерисовывать не стал (повторять не собираюсь), начертил только ту часть, которая необходима для доработки. То, что питание вольтметра нужно делать отдельным считаю очевидным, всё-таки начало отсчёта в показаниях должно начинаться с нуля. В дальнейшем выяснилось, что питание от батарейки или аккумулятора не подойдет, ибо токопотребление вольтметра при напряжении в 5 вольт составляет 30 мА.
После сборки вольтметра взялся за суть действа. Мудрствовать не буду, просто покажу и расскажу, что с чем соединить, чтобы всё получилось.
Полезное: Сабвуфер 500 Вт / 4 Ом с превосходным звучанием!
Пошаговая инструкция
Итак, действие первое – из схемы выпаивается СМД резистор сопротивлением 130 кОм стоящий на входе плюсового провода питания, между диодом и подстроечным резистором 20 кОм.
Второе. На освободившейся контакт, со стороны подстроечника припаивается провод желаемой длины (для пробы удобно 150 мм и лучше красного цвета)
Третье. На дорожку соединяющую резистор 12 кОм и конденсатор, с «земляной» стороны припаивается второй провод (например синий).
Испытание новой схемы
Теперь согласно схемы и этого фото «вешаем» на вольтметр дополнение: тумблер, предохранитель и два резистора. Тут главное правильно подпаять вновь установленные красный и синий провода, впрочем, не только их.
А вот тут проводов побольше, хотя всё и просто:
«полезная нагрузка» – парой соединительных проводов подсоединён э/двигатель
«отдельное питание вольтметра» – аккумулятор с ещё двумя проводами
«выход блока питания» – ещё парочка проводов
После подачи питания на вольтметр сразу высветилось «0,01», после подачи питания на электродвигатель измеритель в режиме вольтметра показал напряжение на выходе блока питания равное 7 вольтам, затем переключил в режим амперметра. Переключение производил при отключении подачи питания на нагрузку. В дальнейшем вместо тумблера поставлю кнопку без фиксации, так безопасней для схемы и удобней для эксплуатации. Порадовало то, что всё заработало с первой попытки. Однако показания амперметра были отличные от показаний на мультиметре больше чем в 7 раз.
Тут и выяснилось, что проволочный резистор вместо рекомендованного сопротивления 0,08 Ом имеет 0,8 Ом. Ошибся в измерении при его изготовлении в подсчёте нулей.
Вышел из положения так: крокодил с минусовым проводом с нагрузки (оба чёрные) подвинул по распрямлённой нихромовой спирали в сторону входа с блока питании, тот момент, когда показания мультиметра и доработанного теперь уже ампервольтметра совпали и стали моментом истины. Сопротивление задействованного участка нихромовой проволоки составило 0,21 Ом (мерил приставкой к мультиметру на пределе «2 Ом»). Так что это даже и не плохо получилось, что вместо 0,08 резистор получился 0,8 Ом. Тут как не считай, по формулам, всё равно придётся подгонять. Для наглядности результат своих хлопот записал на видеоролик.
Видео
Приобретение данных вольтметров считаю удачным, вот только жаль, что их нынешняя цена в том магазине сильно выросла, без малого 3 доллара за штуку. Автор Babay iz Barnaula.
НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ
- Аллекс 16.02.2023
Здравствуйте.. А датчик холла – “WCS1700 3-5V Hall Current Sensor Adjustable DC 100A” к этому цифровому амперметру можно напрямую скормить?
спасибо
Источник: 2shemi.ru
Схема вольтметра с Алиэкспресс
Ампервольтметр из Поднебесной. Лабораторная работа.
В Интернет-магазинах Китая доступны недорогие цифровые вольтметры с использованием трехразрядных цифровых светодиодных индикаторов.
Вольтметры попадались двух типоразмеров: 48 x 30 x 22мм и 36.6 х 14.8 х12мм.
Более крупный выполнен в черном пластмассовом корпусе и просто устанавливается в окно, вырезанное в передней панели блока питания. Маленький вольтметр бескорпусной и крепится за «ушки» печатной платы.
Питаются приборы постоянным током при напряжении от 4 до 30 В (через встроенный интегральный стабилизатор) и измеряют постоянное напряжение до 30 или 99,9 В.
Подробные характеристики вольтметров выложены на сайтах продавцов. На одном из сайтов приводится принципиальная схема одного из таких вольтметров.
Вольтметр собран на микроконтроллере STM8. В приведенной схеме входной делитель напряжения состоит из последовательно соединённых резисторов R1 и R2 (390 кОм и 10 кОм). Нетрудно посчитать, что при подаче 1 В на вход делителя на измерительный вход процессора подается напряжение 0,025 В. (Ток делителя I=U:R = 1: (390k+10k)=0,0025 mA; падение напряжения на R2=I*R=0,0025 mA * 10k= 0,025B).
Если в блоке питания в цепь выходного тока поставить измерительный резистор величиной 0,025 Ома, то при протекании по нему тока в 1А, на измерительном резисторе упадет напряжение 0,025 В. И если это напряжение подать на R2, то индикатор вольтметра покажет единицу (1 Ампер). Таким образом, вольтметр превратился в амперметр.
Можно установить тумблер и переключать измеритель в режим вольтметра или амперметра по приводимой ниже схеме. Коммутировать приходится три цепи:
— штатный вход вольтметра;
— дополнительный вход измерителя (измерительный вход процессора);
— общий провод вольтметра.
Для того, чтобы использовать в качестве переключателя двухполюсный тумблер, пришлось пойти на некоторое ухищрение – добавить «свой» резистор Rдоб 330кОм в цепи входного делителя напряжения. Штатный вход вольтметра при этом не используется и не коммутируется.
На схеме показано включение в «минусовую» цепь источника питания. Так Rизмер включается в импульсных (компьютерных) блоках питания (при их переделке в различные блоки питания, используемые для радиолюбительских целей), где этот измерительный резистор одновременно используется как датчик тока в схеме регулировки выходного тока.
Вывод «-Uпит», показанный на схеме, никуда не подключается, «минус» питания прибор получает через переключатель измерительной цепи. Поскольку при этом коммутируется «минусовой» провод питания вольтметра, то в момент переключения индикаторы прибора кратковременно гаснут.
Следует учесть, что при встраивании измерителя в лабораторный блок питания, прибор начнет работать только при достижении минимального напряжения на его выходе около 4 Вольт. Для зарядного аккумуляторного устройства это несущественно. Для лабораторного блока питания измеритель придется запитать от автономного источника питания, гальванически не связанного с блоком питания.
Решения могут быть различные – выпрямители на отдельной обмотке на трансформаторе, на отдельном маленьком трансформаторе от, так называемых, «адаптеров» питания, плата из телефонной зарядки или просто подходящая батарейка.
В принципе, измерительный резистор Rизмер можно включить и в «плюсовую» цепь блока питания с учетом того, что при этом вольметр-амперметр также придется «запитать» от автономного источника питания, гальванически не связанного с блоком питания (иначе на измерительный вход процессора в режиме измерения тока подается весь потенциал выходного напряжения и процессор выйдет из строя).
При коротком замыкании выходных клемм источника питания, при «переполюсовке» подключения аккумуляторной батареи к зарядному устройству (если выпрямитель собран по мостовой схеме) через измерительный резистор до сгорания защитного предохранителя протекает большой ток короткого замыкания и на резисторе выделяется импульс напряжения, который может повредить процессор.
На первый взгляд, видны два решения по защите процессора.
Первый («организационный» и наиболее простой) – вместо тумблера, переключающего измеритель в режимы «вольтметр» — «амперметр» установить не фиксируемую кнопку и ток измерять при нажатом состоянии кнопки. Так как «переполюсовка» и короткое замыкание происходят чаще всего при подключении-отключении нагрузки и руки оператора заняты этим процессом, то кнопка переключения измерителя будет в отжатом состоянии «вольтметр» и прибор не пострадает.
Второй – схемотехнический. Установить параллельно измерительному резистору (входу измерителя) быстродействующее электронное устройство, защищающее от превышения допустимого напряжения на входе измерительного входа процессора, например, супрессор или стабилитрон.
Мне попадались вольтметры с делителем 330 кОм и 10 кОм. Поскольку в качестве измерительного резистора в схеме переделанного компьютерного блока питания у меня уже использовался стандартный 5-тиВаттный резистор 0,1 Ома в керамическом корпусе, то падение напряжения на нем было слишком большим для подачи на процессор. Пришлось параллельно измерительному резистору подключить многооборотный малогабаритный потенциометр («под руку подвернулся» на 100 Ом) и по «образцовому» тестеру выставить показания на индикаторе.
Этот способ можно использовать и в случае применения самодельного некалиброванного измерительного резистора.
В продаже имеются вольтметры, позиционируемые изготовителем как «вольтметры для встраивания на панель автомобиля для измерения напряжения бортовой сети» с верхним измеряемым пределом 24В. У них всего два вывода (черный «минус» и красный «плюс»). В этих вольтметрах вход делителя соединен с «плюсом» питания печатным проводником, который легко перерезать. В таком вольтметре делитель стоит 91 кОм и 10 кОм. То есть в качестве измерительного резистора хорошо подходит 5-Ваттный резистор в керамическом корпусе номиналом 0,1 Ом.
Вольтметры различных изготовителей отличаются принципиальными схемами и применяемыми процессорами, но принцип их использования в качестве амперметра остается прежним.
Ниже по тексту приведены фотоснимки плат вольтметров, попавших в руки автора. На них указано расположение резисторов входного делителя и место входа измерителя.
«Большой» вольтметр с тремя выводами (маркировка на плате отсутствует).
«Большой» вольтметр на плате YB27_v1.4.
Схема входного делителя напряжения с потенциометром. Нумерация элементов условная, не совпадающая с маркировкой на печатной плате. Стабилитрон VD2 – дополнительно устанавливаемый для защиты входа процессора от превышения напряжения на нем.
Внешний вид платы
«Маленький» вольтметр на плате V20D-2P-1.1. Схема входного делителя напряжения с потенциометром.
В заключение фотоснимок устройства для зарядки аккумуляторов, изготовленного из компьютерного блока питания со встроенным вольтметром-амперметром. Верхний блок — зарядное устройство, нижний — электронная нагрузка.
Буду рад, если кому-нибудь из коллег-радиолюбителей материалы лабораторной работы пригодятся. Удачи!
Источник: www.radiokot.ru
Китайские вольтметры
Возникла у меня как-то необходимость установить на входном щитке в дом показатель величины получаемого от энергопоставляющей организации напряжения — вольтметр.
Я конечно же обратил свой взор в сторону Китая. Там этого гавн такой продукции — видимо-не видимо. Иду на Aliexpress и выбираю одну из самых недорогих позиций.
На тот момент изделия с жёлтым и красным светофильтром имели наименьшую стоимость. Я выбрал жёлтый и заказал пару штук. Стоимость заказа с учётом стоимости доставки составила 188 рублей с копейками. Бюджетно.
Вольтметры пришли примерно через месяц. Не быстро, но и не слишком долго. Нормально. Доехали без механических повреждений. Всё хорошо.
После вскрытия посылки я и их сразу же соединил параллельно и включил в сеть И оба-на!
Не. Они не хлопнули. Они немного по разному завелись и стали выдавать немного разные показания. В принципе ничего серьёзного: один показывал 215 вольт, другой 221 вольт. Первый после включения сначала показывал «888», а через секунду начинал выдавать более-менее адекватные значения. Второй стартовал с «000», и эти нули держались около двух секунд.
Ничего ужасного, жить можно.
С ходу я что-то не обратил внимание на обозначения, которыми они были промаркированы.
Посчитал, что вольтметры одинаковые, просто китайская сборка и настройка могут оказаться чуть-чуть косыми. Я подумал, что внутри вольтметров наверняка имеется небольшой подстроечный резистор, которым можно подстроить показания. В крайнем случае, если такого резистора нет, а имеется обычный делитель на постоянных резисторах, то подстроить показания «неточного» вольтметра можно, подпаивая параллельно этим резисторам дополнительные высокоомные резисторы.
В общем, не читая надписей я разобрал оба этих вольтметра.
Вольтметры из одной партии оказались разными.
резистор должен быть припаян к 14-ой ножке микросхемы
Причем у последнего (на снимках) вольтметра мощный одноваттный резистор был крайне не качественно припаян. При разборке он тупо выпал из отверстия на плате. Молодцы, чо!
Таким образом, вскрытие показало, что обоим вольтметрам нужна была ревизия. У первого нужно подстроить показания, а второму тупо поправить некачественную китайскую пайку.
Произвёл реверс-инжиниринг первого вольтметра. Вот, его схема:
Обозначение на корпусе микроконтроллера старательно затёрто. Но скорее всего это PIC. Но может быть и какой-нибудь STM8. Я ни в тех ни в других не силён. Но точно могу сказать, что это ни AVR, ни MSP430, ни STM32.
Вот, схема второго вольтметра:
Как видите, они сильно отличаются. Поэтому у них такое разное поведение, а уж то, что они показывают разное напряжение — ну, это на совести китайцев.
Разборка приборов показала, что подстроечных резисторв ни в том, ни в другом вольтметре нет. Схемы делителей сетевого напряжения собраны на постоянных резисторах.
У меня нет образцового прибора, по которому можно проверить и откалибровать эти вольтметры. Самый точный прибор, который у меня имеется — это мультиметр Richmeters 102. На него и буду ориентироваться.
Вольтметр, собранный по первой схеме, выдавал заниженное напряжение. Занижал примерно на 5-6 В. Показания второго вольтметра достаточно хорошо согласуются с мультиметром.
Так, как же подкорректировать показания первого вольтметра? Для коррекции показаний нужно заменить у него резистор R3, который имеет сопротивление 5.1 кОм.
Коррекцию сопротивления лучше всего выполнять параллельной подпайкой друг к другу резисторов. Вычислять сопротивление корректирующего резистора несколько трудновато, но зато параллельное соединение наиболее предпочтительно. Поэтому так и поступим.
Сопротивление у выпаянного резистора оказалось 5095 Ом. Чтобы увеличить на 5-6 В показания прибора, нужно вместо него впаять резистор примерно на 5.3 кОм. Понятно, что такого значения среди 5%-ных резисторов нет.
Поэтому я выбираю резистор на 5.6 кОм и рассчитываю к нему параллельный корректирующий резистор. Сопротивление корректирующего резистора получилось 153 кОм. ОК. Беру из коробочки резистор на 150 кОм и собираю «этажерку».
Включаю. Сверяю показания. Упс! Немного перебрал. Показания завышены вольта на 3-4.
Почесав репу, «на пальцах» прикидываю, что корректирующий резистор должен быть примерно на 100 кОм.
Перепаиваю. Включаю. Вот теперь полный порядок:
Теперь показания вольтметров почти не отличаются. Разница в один вольт объясняется тем, что у них разное быстродействие. Первый вольтметр (который пришлось корректировать) имеет несколько «тревожный» характер. Второй — более спокойный. И если напряжение в сети немного изменяется, то первый тут же меняет свои показания.
Второй — более инерционный прибор.
У него даже в схеме имеется керамический конденсатор на 10 мкФ.
Когда напряжение в сети более-менее стабильно, приборы «идут» довольно-таки ровно:
Ну, вот, как-то так. С помощью «допиллинга» довёл китайский ширпотреб до нормального состояния.
Один из вольтметров смонтировал в щиток. Почти каждый раз, пробегая мимо щитка, я мельком поглядываю на недавно установленный вольтметр. Благо крышка прозрачная. Вот так, мимоходом контролирую качество напряжения. Напряжение в норме, причин беспокоится нет.
А душевное равновесие разработчика — это залог его плодотворной работы.
Внизу щитка висит ростелекомовский модем. Слева виден чёрный провод от щитка к модему — это оптический кабель. «Сила» и оптика заходят в дом сквозь стену и сразу попадают внутрь щитка. Блок питания модема 12В/2А также размещён в щитке. Для медной витой пары (UTP-5) я ещё не успел прилепить на стену кабель-канал, поэтому витуха пока временно спускается к плинтусу в виде вульгарной сопли.
Вот ещё один снимок со открытой дверцей.
Светлое пятно на щитке, в его левой части, — это блики от его глянцевой крышки.
Источник: zhevak.wordpress.com