Masterdel1.ru

МастерДел №1
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как подключить цифровой амперметр с отдельным питанием

Как подключить амперметр в автомобиле

Для подключения амперметра к автомобилю необходимо подобрать прибор подходящей модели и выбрать наиболее подходящий способ установки. Амперметр может показывать автовладельцу гораздо больше сведений, чем вольтметр. А потому есть смысл задаться целью подключить такой прибор. В данном материале довольно подробно рассказано, как установить и полноценно эксплуатировать амперметр в машине.

Предназначение амперметра

Ещё на старых советских автомобилях устанавливалось некое подобие амперметра, но оно было менее функциональным и информативным, нежели современные модели. Такое устройство работало только “в одну сторону” и показывало направление тока, то есть, к АКБ или из нее. Иными словами, такой прибор лишь давал информацию, заряжается АКБ или разряжается в данный момент времени.

Современные модели в случае правильного подключения предоставляют гораздо больше полезной информации автолюбителю. Это стало возможным благодаря тому, что амперметры стали цифровыми, соответственно, могут считывать не только направление электрического тока, но и другие сведения. Они показывают нагрузку с достаточно высокой точностью, что значительно повышает их функциональность.

В целом, амперметр в автомобиле позволяет контролировать следующие характеристики бортовой сети:

  • Прогресс заряда АКБ. Этот показатель зависит от следующих факторов: уровень заряда АКБ, температурные условия, тип движения и так далее.
  • Разряд АКБ. Потребление тока изменяется в зависимости от внешних факторов. Знание этой информации позволяет приблизительно оценить время автономной работы и текущее состояние аккумулятора.
  • Состояние генератора. Работоспособность во время движения, прогресс зарядки АКБ.
  • Оценка текущей мощности генератора. Амперметр показывает, хватает ли мощности для удовлетворения текущей нагрузки. Особенно важна эта характеристика, если на автомобиле установлена дополнительная техника, потребляющая электроэнергию, например, мощная акустическая система, инвертор 12-220V.
  • Показатели потребления тока. Это позволяет понять, какой ток расходуется всеми потребителями в текущий момент времени.
  • Реальная мощность оборудования. По амперметру без труда можно вычислить уровень потребления каждого прибора. Зная напряжение легко вычислить текущую мощность, время автономной работы и другие интересные данные.
  • Зависимость между текущей нагрузкой и потреблением. Амперметр позволяет узнать, насколько сильно меняется уровень потребления при использовании того или иного оборудования. Так, например, можно выяснить, достаточно ли получает энергии АКБ во время работы двигателя.

Выше перечислены только наиболее важные функциональные возможности амперметра. Продвинутые модели предоставляют информацию еще о нескольких десятках ключевых характеристик автомобиля.

Теоретическая справка

Данный раздел предназначен для тех, кто не имеет должного представления о том, как работает амперметр. Далее будет представлена теоретическая информация об устройстве этого прибора, которая позволит лучше уяснить дальнейший материал. Если вы хорошо ориентируетесь в теме, можете пропустить этот раздел и сразу начать читать следующий.

Автомобильный амперметр состоит из двух элементов:

  • Токовый шунт — небольшой проводник с фиксированным сопротивлением, которое получается путем подбора материала и сечения. Для калибровки шунта на нем делаются пропилы, благодаря чему увеличивается сопротивление.
  • Сам прибор — по сути (да и конструктивно тоже), это простой вольтметр, откалиброванный под определенный шунт.

Амперметр, вопреки всеобщему заблуждению, определяет именно вольты (а не амперы). Сила тока определяется самим прибором, за счет подобранной особым образом шкалы (или алгоритма в случае с цифровыми моделями).

Работает прибор так. Шунт ставится в разрыв провода, по которому требуется сделать измерения. В шунте есть небольшое сопротивление (сотые доли ома), следовательно, напряжение немного снижается (пропорционально установленному сопротивлению). На разных концах провода получается разное напряжение. Благодаря этой разности и знанию сопротивления шунта, амперметр “подсчитывает” текущую силу тока (по закону Ома). Полученные значения выводятся на экран устройства с точностью до десятых, или даже сотых долей ампера.

В теории вычислить силу тока в конкретной цепи можно и без использования амперметра. Сделать это можно следующим образом:

  • Обесточить сеть и выяснить сопротивление проводника на измеряемом участке (измеряется в Омах).
  • Подключить ток и измерить падение напряжения на концах исследуемого участка.
  • Вычислить силу тока с помощью закона Ома, то есть, напряжение разделить на сопротивление провода.

Однако описанный метод, во-первых, неудобный, а во-вторых, точность измерений будет минимальна. Сопротивление в большинстве случаев ничтожно мало и простые приборы (вроде обычного мультиметра) не дают необходимой точности. Специальные автомобильные амперметры в сотни раз более чувствительны, поэтому с высокой точностью измеряют даже малейшую разность напряжения.

Советы по выбору амперметра для автомобиля

Во многих магазинах можно найти китайские амперметры ценой в 200-400 рублей — такие приборы для использования в автомобиле не годятся. Они рассчитаны на небольшие токи и моментально сломаются при подключении в сеть автомобиля. Поэтому необходимо приобретать специально предназначенные для установки в бортовую сеть автомобиля приборы. В них шунты представляют собой толстые пластины из манганина (и других материалов, не меняющих свое сопротивление при нагреве), благодаря чему способны выдерживать солидные токи.

Рассмотрим основные критерии, по которым необходимо выбирать амперметр:

  • Предел измерений силы тока. Необходимо, чтобы прибор мог измерять ток до 100 ампер. Если этот предел ниже, то такое устройство не подходит для использования в автомобиле. В то же время приобретать модель, рассчитанную на огромную силу тока (300 и более ампер) не имеет смысла. При увеличении максимальной нагрузки сильно снижается точность.
  • Предельный ток шунта. В большинстве случаев производителями шунты подбираются под конкретную модель амперметра, а также на определенный максимальный ток.
  • Направление измерения. От этого зависит оптимальный способ подключения (о них будет рассказано ниже). Для подсоединения методом АКБ-генератор оптимальный вариант — односторонняя модель. Для других способов следует приобрести более продвинутую модель, позволяющую измерять ток в любом направлении.
  • Полярность прибора. Недорогие модели обычно подключаются на плюсовой, или на минусовой провод. Поэтому при выборе необходимо учитывать предполагаемый способ подключения. Альтернативный вариант – купить модель, которая позволяет подключаться к проводу любой полярности.
  • Точность измерений. От этого показателя, в первую очередь, зависит стоимость амперметра. Однако для большинства автолюбителей точность до сотых долей ампера не нужна. Поэтому нет смысла переплачивать за повышенную точность.

Методы подключения автомобильного амперметра

Всего есть три основных варианта подключения амперметра к автомобилю. У каждого из них есть свои технические особенности, которые очень желательно знать заранее. Есть и менее популярные методы подключения амперметра, но они либо слишком сложные, либо результат не стоит затраченных усилий. Выбор оптимального способа подключения зависит от используемого прибора и поставленных задач.

Генератор-АКБ

Для реализации данного метода подойдет самый простой односторонний амперметр с плюсовой полярностью. При использовании такой схемы подсоединения мы получаем возможность контролировать ток, который поступает от генератора в АКБ и для питания приборов бортового компьютера. Однако вычислить показатели разряда (т.е. при неработающем моторе) невозможно.

Подключение происходит по следующей схеме:

  1. Провод, подключенный на плюсовую клемму аккумулятора, отключается.
  2. Получится разрыв сети, в который подключается шунт с учетом полярности (об этом обязательно должно быть сказано в инструкции к прибору).
  3. К выходам шунта подсоединяются измерительные провода амперметра (как правило, они имеют небольшое сечение).
  4. Для питания самого прибора к нему подводится бортовое напряжение 12В.
  5. При необходимости такой разрыв можно создать около самого аккумулятора.

Важно! Созданный узел необходимо тщательно заизолировать, чтобы не допустить короткого замыкания в сети.

АКБ-потребители

Данная методика подключения значительно сложнее предыдущей, однако более функциональна, и позволяет получить больше сведений о текущей обстановке. Для реализации данного способа желательно иметь амперметр, работающий в обоих направлениях. В таком случае устройство позволит анализировать ток, который потребляют установленные в автомобили электроприборы. Шунт для такого способа также должен быть подходящим, то есть, предназначенным для установки к плюсовой клемме. Схема подключения выглядит следующим образом:

  1. От плюсовой клеммы аккумулятора отсоединяются все провода, за исключением кабеля, который подключен к стартеру.
  2. В этот разрыв подсоединяется шунт. Важно учитывать полярность и соблюдать маркировку (об этом будет написано в инструкции к прибору).
  3. К шунту подсоединяются провода от амперметра.
  4. Амперметр подключается к бортовой сети.
  5. Провода изолируются во избежание короткого замыкания.
Читать еще:  Интерьеры отделанные под кирпич

Необходимость использования двухстороннего амперметра при такой схеме подключения обусловлена тем, что односторонний прибор будет показывать только ток, используемый электроприборами. Двухсторонние модели показывают более полную информацию о сети. Поэтому описанный метод подключения является наиболее популярным.

Подключение амперметра на минусовую клемму

Такая методика подключения актуальна только в том случае, если имеющийся в наличии амперметр предназначен для подключения к минусовой клемме. Во всех остальных ситуациях рационально использовать один из перечисленных выше способов. Это связано с тем, что подключение к минусовой клемме скрывает в себе ряд неудобств:

  • При запуске двигателя (это необходимо для измерений) есть вероятность выхода из строя амперметра.
  • В большинстве случаев минус к амперметру подключается несколькими проводами.
  • Для работы амперметра к нему необходимо подключить отдельное питание.
  • Если вы точно уверены, что это единственный возможный метод, действуйте по следующему алгоритму:
  • Отключается питание от минусовой клеммы аккумулятора.
  • В разрыв устанавливается шунт. Параллельно нему подключается специальный размыкатель (идет в комплекте с амперметром).
  • К слаботочным клеммам подключаются провода от амперметра.
  • С помощью DC-DC интерфейса с гальванической развязкой подключается питание амперметра.
  • Перед запуском двигателя изолируются созданная сеть.

Если в комплекте поставки размыкателя не оказалось, его можно заменить выключателем массы с отдельной кнопкой. Преобразователь не всегда входит в комплект, поэтому его точно придется докупать. Настоятельно не рекомендуем пользоваться дешевыми китайскими аналогами, в таком случае высока вероятность выхода из строя прибора. Необходимо иметь преобразователь, который точно выдержит имеющееся напряжение.

Альтернативный вариант измерения ампер в автомобиле

Рассмотрим еще один способ подключения амперметра к автомобилю. Он не требует встраивания прибора в сеть автомобиля, следовательно, проще. Однако и задачи, которые с помощью этого способа можно решить — весьма скромны. Понадобится для этого мультиметр и токовые клещи. Чтобы измерить, например, ток утечки, необходимо сделать следующее:

  1. Заглушить двигатель и выключить всё электрооборудование (акустика, бортовой компьютер и так далее).
  2. Включить мультиметр в режим амперметра.
  3. Установить предел силы тока в 10 ампер.
  4. Вставить плюсовой щуп в соответствующий интерфейс на устройстве.
  5. Снять одну из клемм с аккумулятора и в полученный разрыв цепи подключить мультиметр в режиме амперметра.

В таком режиме прибор покажет ток, который потребляет сеть при выключенных основных потребителях. Измерить можно также потребление некоторых приборов, например, центрального замка, магнитолы, навигатора. Следует только помнить, что мощность измеряемого потребителя при использовании обычного мультиметра не должна превышать 100 Вт, иначе прибор попросту перегорит.

Важно! Во время проведения измерений тока описанным способом ни в коем случае нельзя пытаться запустить двигатель. Ток, который пойдет через мультиметр при работе стартера (более 100 А), неминуемо устроит эффектное шоу, после чего прибор можно будет уже и не восстановить. Для измерения тока стартера можно использовать только хорошие токоизмерительные клещи.

sxemy-podnial.net

Представляю вашему вниманию схему цифрового вольтметра (с высотой знака 0,28 дюйма) DC c измерением напряжения от 4 до 30 вольт.

Понадобился мне недавно подобный для будущей разработки. В местном радиомагазине были только вольтметры, а мне нужен амперметр. Так как практически все вольтметры состоят из амперметра и делителей напряжения из резисторов, приобрёл себе самый маленький.

Характеристики:
Диапазон измерения: 4-30 В
Питание: 4-30 В Потребляемый ток: 23 мА, max (при Uпит. = 5 В)
Точность измерения: 0.1%
Рабочая температура: -10.. + 65 градусов Цельсия
Размер экрана: 23 x 10 мм

Цифровой вольтметр mini DC c измерением напряжения от 4 до 30 вольт. Внешний вид

Для переделки вольтметра в амперметр мне нужна была схема и некоторые характеристики. Схему «поднял» и нарисовал.

Цифровой вольтметр mini DC c измерением напряжения от 4 до 30 вольт. Схема

Измерение напряжения в данной схеме ограничиваются в основном из-за того, что объединены вместе измерительная цепь и питающая (посредством перемычки J1). По нижнему значению ограничение даёт интегральный стабилизатор напряжения U1, который выдаёт питающее напряжение 3,3 вольта для микросхемы вольтметра U2 и диод Шоттки (наверное, это защита вольтметра от переполюсовки питающего напряжения). По верхнему значению ограничение даёт так же интегральный стабилизатор напряжения U1, который, по даташиту может работать до 30 вольт.

Так как на плате нет позиционных обозначений, то проставил свои – смотрите на переработанное фото. На микросхеме вольтметра U2 не обозначен номинал. Поэтому, не понятны функции выводов 4 и 5. В интернете ничего не нашёл.

Цифровой вольтметр mini DC c измерением напряжения от 4 до 30 вольт. Плата

Для того, чтобы расширить диапазон измеряемых напряжений, нужно снять с платы перемычку J1 и припаять ещё один провод – измерительный, к клемме V. После такой переделки диапазон измеряемых напряжений расширится от 0 до 100 вольт. Так же перестанет меняться яркость сегментов индикатора, если вы запитаете вольтметр от не меняющегося во времени напряжения. Выше 100 индикатор не отображает.

А чтобы из вольтметра сделать амперметр, нужно установить в вашем устройстве токовый шунт и с него подать напряжение (можно через ОУ с подстраиваемым коэффициентом усиления) на вход микросхемы U2 соблюдая полярность. Для облегчения подгонки сопротивления шунта, привожу таблицу соответствия показаний индикатора к напряжению, подаваемому на выводы 15 (+) и 16 (-) микросхемы U2.

Пок. Напряж. Пок. Напряж. Пок. Напряж.

0,10 0..9,9 мВ 1,00 28,4 мВ 10,0 0,195 В

0,20 11,2 мВ 2,00 41,3 мВ 20,0 0,214 В

0,30 13,5 мВ 3,00 61,9 мВ 30,0 0,379 В

0,40 15,3 мВ 4,00 80,3 мВ 40,0 0,750 В

0,50 17,9 мВ 5,00 98,0 мВ 50,0 0,933 В

0,60 19,2 мВ 6,00 0,117 В 60,0 1,119 В

0,70 20,6 мВ 7,00 0,136 В 70,0 1,302 В

0,80 21,3 мВ 8,00 0,155 В 80,0 1,486 В

0,90 22,4 мВ 9,00 0,174 В 90,0 1,673 В

Показания, вроде бы странные, но я строил график, и он показал практически линейную зависимость.

Литература, которую можно посмотреть по теме:

Как подключить стрелочный амперметр

Произведем подключение аналогового стрелочного амперметра постоянного тока на примере модели М42301:

Амперметр нельзя подключать параллельно, т.е. контакты амперметра нельзя подсоединять к «+» источника питания и к «-» источника питания(независимо с шунтом или без) — это повредит прибор!

Амперметр подключается последовательно цепи питания, то есть в разрыв какого либо провода, с соблюдением полярности амперметра(иначе стрелка отклонится в обратную сторону) — либо положительного, либо отрицательного:

Аналоговый стрелочный амперметр нельзя подключать без шунта!(только, если он не встроен в прибор или если только, измеряются очень маленькие токи), при этом нужно убедиться, что имеется хороший контакт шунта с амперметром, если его не будет, то головка амперметра может сгореть:

Читать еще:  Частичная внутренняя отделка кирпичом

Шунт — это мощный резистор , имеющий очень маленькое сопротивление.Шунт 75ШСММ3-75-0,5 к амперметру М42301 на 75 Ампер имеет сопротивление в виде 0,001 Ом.

Амперметр, по сути, из себя представляет обычный вольтметр, который измеряет падение напряжение на шунте, так как, сопротивление шунта очень маленькое, а сопротивление головки амперметра намного больше, то ток пойдет по пути наименьшего сопротивления — через шунт, а на головку амперметра придет ничтожное количество тока(ток на головке амперметра при максимальных 75 Амперах составит — 0,075 Вольт/2,6 Ом(2,6 Ом — сопротивление головки амперметра М42301)=0,028 А).

Определить падение напряжения на шунте(резисторе) можно по формуле:

U=I*R

U-Напряжение, которое упадет на шунте

I — Сила тока, проходящая через цепь

R — Сопротивление шунта

Амперметр у нас М42301, на котором полное отклонение шкалы соответствует 0, 075 Вольт(75 миллиВольт), шунт — 0,001 Ом(1 000 микроОм = 1 миллиОм).

=> При проходящем токе в 75 ампер через цепь, падение напряжение на шунте составит:

75 * 0,001 Ом = 0,075 Вольт — то есть, стрелка на амперметре отклонится на шкале до максимальных 75 Ампер, так как на шунте упало 75 миллиВольт.

А если пропустить ток, в виде 5-ти Ампер, то тогда стрелка отклонится на:

5 * 0,001 Ом = 0,005 Вольт

75 Ампер = 0,075 Вольт, 1 Ампер = 0,075/75=0,001 Вольт

0,005 Вольт /0,001 Вольт = 5 Ампер (до такой отметки будет отклон)

Расчет на сколько процентов шкалы отклонится стрелка при 5 Амперах:

0,075 Вольт = 100%

1% = 0,075/100=0,00075 Вольт.

0,005 Вольт(отклонение стрелки при 5 Амперах)/0,00075 Вольт(1%)=6,66%

Исходя из всего, при 5-ти амперах стрелка отклонится на 0,005 Вольт или на 6,66% от всей шкалы.

Итак, соединяем М42301

Провода от амперметра к шунту 75ШСММ3-75-0,5 надо соединять ближе к зазубренной пластине, для меньших погрешностей(на фото провода от М42301 подходят к болтам с крестообразными шлицами ).

В качестве источника тока используется зарядка от планшета 5,2 вольт с выходом 2 Ампер.

В качестве нагрузки — резистор номиналом 2,2 Ом.

Сила тока по формуле I=U/R составит :

5,2/2,2=2,3 Ампера, но так как зарядка может выдать максимум 2 Ампера, то и максимально выданный ток будет 2 Ампера.

Соединили все и подключили, результат:

Амперметр показывает ровно 2 Ампера(цена деления шкалы амперметра М42301 — 2 А).

Электрическая схема цифрового вольтметра и амперметра

  1. Микросхема СА3162Е для вольтметра и амперметра
  2. Принципиальная схема вольтметра
  3. Принципиальная схема амперметра
  4. Схема подключения
  5. Рекомендации по подбору комплектующих
  6. Налаживание цифрового вольтметра и амперметра
  7. Видео о создании

Сегодня мы рассмотрим несложные электрические схемы цифровых вольтметра и амперметра, построенных без использования микроконтроллеров на микросхемах СА3162, КР514ИД2. Обычно, у хорошего лабораторного блока питания есть встроенные вольтметр и амперметр. Вольтметр позволяет точно установить выходное напряжение, а амперметр показывает ток через нагрузку.

В старых лабораторных блоках питания были стрелочные индикаторы, но сейчас используются цифровые. Сейчас радиолюбители чаще всего делают такие приборы на основе микроконтроллера или микросхем АЦП вроде КР572ПВ2, КР572ПВ5.

Микросхема СА3162Е для цифровых вольтметра и амперметра

Существуют и другие микросхемы аналогичного действия. Например, микросхема СА3162Е предназначена для создания измерителя аналоговой величины с отображением результата на трехразрядном цифровом индикаторе.

Микросхема СА3162Е представляет собой АЦП с максимальным входным напряжением 999 mV (при этом показания «999») и логической схемой, которая выдает сведения о результате измерения в виде трех поочередно меняющихся двоично-десятичных четырехразрядных кодов на параллельном выходе и трех выходах для опроса разрядов схемы динамической индикации.

Чтобы получить законченный прибор, нужно добавить дешифратор для работы на семисегментный индикатор и сборку из трех семисегментных индикаторов, включенных в матрицу для динамической индикации, а также, трех управляющих ключей.

Тип индикаторов может быть любым — светодиодные, люминесцентные, газоразрядные, жидкокристаллические, все зависит от схемы выходного узла на дешифраторе и ключах. Здесь используется светодиодная индикация на табло из трех семисегментных индикаторов с общими анодами.

Индикаторые включены по схеме динамической матрицы, то есть, все их сегментные (катодные) выводы включены параллельно. А для опроса, то есть, последовательного переключения, используются общие анодные выводы.

Принципиальная схема вольтметра

Выше можно увидеть электрическую схему вольтметра, измеряющего напряжение от 0 до 100V (0. 99,9V). Измеряемое напряжение поступает на выводы 11–10 (вход) микросхемы D1 через делитель на резисторах R1–R3.

Конденсатор СЗ исключает влияние помех на результат измерения. Резистором R4 устанавливают показания прибора на ноль, при отсутствии входного напряжения А резистором R5 выставляют предел измерения так, чтобы результат измерения соответствовал реальному, то есть, можно сказать, им калибруют прибор.

Теперь о выходах микросхемы. Логическая часть СА3162Е построена по логике ТТЛ, а выходы еще и с открытыми коллекторами. На выходах «1-2-4-8» формируется двоичнодесятичный код, который периодически сменяется, обеспечивая последовательную передачу данных о трех разрядах результата измерения.

Если используется дешифратор ТТЛ, как, например, КР514ИД2, то его входы непосредственно подключаются к данным входам D1. Если же будет применен дешифратор логики КМОП или МОП, то его входы будет необходимо подтянуть к плюсу при помощи резисторов. Это нужно будет сделать, например, если вместо КР514ИД2 будет использован дешифратор К176ИД2 или CD4056.

Выходы дешифратора D2 через токоограничивающие резисторы R7–R13 подключены к сегментным выводам светодиодных индикаторов Н1–НЗ. Одноименные сегментные выводы всех трех индикаторов соединены вместе. Для опроса индикаторов используются транзисторные ключи VT1–VT3, на базы которых подаются команды с выходов Н1–НЗ микросхемы D1.

Эти выводы тоже сделаны по схеме с открытым коллектором. Активный ноль, поэтому используются транзисторы структуры р-п-р.

Принципиальная схема амперметра

Схема практически такая же, за исключением входа. Здесь вместо делителя стоит шунт на пятиваттном резисторе R2 сопротивлением 0,1 От. При таком шунте прибор измеряет ток до 10А (0. 9.99А). Установка на ноль и калибровка, как и в первой схеме, осуществляется резисторами R4 и R5.

Выбрав другие делители и шунты, можно задать другие пределы измерения, например, 0. 9.99V, 0. 999mA, 0. 999V, 0. 99.9А. Это зависит от выходных параметров того лабораторного блока питания, в который будут установлены эти индикаторы. Также, на основе данных схем можно сделать и самостоятельный прибор для измерения напряжения и тока (настольный мультиметр).

При этом нужно учесть, что даже используя жидкокристаллические индикаторы прибор будет потреблять существенный ток, так как логическая часть СА3162Е построена по ТТЛ-логике. Поэтому, хороший прибор с автономным питанием вряд ли получится. А вот автомобильный вольтметр (рис.4) выйдет неплохой.

Питаются приборы постоянным стабилизированным напряжением 5V. В источнике питания, в который будут они установлены, необходимо предусмотреть наличие такого напряжения при токе не ниже 150 mA.

Подключение прибора
На рисунке 3 показана схема подключения измерителей в лабораторном источнике.

Схема подключения вольтметра и амперметра в лабораторном источнике

Ниже отражена схема подключения измерителей в лабораторном источнике:

Самодельный автомобильный вольтметр на микросхемах

Рекомендации по подбору комплектующих для монтажа вольтметра и амперметра

Пожалуй, самое труднодоставаемое — это микросхемы СА3162Е. Из аналогов нам известна только NTE2054. Возможно есть и другие аналоги. С остальным значительно проще. Как уже сказано, выходную схему можно сделать на любом дешифраторе и соответствующих индикаторах. Например, если индикаторы будут с общим катодом, то нужно КР514ИД2 заменить на КР514ИД1 (цоколевка такая же), а транзисторы VТ1–VТЗ перетащить вниз, подсоединив их коллектора к минусу питания, а эмиттеры — к общим катодам индикаторов. Можно использовать дешифраторы КМОП-логики, подтянув их входы к плюсу питания при помощи резисторов.

Читать еще:  Бильярдная отделка под кирпич

Налаживание цифрового вольтметра и амперметра

В общем-то оно совсем несложное. Начнем с вольтметра. Сначала замкнем между собой выводы 10 и 11 D1, а подстройкой R4 выставим нулевые показания. Затем, убираем перемычку, замыкающую выводы 11–10 и подключаем к клеммам «нагрузка» образцовый прибор, например, мультиметр.

Регулируя напряжение на выходе источника, резистором R5 настраиваем калибровку прибора так, чтобы его показания совпадали с показаниями мультиметра. Далее налаживаем амперметр. Сначала, не подключая нагрузку, регулировкой резистора R5 устанавливаем его показания на ноль. Теперь потребуется постоянный резистор сопротивлением 20 От и мощностью не ниже 5W.

Устанавливаем на блоке питания напряжение 10V и подключаем этот резистор в качестве нагрузки. Подстраиваем R5 так чтобы амперметр показал 0,50 А.

Можно выполнить калибровку и по образцовому амперметру, но нам показалось удобнее с резистором, хотя конечно на качество калибровки очень влияет погрешность сопротивления резистора.

Таким же образом можно сделать и автомобильный вольтметр:

От первой схемы эта отличается только входом и схемой питания. Такой прибор теперь питается от измеряемого напряжения, то есть измеряет напряжение, поступающее на него как питающее.

Напряжение от бортовой сети автомобиля через делитель R1-R2-R3 поступает на вход микросхемы D1. Параметры этого делителя такие же как в первой схеме, то есть для измерения в пределах 0. 99.9V.

Но в автомобиле напряжение редко бывает более 18V (больше 14,5V уже неисправность). И редко опускается ниже 6V, разве только падает до нуля при полном отключении. Поэтому прибор реально работает в интервале 7. 16V. Питание 5V формируется из того же источника, с помощью стабилизатора А1.

Видео о создании цифрового вольтметра своими руками:

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Как добавить амперметр в китайский вольтметр

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.

Цифровой китайский вольтметр

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.

Подключаем модуль цифровой вольтметр

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.

Плата — модуль китайский вольтметр

После сборки вольтметра взялся за суть действа. Мудрствовать не буду, просто покажу и расскажу, что с чем соединить, чтобы всё получилось.

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.

Подключаем резистор в вольтметр-амперметр

Второе. На освободившейся контакт, со стороны подстроечника припаивается провод желаемой длины (для пробы удобно 150 мм и лучше красного цвета)

Выпаять СМД резистор

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.

Блок вольтметр переделываем в А-метр

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.

Китайский вольтметр — амперметр после переделки

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector