Per il mio prossimo progetto (convertire un alimentatore ATX da 580 W in uno da laboratorio), ho acquistato l'indicatore sopra menzionato. Non è stato immediatamente e al momento giusto che è diventato chiaro che il suo ingresso di alimentazione era collegato galvanicamente all'ingresso negativo dello shunt. Ciò introduce un errore notevole quando l'indicatore è alimentato dalla stessa fonte da cui viene misurata la corrente (errore fino a un ampere con il mio shunt da 50 A!). Ovviamente era possibile installare un'altra stazione di servizio e alimentare l'indicatore da essa, ma mi sembrava troppo audace e ho deciso di hackerare l'indicatore stesso.

Cercando su Internet ho trovato il suo fratello gemello YB27VA ed il suo circuito tipico. Dirò subito che il circuito del mio dispositivo è leggermente diverso. L'essenza della modifica è di svincolare l'ingresso differenziale amplificatore operazionale ad8605 (contrassegnato come B3A) dal cavo di alimentazione comune. Per rifarlo, avrai bisogno di competenze di base di reverse engineering (per assicurarti che il circuito sia lo stesso), saldatura di piccole parti e conoscenza della legge di Ohm :)

Schema prima della modifica:

Schema dopo:

I percorsi tagliati sono contrassegnati in rosso. Ho deciso di abbandonare il resistore R6, poiché sembra che sia necessario solo affinché l'amperometro indichi "0" quando lo shunt è disconnesso. Inoltre, non è necessario trasferire l'alimentatore ad8605 (2 gambe) (a giudicare dai test nel simulatore).

La seconda modifica risolve il problema legato al fatto che l'indicatore non “vede” i primi ~180 mA di corrente, cioè quando si applica 1A allo shunt, il dispositivo mostra 0,8A, se si applica 0,2, quindi zero , ecc. Ciò è dovuto al bias di ingresso dell'amplificatore operazionale e dell'ADC. Può essere calcolato conoscendo la resistenza dello shunt e la quantità di cui "giace" il dispositivo. Ho 270 µV all'ingresso dell'amplificatore operazionale. Questa polarizzazione può essere facilmente creata artificialmente aggiungendo un resistore al circuito, di conseguenza il dispositivo inizierà a misurare da zero.

Nel mio caso, è stato necessario aggiungere una resistenza da 1140 kOhm dallo stabilizzatore integrato da 3 V all'ingresso “+” dell'amplificatore operazionale. Questo resistore, insieme a R7 e allo shunt, forma un divisore che imposta la polarizzazione iniziale.

Il resistore composito si è rivelato esattamente quanto necessario a causa dell'errore di uno di essi :)

Di conseguenza ora misura a partire da 50mA, fino a 50A con un passo minimo di circa 20mA (mostra anche 0). Anche la linearità non delude, ma a volte ne manca una, ad esempio salta da 0,12 a 0,14.

La precisione raggiunta mi ha piacevolmente sorpreso; si è rivelato un vero dispositivo di misurazione che può essere utilizzato come indicatore principale nell'alimentatore da laboratorio. Di cui puoi anche fidarti :) (questo vale, almeno, per il momento attuale). Non è chiaro il motivo per cui i cinesi abbiano deciso di risparmiare su un paio di parti economiche. Il loro costo è chiaramente inferiore di un ordine di grandezza rispetto ad altri componenti, ad esempio lo stesso ad8605. Usa una buona attrezzatura :)

Altre foto con i risultati delle misurazioni:

PS Stavo per pubblicare un articolo, ma ho deciso di verificare: come vanno le cose con la tensione? Si è scoperto che anche la situazione non era buona: il dispositivo era a 0,1 V e questo non poteva essere risolto in modo elegante, perché il resistore inferiore era un resistore di sintonizzazione. Ma lì ho comunque saldato un resistore da 20 MΩ e il risultato mi andava bene)

Ho ricevuto da AliExpress una coppia di voltmetri elettronici da incasso modello V20D-2P-1.1 (misurazione tensione DC), il prezzo è di 91 centesimi l'uno. In linea di principio, ora puoi trovarlo più economico (se guardi abbastanza attentamente), ma non è un dato di fatto che ciò non andrà a scapito della qualità costruttiva del dispositivo. Ecco le sue caratteristiche:

• campo di funzionamento 2,5 V - 30 V
• bagliore di colore rosso
• dimensione complessiva 23 * 15 * 10 mm
• non richiede alimentazione aggiuntiva (versione a due fili)
• c'è la possibilità di aggiustamento
• frequenza di aggiornamento: circa 500 ms/ora
• Precisione di misurazione promessa: 1% (+/-1 cifra)

E tutto andrebbe bene, metterlo a posto e usarlo, ma mi sono imbattuto in informazioni sulla possibilità di migliorarle, aggiungendo una funzione di misurazione corrente.

Voltmetro digitale cinese

Ho preparato tutto ciò di cui avevo bisogno: un interruttore a levetta bipolare, resistori di uscita: uno MLT-1 per 130 kOhm e un secondo resistore a filo per 0,08 Ohm (realizzato da una spirale di nicromo con un diametro di 0,7 mm). E per tutta la sera, secondo lo schema trovato e le istruzioni per la sua realizzazione, ho collegato questa apparecchiatura con fili a un voltmetro. Inutilmente. O non c'era abbastanza intuizione per comprendere ciò che non veniva detto e disegnato in modo incompleto nel materiale trovato, oppure c'erano differenze negli schemi. Il voltmetro non funzionava affatto.

Collegamento del modulo voltmetro digitale

Ho dovuto dissaldare l'indicatore e studiare il circuito. Ciò che serviva qui non era un piccolo saldatore, ma uno minuscolo, quindi ci è voluto un bel po' di manovre. Ma nei cinque minuti successivi, quando l'intero schema è diventato disponibile per la revisione, ho capito tutto. In linea di principio, sapevo che era da lì che dovevo iniziare, ma volevo davvero risolvere il problema in modo “facile”.

Schema di modifica del V-meter

Schema di perfezionamento: da amperometro a voltmetro

Ecco come funziona questo schema per il collegamento aggiuntivo componenti elettronici con quelli già esistenti nel circuito del voltmetro. La resistenza standard del circuito contrassegnato in blu deve essere rimossa. Dirò subito che ho trovato differenze rispetto ad altri circuiti forniti su Internet, ad esempio il collegamento di un resistore di sintonizzazione. Non ho ridisegnato l'intero circuito del voltmetro (non lo ripeterò), ho disegnato solo la parte necessaria per la modifica. Penso che sia ovvio che l’alimentazione del voltmetro debba essere separata, in fondo il punto di partenza delle letture dovrebbe partire da zero; Successivamente si è scoperto che l'alimentazione da una batteria o da un accumulatore non funziona, poiché il consumo di corrente del voltmetro con una tensione di 5 volt è di 30 mA.

Scheda: modulo voltmetro cinese

Dopo aver assemblato il voltmetro, sono arrivato all'essenza dell'azione. Non dividerò il capello in due, mi limiterò a mostrarti e dirti cosa connettere con cosa farlo funzionare.

Istruzioni passo passo

COSÌ, azione uno– dal circuito viene rimosso un resistore SMD con una resistenza di 130 kOhm, che si trova all'ingresso del filo di alimentazione positivo, tra il diodo e il resistore di trimming da 20 kOhm.

Colleghiamo il resistore al voltmetro-amperometro

Secondo. Sul contatto liberato, dal lato del trimmer, viene saldato un filo della lunghezza desiderata (per testare è conveniente 150 mm e preferibilmente rosso)

Dissaldare il resistore SMD

Terzo. Un secondo filo (ad esempio blu) è saldato al binario che collega la resistenza da 12 kOhm e il condensatore dal lato “terra”.

Testare un nuovo circuito

Ora, secondo lo schema e questa foto, "appendiamo" un'aggiunta al voltmetro: un interruttore a levetta, un fusibile e due resistori. La cosa principale qui è saldare correttamente i fili rosso e blu appena installati, ma non solo loro.

Convertiamo il blocco voltmetro in un A-metro

Ma qui ci sono più fili, anche se tutto è semplice:

» — una coppia di cavi collega il motore elettrico
« alimentazione separata per voltmetro"- batteria con altri due fili
« uscita dell'alimentatore"- un altro paio di fili

Dopo aver alimentato il voltmetro, è stato immediatamente visualizzato “0,01” dopo aver alimentato il motore elettrico, il misuratore in modalità voltmetro ha mostrato una tensione all'uscita dell'alimentatore pari a 7 volt, quindi è passato alla modalità amperometro. La commutazione è stata eseguita quando l'alimentazione al carico era disattivata. In futuro, invece di un interruttore a levetta, installerò un pulsante senza blocco, sarà più sicuro per il circuito e più comodo da usare. Mi ha fatto piacere che tutto abbia funzionato al primo tentativo. Tuttavia, le letture dell'amperometro differivano dalle letture del multimetro di oltre 7 volte.

Voltmetro cinese - amperometro dopo la modifica

Qui si è scoperto che la resistenza a filo avvolto, invece della resistenza consigliata di 0,08 Ohm, ha 0,8 Ohm. Ho commesso un errore nelle misurazioni durante la sua fabbricazione nel conteggio degli zeri. Sono uscito dalla situazione in questo modo: il coccodrillo con il filo negativo del carico (entrambi neri) si è mosso lungo una spirale di nicromo raddrizzata verso l'ingresso dell'alimentatore, nel momento in cui le letture del multimetro e l'ampere- il voltmetro coincise e divenne il momento della verità. La resistenza della sezione interessata del filo di nicromo era di 0,21 Ohm (misurata con attacco multimetro al limite “2 Ohm”). Quindi non è nemmeno andato male che invece di 0,08 il resistore risultasse essere 0,8 Ohm. Qui, non importa come conti, secondo le formule, devi comunque adattarti. Per chiarezza, ho registrato il risultato dei miei sforzi in un video.

Video

Considero l'acquisto di questi voltmetri un successo, ma è solo un peccato che il loro prezzo attuale in quel negozio sia aumentato notevolmente, quasi 3 dollari al pezzo. Autore Babay iz Barnaula.

I fai-da-te, che progettano, sviluppano e implementano una varietà di circuiti di ricarica o di alimentazione, si trovano costantemente di fronte a un fattore importante: il monitoraggio visivo della tensione di uscita e del consumo di corrente. Qui Aliexpress molto spesso dà una mano, fornendo tempestivamente strumenti di misura digitali cinesi. In particolare: un ampervoltmetro digitale è un dispositivo molto semplice, economico e visualizza dati informativi abbastanza accurati.

Ma per i principianti, la messa in servizio (collegamento di un ampervoltmetro al circuito) può essere un compito problematico, poiché il dispositivo di misurazione viene fornito senza documentazione e non tutti possono collegare rapidamente i fili codificati a colori.

Di seguito è pubblicata un'immagine di uno dei voltammetri più popolari tra le persone fatte in casa,

Si tratta di un ampervoltmetro da 100 volt/10 amp e viene fornito con uno shunt integrato. Molti radioamatori acquistano molto spesso tali strumenti di misura per i loro prodotti fatti in casa. Un dispositivo digitale può essere alimentato da fonti separate,

e da una sorgente di tensione gestita e misurata. Ma qui si nasconde una piccola sfumatura; è necessario rispettare la condizione: la tensione della fonte di alimentazione utilizzata era compresa tra 4,5 e 30 V.

Per gli hobbisti che ancora non hanno capito bene: collegate il filo grosso nero al meno dell'alimentatore, il filo grosso rosso al positivo dell'alimentatore (la scala del voltmetro si accenderà),

Colleghiamo uno spesso filo blu al carico, la seconda estremità dal carico va al positivo dell'alimentatore (le letture della scala dell'amperometro si illumineranno).

Preludio

Mentre in qualche modo esploravo le vaste distese di Internet per i servizi pubblici cinesi, mi sono imbattuto in un modulo voltmetro digitale:

I cinesi hanno lanciato le seguenti caratteristiche prestazionali: display a colori rosso a 3 cifre; Voltaggio: 3,2~30 V; Temperatura di funzionamento: -10~65"C. Applicazione: test di tensione.

Non si adattava perfettamente al mio alimentatore (le letture non partono da zero, ma questo è il prezzo da pagare per la potenza del circuito misurato), ma è poco costoso.
Ho deciso di prenderlo e capirlo sul posto.

Schema del modulo voltmetro

In effetti, il modulo si è rivelato non così male. Ho dissaldato l'indicatore, ho disegnato un diagramma (la numerazione delle parti è mostrata convenzionalmente):

Sfortunatamente il chip è rimasto non identificato: non ci sono segni. Forse è una specie di microcontrollore. Il valore del condensatore C3 è sconosciuto, non l'ho misurato. C2 - presumibilmente 0,1 micron, non l'ho nemmeno saldato.

File a posto...

E ora parliamo delle modifiche necessarie per portare a compimento questo “spettacolo”.

1. Affinché inizi a misurare una tensione inferiore a 3 Volt, è necessario dissaldare il resistore del ponticello R1 e applicare una tensione di 5-12 V al pad di contatto destro (secondo lo schema) fonte esterna(un valore più alto è possibile, ma non consigliabile: lo stabilizzatore DA1 diventa molto caldo). Applicare il meno della fonte esterna al filo comune del circuito. Applicare la tensione misurata al filo standard (originariamente saldato dai cinesi).

2. Dopo la modifica secondo la rivendicazione 1, l'intervallo della tensione misurata aumenta a 99,9 V (in precedenza era limitato dalla tensione di ingresso massima dello stabilizzatore DA1 - 30 V). Il rapporto del divisore di ingresso è di circa 33, che ci dà un massimo di 3 volt all'ingresso DD1 a 99,9 V all'ingresso del divisore. Ho fornito un massimo di 56 V - non ne ho più, non si è bruciato nulla :-), ma anche l'errore è aumentato.

4. Per spostare o disattivare completamente il punto, è necessario dissaldare il resistore CHIP R13 da 10 kOhm, che si trova accanto al transistor, e invece saldare un normale resistore da 10 kOhm 0,125 W tra il pad di contatto più lontano dal resistore CHIP di rifinitura e il corrispondente pin del segmento di controllo DD1 - 8, 9 o 10.
Normalmente il punto si illumina in corrispondenza della cifra centrale e la base del transistor VT1 è collegata al pin tramite un CHIP da 10kOhm. 9DD1.

La corrente consumata dal voltmetro era di circa 15 mA e variava a seconda del numero di segmenti illuminati.
Dopo la modifica descritta, tutta questa corrente verrà consumata da una fonte di alimentazione esterna, senza caricare il circuito misurato.

Totale

E infine, qualche altra foto del voltmetro.

Condizioni di fabbrica

Con indicatore dissaldato, vista frontale

Con indicatore dissaldato, vista posteriore

L'indicatore è colorato con una pellicola colorata automobilistica (20%) per ridurre la luminosità e migliorare la visibilità dell'indicatore alla luce.
Consiglio vivamente di colorarlo. Sarai felice di ricevere gratuitamente degli scarti di pellicola colorante in qualsiasi officina di riparazione auto che esegue la colorazione.

Ci sono anche altre modifiche di questo modulo su Internet, ma l'essenza delle modifiche non cambia: se trovi il modulo sbagliato, regola semplicemente lo schema elettrico sulla scheda rimuovendo l'indicatore o facendo suonare i circuiti con un tester e vai via!

Un voltmetro cinese in miniatura può semplificare il processo di misurazione della tensione e della quantità di corrente consumata da un alimentatore o da un caricabatterie fatto in casa. Il suo costo raramente supera i 200 rubli e se lo ordini dalla Cina attraverso programmi di affiliazione, puoi anche ottenere uno sconto significativo.

Al caricabatterie

Chi ama progettare i propri caricabatterie apprezzerà la possibilità di monitorare i volt e gli ampere della rete, senza l'ausilio di ingombranti dispositivi portatili. Ciò piacerà anche a coloro che lavorano su apparecchiature costose, il cui funzionamento può essere influenzato negativamente da cadute regolari della tensione di rete.

Utilizzando un ampervoltmetro cinese, che non è più grande di una scatola di fiammiferi, puoi monitorare facilmente lo stato della rete elettrica. Uno dei problemi tangibili che devono affrontare i nuovi elettricisti potrebbe essere la barriera linguistica e la marcatura dei cavi che differisce da quelli standard. Non tutti capiranno immediatamente quale filo deve essere collegato e dove, e le istruzioni sono solitamente solo in cinese.

I dispositivi da 100 V/10 A sono molto popolari tra i progettisti indipendenti. È inoltre auspicabile che il dispositivo disponga di uno shunt per finalizzare il processo di connessione. Un vantaggio tangibile di questo dispositivoè che può essere collegato a una fonte di alimentazione caricabatterie o ad una batteria separata.

*La tensione di alimentazione dell'amperometro e del voltmetro deve essere compresa tra 4,5 e 30 V.

Lo schema di collegamento è il seguente:

• Il filo nero è negativo. Deve anche essere collegato al meno.
• Il filo rosso, che dovrebbe essere più grosso di quello nero, è un vantaggio; deve quindi essere collegato alla fonte di alimentazione.
• Il filo blu collega il carico alla rete.

Se tutto è stato collegato correttamente, sul display dovrebbero accendersi due scale.

All'alimentazione

Gli alimentatori svolgono un ruolo importante nel livellare le letture della rete allo stato desiderato. A malfunzionamento possono causare gravi danni ad apparecchiature costose provocandone il surriscaldamento. Per evitare problemi durante il loro funzionamento, e soprattutto nei casi in cui l'alimentazione viene effettuata manualmente, è consigliabile utilizzare un amperometro e un voltmetro poco costosi.

Dalla Cina puoi ordinare di più modelli diversi, ma per dispositivi standard, lavorando da rete domestica sono adatti quelli che misurano corrente da zero a 20 A e tensione fino a 220 V. Quasi tutti sono di piccole dimensioni e possono essere installati in piccoli contenitori di alimentazione.

La maggior parte dei dispositivi può essere regolata utilizzando resistori integrati. Inoltre, hanno un'elevata precisione, quasi il 99%. Il display visualizza sei posizioni, tre ciascuna per tensione e corrente. Possono essere alimentati da una fonte separata o integrata.

Per collegare un voltmetro è necessario comprendere i fili, ce ne sono cinque:

• Tre sottili. Nero meno, rosso più, giallo per misurare la differenza.
• Due grassi. Rosso più, nero meno.

I primi tre cavi sono spesso combinati per comodità. La connessione può essere effettuata tramite uno speciale connettore femmina o tramite saldatura.

*Un collegamento tramite saldatura è più affidabile; in caso di vibrazioni minime, la presa del dispositivo potrebbe allentarsi.

Collegamento passo dopo passo:

1. È necessario decidere da quale fonte di alimentazione funzionerà il dispositivo, separato o integrato.
2. I fili neri sono collegati e saldati al negativo dell'alimentatore. Pertanto, viene creato un meno generale.
3. Allo stesso modo, è necessario collegare i sottili contatti rosso e giallo. Sono collegati al contatto di potenza.
4. Il restante pin rosso si collegherà al carico elettrico.

A connessione errata il display dello strumento mostrerà valori pari a zero. Affinché le misure siano il più vicino possibile a quelle reali è necessario rispettare correttamente la polarità dei contatti di alimentazione. Solo collegando un filo rosso spesso al carico si otterrà un risultato accettabile.

Fai attenzione! Valori di tensione accurati possono essere ottenuti solo con un alimentatore regolato. Negli altri casi il display mostrerà solo la caduta di tensione.

Un popolare modello di voltmetro spesso utilizzato dai radioamatori. Ha le seguenti caratteristiche:

• Tensione operativa DC da 4,5 a 30 V.
• Consumo energetico inferiore a 20 mA.
• Il display è bicolore rosso e blu. Risoluzione 0,28 pollici.
• Esegue misurazioni nell'intervallo 0 – 100 V, 0 – 10 A.
• Il limite inferiore è 0,1 V e 0,01 A.
• Errore 1%.
• Condizioni operative di temperatura da -15 a 75 gradi Celsius.

Connessione

Utilizzando un voltmetro, è possibile misurare la tensione corrente nella rete di alimentazione. Per fare ciò, è necessario quanto segue:

• Collegare il filo nero spesso al negativo dell'alimentatore.
• Il rosso si collega al carico e quindi all'alimentazione.

Questo schema di collegamento non prevede l'utilizzo di un contatto nero sottile.

Se viene utilizzata una fonte di alimentazione di terze parti, la connessione sarà la seguente:

• I cavi spessi sono collegati allo stesso modo dell'esempio precedente.
• Il rosso sottile si collega al plus di una fonte di terze parti.
• Nero con un segno meno.
• Giallo con sorgente più.

Questo voltmetro e amperometro è conveniente anche perché viene venduto già calibrato. Ma anche se si notano imprecisioni nel funzionamento, è possibile correggerle utilizzando due resistori di sintonizzazione sul pannello posteriore del dispositivo.

Quali voltmetri digitali sono i più affidabili?

Il mercato delle apparecchiature elettriche è affollato di produttori che offrono un’ampia varietà di scelte. Tuttavia, non tutti i dispositivi portano emozioni positive durante l'uso. Per un gran numero merce, non è sempre possibile trovare una copia affidabile ed economica.

I voltmetri testati e affidabili includono:

• TK 1382. Cinese economico, prezzo medio che raramente supera i 300 rubli. Dotato di resistenze di sintonia. Esegue misurazioni negli intervalli 0-100 Volt, 0-10 Amp.
• YB27VA. Quasi gemello del voltmetro precedente, se ne differenzia per la marcatura dei fili e per un prezzo ridotto.
• BY42A. È più costoso rispetto ai modelli precedenti, ma ha anche un limite di misurazione superiore aumentato di 200 V.

Questi sono i rappresentanti più popolari di questo tipo voltmetri, che possono essere acquistati liberamente per la conversione sul mercato radiofonico o ordinati via Internet.

Calibrazione del voltmetro amperometro cinese

Nel corso del tempo, qualsiasi attrezzatura si consuma. Poiché il funzionamento degli strumenti di misura è influenzato non solo dai loro difetti, ma anche dai guasti dei dispositivi collegati, a volte è necessario apportare delle modifiche.

La maggior parte dei modelli dispone di resistori speciali sull'alloggiamento. Ruotandoli è possibile modificare i valori zero.

Tutti gli strumenti di misura presentano un errore di misurazione, indicato nella documentazione.

Conclusione

L'inclusione di voltmetri economici nel circuito evita problemi con una tensione di rete inappropriata. Pagando una piccola tassa potrete scoprire se l'attrezzatura funziona in condizioni adeguate. Per collegarli, è necessario conoscere la marcatura di tutti i fili e la posizione del più e del meno della fonte di energia.