Схема подключения электронного амперметра и вольтметра: СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЦИФРОВОГО ВОЛЬТАМПЕРМЕТРА

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЦИФРОВОГО ВОЛЬТАМПЕРМЕТРА

В настоящее время от всевозможных электронных устройств, которые по той или иной причине выведены из эксплуатации остаются различные блоки питания, как импульсные, так и собранные на понижающих трансформаторах. Их использование начинающими радиолюбителями в качестве лабораторного блока питания затруднено тем, что они имеют на выходе определённое стабилизированное напряжение. Однако появившиеся в продаже недорогие миниатюрные модули регуляторов напряжения и тока позволяют вкупе с такими-же миниатюрными цифровыми вольтметрами и амперметрами с успехом переделывать их в лабораторные блоки питания, порой даже без изготовления нового, более вместительного корпуса.

Остался блок питания, который давал на выходе стабилизированное напряжение 5V. Естественно появилось желание более интенсивно задействовать его в своих радиолюбительских нуждах. Тем более, что регулировка напряжения о 5,5 вольт до максимума, которую можно было производить с помощью подстроечного резистора, уже имелась. А ток на выходе легко достигал практически одного ампера.

Для достижения желаемого необходимо установить на переднюю панель  измерительное устройство – вольтамперметр, регулятор напряжения (переменный резистор взамен подстроечника), переключатель вида измерения (вольтметр – амперметр) и соединительные клеммы.

Это оказалось совсем не сложно. Вольтметр китайского производства доработанный по такому методу до возможности измерения и тока тоже, самодельный многооборотный резистор для более плавной и точной настройки, кнопочный переключатель ПК-1 и соединительные клеммы двух видов – стандартные для блоков питания и разъём RCA «тюльпан» — как показавший себя весьма удобным в этом качестве.

Схема подключения блока

Схема соединения дополнительно вводимых устройств совсем не сложная, а её реализация занимает времени ещё меньше чем рисование. Питание вольтамперметра лучше сделать обособленным, от дополнительной обмотки трансформатора через интегральный стабилизатор на 5 вольт, как вариант от подходящих батареек или аккумуляторов, тогда индикация напряжения на выходе будет начинаться с нуля. Переключатель вида измеряемой величины ПК-1, на него и устанавливаются необходимые дополнительные электронные компоненты схемы. Предохранитель обязателен.

Всё уместилось, разве только пришлось слегка подпилить край печатной платы и модуль с выпрямителем и стабилизатором напряжения, с дополнительной обмотки штатного трансформатора, поместить в изолированный «бокс» (он оранжевого цвета) и отвести ему место внутри радиатора (он не нагревается).

Подстройка показаний вольтметра и амперметра прошла без осложнений. Показания вольтметра настраиваются расположенным на его плате подстроечным смд резистором, а амперметра при помощи изменения сопротивления измерительного резистора, обозначенного на схеме как «R измерительное резистор 0,2 Ом». Показания тока производятся в амперах. Показания относительно образцового измерителя выставляются довольно точно, но есть пока до конца не понятый нюанс: выставил показания вольтметра и они совпадают с образцовыми идеально, но после того как выставил показания амперметра показания вольтметра несколько сбиваются. И наоборот. Поэтому пришлось выбирать, чьи показания будут соответствовать, а чьи «читать» придётся с поправкой.

Вот такой получился в итоге блок питания: с отображением регулируемого выходного напряжения, с возможностью узнать текущее токопотребление (необходимо нажать не фиксируемую кнопку переключателя ПК-1) и двумя видами соединительных клемм. Собирать «с нуля» свой первый БП начинающему радиолюбителю не стоит, оптимальный вариант это доработка под свои нужды готового. Автор Babay iz Barnaula.

   Форум

   Обсудить статью СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЦИФРОВОГО ВОЛЬТАМПЕРМЕТРА

Ампервольтметр из Поднебесной. Лабораторная работа.

РадиоКот >Лаборатория >Радиолюбительские технологии >

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 (изм

⚡️Переделка стрелочных вольтметров | | radiochipi.ru


На чтение 10 мин. Опубликовано
Обновлено

В статье описываются два варианта простых и надежных стрелочных вольтметров предназначенных для эксплуатации в жестких условиях. Не во всех случаях целесообразно использовать современные цифровые измерительные приборы.

В некоторых ситуациях, например, в гараже, на даче, когда требуется повышенная защита от грозовых разрядов, нужна работа в широком диапазоне температур окружающего воздуха, будет целесообразней использовать магнитоэлектрические измерители, не требующие дополнительного питания, включаемые по простым схемам и отличающиеся очень большим сроком службы.

Вариант 1

Вольтметр на базе прибора Ц24

На рис.1 представлена принципиальная схема простого вольтметра сетевого напряжения переменного тока. Особенность этого вольтметра в том, что он изготовлен на базе готового вольтметра промышленного изготовления Ц24. Вольтметр Ц24 представляет собой микроамперметр, в корпус которого установлены все необходимые радиоэлементы, для измерения напряжения сети переменного тока 230 В.

Этот вольтметр обычно устанавливался в отечественные регулируемые автотрансформаторы выпуска 1960-х годов, предназначенные для питания ламповой радиоаппаратуры. Позднее в таких автотрансформаторах стали применять менее информативный, имеющий малый срок службы, но более стильный по тем временам, линейный газоразрядный индикатор. Выпущенный в 1962 году измеритель Ц24 успешно выполняет свою задачу и в настоящее время.

Промышленный вольтметр включал в себя микроамперметр РА1 (ток полного отклонения стрелки около 1.5 мА, сопротивление обмотки 360 Ом), резисторы R2 – R5 и германиевые диоды VD5, VD6. Вольтметр подвергся доработке: вместо двух параллельно включенных резисторов сопротивлением по 200 кОм был установлен один большей мощности сопротивлением 100 кОм – это резистор R2, а также, был установлен узел на светодиодах для индикации включения в сеть и для подсветки шкалы прибора.

Резисторы R2 – R4 ограничивают ток через микроамперметр РА1, германиевые диоды VD5, VD6 выпрямляют напряжение переменного тока. Использование двух выпрямительных диодов вместо одного исключает заметное дрожание легкой стрелки микроамперметра при ее питании от однополупериодного выпрямителя.

Для индикации включения прибора и подсветки шкалы в корпус микроамперметра установлены два сверхьярких светодиода HL1, HL2. Конденсатор С1 гасит избыток поступающей на светодиоды энергии. Резистор R1 уменьшает броски тока через мостовой выпрямитель VD1 – VD4. Импульсные броски тока, например, при включении в сеть, искрении в розетке, весьма негативно влияют на кристаллы сверхъярких светодиодов, для их уменьшения установлен оксидный конденсатор С2.

Конструкция и детали стрелочных вольтметров

Все детали этого измерителя размещены в корпусе микроамперметра РА1. Резисторы R2 – R4 и диоды VD5, VD6 размещены на заводской монтажной плате (рис.2), а элементы, относящиеся к узлу подсветки, зафиксированы в корпусе микроамперметра под этой платой термоклеем и дополнительно приклеены клеем «Момент» на основе полихлоропреновых каучуков.

Подойдет также аналогичный клей «Момент кристалл» или «Квинтол». Светодиоды приклеены снизу от шкалы (рис.3), а элементы R1, С1, VD1 – VD4 приклеены под монтажной платой. Резистор R1 желательно применить импортный разрывной или отечественный типа Р1-7.Остальные резисторы ВС, С1-4, С1 -14, С2-23, МЛТ, РПМ.

Если вольтметр будет установлен в не отапливаемом помещении (гараж, сарай), то использование металлопленочных резисторов нежелательно, более надежными окажутся углеродные резисторы. Конденсатор С1 применен малогабаритный импортный, предназначенный для работы в сети переменного тока 275 В. Вместо такого конденсатора можно применить пленочные конденсаторы на рабочее напряжение переменного тока 630 В, например, типа К73-17, К73-24. Конденсатор С2 типа К50-68, К53-14, К53-19 емкостью 22… 100 мкФ.

Германиевые диоды могут быть любые из серий Д2, Д9, Д18, Д20, ГД507. Кремниевые диоды 1N4148 можно заменить 1 N914 или отечественными из серий КД510, КД521, КД522. Сверхъяркие светодиоды RL50- CB744D синего цвета свечения имеют яркость 6000 мКд при токе 20 мА, вместо таких светодиодов можно установить любые аналогичные, например, «белые» RL50-WH744D – 8000 мКд.

Для лучшего рассеивания света, в зоне установки светодиодов, черный корпус микроамперметра окрашивают густым слоем белого лака для ногтей. Такая краска быстро сохнет и не отслаивается при повышенной влажности и перепадах температуры.

Вариант 2

Вольтметр на базе микроамперметра

Если в вашем распоряжении не окажется готового вольтметра Ц24, рис.4, то вместо него можно применить любой микроамперметр с током полного отклонения стрелки 100… 1500 мкА, например, М2001/1,М2003-М1. При применении более чувствительного микроамперметра, резистор R2 должен быть установлен на значительно большее сопротивление. При выборе микроамперметра нелишним будет обратить внимание на то, какое у него должно быть рабочее положение – вертикальное или горизонтальное.

Для калибровки прибора используют автотрансформатор и мультиметр. При отсутствии профессионального измерительного оборудования можно воспользоваться любительскими мультиметрами «среднего класса», например, типа MY-67, MY-68, М320, TJ1-4M.

Желательно наличие не менее трех контрольных приборов, одновременно включенных параллельно калибруемому измерителю. К сожалению, популярные у многих цифровые мультиметры низшей ценовой категории серий М-8хх, обычно не обеспечивают приемлемой точности измерений напряжения переменного тока 50 Гц.

Изготовленный прибор можно смонтировать, например, на корпусе установленного в гараже предохранительного щитка, магнитного пускателя или зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Если найдется свободное место на передней панели лабораторного блока питания, корпусе сетевого разветвителя, водонагревателя или другого устройства с сетевым питанием, то установка такого вольтметра повысит эксплуатационные качества модернизированного аппарата.

Высокое входное сопротивление цифровых мультиметров может дать ошибочный результат при измерении напряжений у источников питания при обрыве в измеряемой цепи. Или, например, при измерении ЭДС севшего гальванического элемента CR2032 мультиметром с входным сопротивлением 20 МОм без нагрузочного резистора дает результат 3.2 В, а при измерении напряжения стрелочным мультиметром ТЛ-4М с входным сопротивлением 30 кОм результат был 1.8 В. В таких ситуациях удобнее пользоваться вольтметрами с относительно низким сопротивлением.

Принципиальная схема несложного вольтметра постоянного тока показана на рис.5. В наличии имелся распространенный в прошлом веке щитовой микроамперметр М4200 со шкалой на 75 В. Чтобы не изготавливать другую шкалу, было решено на его основе изготовить вольтметр с четырьмя диапазонами: 0. 75, 7.5, 75 и 750 В. Входное сопротивление вольт-метра на диапазоне 0.75 В составляет около 0.75 кОм. на других диапазонах кратно этому значению, т.е. на диапазоне «750 В- – 750 кОм.

При нажатой кнопке SA1.1 вольтметр работает на диапазоне «0.75» В. Напряжение на РА1 поступает через токоограничительный резистор R1, терморезистор RT1 с положительным температурным коэффициентом сопротивления и замкнутые контакты переключателя SA1. Диоды VD1, VD2 защищают PVI от повреждения при перегрузке.

В случае, если, например, на вход вольтметра будет ошибочно подано сетевое напряжение 230 В переменного тока или его выпрямленное значение с конденсатора фильтра 300…350 В, терморезистор RT1 быстро разогреется, его сопротивление резко увеличится, ток в цепи будет ограничен до 2.5 мА, что безопасно для R1, VD1, VD2, PV1. В случае если бы в цепи вместо терморезистора был включен только один R1 соответствующего сопротивления, этот резистор был бы мгновенно поврежден.

Таким образом, из-за человеческих ошибок и отсутствия у недорогих измерительных приборов элементов защиты в мире было повреждено немало мультиметров. Некоторые цифровые мультиметры средней и высокой ценовой категории оснащаются такой же защитой на терморезисторе или электромагнитным выключателем.

При нажатии на кнопку SA1.2 в цепь включается токоограничительный резистор R3, вольтметр будет работать на диапазоне «7.5 В». При включении диапазона «75 В- последовательно с R3 включается резистор R4, а на диапазоне «750 В» ток на PV1 будет поступать через все токоограничительные резисторы в измеряемой цепи.

Прибор дополнительно оснащен узлом «индикатора фазы», собранном на R2, HL1. Хотя этот узел может быстро определить фазный провод в сетевой розетке, как и многочисленные «отвертки- индикаторы», его назначение несколько иное – оперативно отслеживать утечки сетевого напряжения во вторичную цепь в незаземленных источниках питания. Это необходимо для оценки рисков повреждения при работе с устройствами, содержащими полевые, СВЧ транзисторы, МОП, КМДП микросхемы, чувствительные к повреждениям диоды, светодиоды.

Конструкции и детали стрелочных вольтметров

Вольтметр был смонтирован в пластмассовом корпусе от фотореле «ФР-75А» ТУ 32-1501-75. Вид на компоновку деталей показан на рис.6. Размеры коробки около 122x88x48 мм. Вид устройства в сборе фото в начале статьи. Микроамперметр М4200 без встроенных резисторов, при их наличии, резисторы нужно удалить из корпуса микроамперметра.

Микроамперметр можно заменить М42300 или другим аналогичным, например, М4260. М2003-М1. Чтобы не переделывать шкалу, токоограничительные резисторы можно пересчитать под другие значения диапазонов, например: 0.5, 5.0, 50, 500 Вольт.

Переключатель SA1 – счетверенный П2К с зависимой фиксацией с двумя группами контактов, соединенными параллельно. Перед монтажом переключатель следует разобрать, контакты очистить от окислов, пластиковые корпусы кнопок изнутри вычистить и промыть этиловым спиртом. При сборке переключателя трущиеся пластмассовые и металлические части можно смазать густой силиконовой смазкой для оргтехники.

Терморезистор RT1 установлен на текстолитовых стойках, применен сопротивлением около 300 Ом от электронного балласта компактной электролюминесцентной ламы «Camelion Lh36- AS-M Е27 Т3», обозначен как MZ5. Подойдет любой аналогичный сопротивлением 270… 330 Ом при комнатной температуре. Чем мощнее лампа, тем меньшего сопротивления терморезистор в ней может быть установлен. При формовке его жестких выводов не повредите корпус терморезистора.

Резистор R1 проволочный мощностью 5…7 Вт. В процессе работы и перегрузки прибора этот резистор не нагревается, применение обычных металлопленочных и углеродных резисторов на его месте нежелательно из-за разбрызгивания, выгорания токопроводящего слоя в момент перегрузки, из-за чего изменяется сопротивление резисторов, с последующим их обрывом. Остальные резисторы любого типа общего применения, R3 – R5 припаяны к соответствующим контактам SA1.

Вместо диодов 1N4007S можно установить любые из серий 1N4001 – 1 N4007, UF4001 – UF4007, КД209, КД243, КД247. Диоды припаяны к лепестковым контактам микроамперметра. Лампа тлеющего разряда HL1 малогабаритная импортная оранжевого свечения, была выбрана из нескольких десятков, самой яркой оказалась миниатюрная лампочка от подсветки клавиш импортных роторных выключателей. Неплохой результат был и у тиратронов МТХ-90, но их размеры намного больше и меньше угол обзора.

Лампа приклеена к внутренней стороне прозрачной крышки корпуса цианакриловым клеем. Сенсор Е1 сделан из металлического корпуса импортного германиевого транзистора типа SFT352, учитывайте, что ни один из его выводов не соединен с корпусом транзистора. Можно использовать имеющие немного другие размеры корпуса отечественные транзисторы МП39, ГТ402 и аналогичные.

На разноцветные щупы XI, Х2 надеты термоусадочные трубки разных цветов, что облегчает их идентификацию, когда на рабочем столе используется несколько измерительных приборов.
Перед настройкой вольтметра установите стрелку прибора регулировочным винтом на нулевое деление шкалы. Настройку начинают с подбора резистора R1.

Если не удастся подобрать одиночный проволочный резистор необходимого сопротивления, можно установить два последовательно включенных проволочных резистора: первый мощностью 5 Вт сопротивлением 47 или 51 Ом, второй мощностью 2…3 Вт сопротивлением 3…12 Ом, также можно применить самодельный.

После поочередно подбирают сопротивление резисторов R3 – R5. При отсутствии мощных резисторов подходящего сопротивления, можно установить на их место резисторы чуть большего сопротивления, а параллельно с каждым из этих резисторов включить по 2 шт. последовательно включенных резисторов мощностью 0.25 Вт сопротивлением сотни кОм – единицы МОм.

После необходимых проверок изготовленного прибора не испытывайте из любопытства защиту на RT1 ненужными перегрузками. Если понадобится этим вольтметром найти фазный провод сетевой проводки, желательно переключить SA1 в положение «750 В», что повысит безопасность его использования.

Как подключить электронный амперметр к зарядному устройству. Встраиваемый цифровой вольтметр-амперметр

Получил с AliExpress парочку электронных встраиваемых вольтметров модели V20D-2P-1.1 (измерение постоянного напряжения), цена вопроса 91 цент штука. 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

Схема доработки: амперметр в вольтметр

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 напряжени

Схема амперметра на светодиодах (светодиодный индикатор тока)

Цифровой амперметр на светодиодах – удобный способ отображения информации, при котором имеет значение не только модуль измеряемой величины (что, кстати, значительно удобнее определять не по отклонению стрелочного индикатора, а по величине столбчатой диаграммы, или при помощи мини-дисплея), но и частоту изменения этого параметра.

Описание схемы

Светодиоды не отличаются большой мощностью, но использовать их в слаботочных электрических цепях допустимо и целесообразно. В качестве примера можно рассмотреть схему получения цифрового амперметра для определения силы тока в аккумуляторной батарее автомобиля, при номинальном диапазоне значений в 40…60 мА.

Вариант внешнего вида амперметра на светодиодах в столбик

Количество использованных светодиодов определит пороговое значение тока, при котором в работу будет включаться один из светодиодов. В качестве операционного усилителя можно использовать LM3915, либо подходящий по параметрам микроконтроллер. На вход будет подаваться напряжение через любой низкоомный резистор.

Удобно отражать результаты измерения в виде столбчатой диаграммы, где весь, практически используемый диапазон тока будет разделяться на несколько сегментов по 5…10 мА. Плюсом LED является то, что в схеме можно использовать элементы разного цвета – красного, зелёного, синего и т.д.

Для работы цифрового амперметра потребуются следующие компоненты:

  1. Микроконтроллер типа PIC16F686 с АЦП на 16 бит.
  2. Настраиваемые джамперы для выхода конечного сигнала. Можно, как альтернативу, применить DIP-переключатели, которые используются в качестве электронных шунтов или сигнальных замыканий в обычных электронных цепях.
  3. Источник питания постоянного тока, который рассчитан на рабочее напряжение от 5 до 15 В (при наличии стабильного напряжения, что контролируется вольтметром, подойдёт и 6 В).
  4. Контактная плата, где можно разместить до 20 светодиодов типа SMD.

Электрическая схема амперметра на LED источниках

Последовательность размещения и монтажа амперметра

Входной сигнал по току (не более 1 А) подаётся от стабилизированного блока питания через шунтирующий резистор, допустимое напряжение на котором не должно быть более 40…50 В. Далее, проходя через операционный усилитель, сигнал поступает на светодиоды. Поскольку значение тока во время прохождения сигнала изменяется, то соответственно будет изменяться и высота столбика. Управляя током нагрузки, можно регулировать высоту диаграммы, получая результат с различной степенью точности.

Монтаж платы с SMD-компонентами, по желанию пользователя, можно размещать либо горизонтально, либо вертикально. Смотровое окошко перед началом тарировки необходимо перекрывать тёмным стеклом (подойдёт фильтр с кратностью 6…10х от обычной сварочной маски).

Тарировка цифрового амперметра состоит в подборе минимального значения нагрузки по току, при которой светодиод будет светиться. Варьирование настройки производится экспериментально, для чего в схеме предусматривается резистор с небольшим (до 100 мОм) сопротивлением. Погрешность показаний такого амперметра обычно не превышает нескольких процентов.

Вы знали, что можно переделать старый вольтметр в амперметр? Как это сделать — смотрите видео:

Как настраивать регулировочный резистор

Для этого последовательно устанавливают силу тока, которая проходит через определённый светодиод. В качестве контрольного прибора можно использовать обычный тестер. Вольтметр включается в схему перед микроконтроллером, а амперметр – после него. Для исключения влияния случайных пульсаций подключается также сглаживающий конденсатор.

Практическим плюсом изготовления прибора своими руками (светодиодов не должно быть менее четырёх) является устойчивость схемы при значительных изменениях первоначально заданного диапазона силы тока. В отличие от обычных диодов, которые при коротком замыкании выйдут из строя, светодиоды просто не загораются.

Св-диоды как измерители тока в аккумуляторной батарее автомобиля, не только экономят заряд и сохраняют аккумуляторы, но и позволяют более удобным способом считывать показания.

Аналогичным образом можно построить и цифровой вольтметр. В качестве источников света для такого варианта применения подойдут элементы на 12 В, а наличие дополнительного шунта в схеме вольтметра позволит более рационально использовать всю высоту столбчатой диаграммы.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:)

Цифровой амперметр и вольтметр для блока питания

Опубликовал admin | Дата 23 декабря, 2013

     На рисунке 1 представлена схема цифрового амперметра и вольтметра, которая может быть использована, как дополнение к схемам блоков питания, преобразователей, зарядных устройств и т.д. Цифровая часть схемы выполнена на микроконтроллере PIC16F873A. Программа обеспечивает измерение напряжения 0… 50 В, измеряемый ток — 0… 5 А.

      Для отображения информации используются светодиодные индикаторы с общим катодом. Один из операционных усилителей микросхемы LM358 используется в качестве повторителя напряжения и служит для защиты контроллера при внештатных ситуациях. Все-таки цена контроллера не так уж и мала. Измерение тока производится косвенным образом, при помощи преобразователя ток-напряжение, выполненного операционном усилителе DA1.2 микросхемы LM358 и транзисторе VT1 – КТ515В. Почитать о таком преобразователе еще можно здесь и здесь. Датчиком тока в этой схеме служит резистор R3. Преимуществом такой схемы измерения тока состоит в том, что здесь отпадает необходимость точной подгонки миллиомного резистора. Скорректировать показания амперметра можно просто триммером R1 и в довольно широких пределах. Сигнал тока нагрузки для дальнейшей оцифровки снимается с нагрузочного резистора преобразователя R2. Напряжение на конденсаторе фильтра стоящем после выпрямителя вашего блока (вход стабилизатора, точка 3 на схеме)питания не должно быть более 32 вольт, это обусловлено максимальным напряжением питания ОУ. Максимальное входное напряжение микросхемного стабилизатора КР142ЕН12А – тридцать семь вольт.

     Регулировка вольтамперметра заключается в следующем. После всех процедур — сборки, программирования, проверки на соответствие на собранное вами произведение подают напряжение питания. Резистором R8 выставляют на выходе стабилизатора КР142ЕН12А напряжение 5,12 В. После этого вставляют в панельку запрограммированный микроконтроллер. Измеряют напряжение в точке 2 мультиметром, которому вы доверяете, и резистором R7 добиваются одинаковых показаний. После этого к выходу (точка 2) подключают нагрузку с контрольным амперметром. Равенства показаний обоих приборов в данном случае добиваются при помощи резистора R1.

     Резистор-датчик тока можно изготовить самому, используя для этого, например, стальную проволоку. Для расчета параметров этого резистора можно использовать программу «Программа для работы с проволокой» Программу скачали? Открыли? Значит так, нам нужен резистор номиналом в 0,05 Ом. Для его изготовления выберем стальную проволоку диаметром 0,7мм – у меня она такая, да еще и не ржавеющая. С помощью программы вычисляем необходимую длину отрезка, имеющего такое сопротивление. Смотрим скрин окна данной программы.

     И так нам нужен отрезок стальной нержавеющей проволоки диаметром 0,7мм и длиной всего 11 сантиметров. Не надо этот отрезок свивать в спираль и концентрировать все тепло в одной точке. Вроде все. Что не понятно, прошу на форум. Успехов. К.В.Ю. Чуть не забыл про файлы.

Скачать “Цифровой амперметр и вольтметр для блока питания” Ism_U_I_873.rar – Загружено 1799 раз – 26 КБ

Скачать “Ism_U_I_873_dly-toka-50A” Ism_U_I_873_dly-toka-50A.rar – Загружено 1002 раза – 807 Б

Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы».

Просмотров:59 233

Схема вольтметра

LM3914

Здесь мы собираемся разработать простой вольтметр. Это просто, потому что в нем всего одна микросхема — LM3914 . LM3914 — это микросхема, которая управляет 10 светодиодами в зависимости от значения линейного входного напряжения.

ИС обеспечивает десятичный вывод, зажигая необходимый светодиод в зависимости от значения входного напряжения. Максимальный измерения входного напряжения изменяется в зависимости от опорного напряжения и напряжения питания, мы обсудим, что в более поздней части статьи.

Эту микросхему можно модифицировать для схемы защиты аккумулятора, схемы амперметра и т.д., но здесь мы используем ее для вольтметра. LM3914 — это 10-ступенчатый вольтметр, что означает, что он показывает изменения в 10-битном режиме. Чип воспринимает измеряемое входное напряжение как параметр и сравнивает его с эталонным, каждый раз, когда напряжение пересекает определенную часть эталонного сигнала, загорается соответствующий светодиод.

Микросхема запрограммирована на непосредственное управление светодиодом, поэтому дополнительное сопротивление не требуется.

Компоненты

Блок питания (5в)

Резистор 1К (3шт)

Резистор 10 кОм (2 шт.)

LM3914 IC

10 светодиодов

Конденсатор 0,1 мкФ (2 шт.).

Макетная плата и соединительные провода

Принципиальная схема и работа

Внутренняя схема LM3914 показана на рисунке ниже:

Как уже говорилось, LM3914 представляет собой 10-ступенчатый измерительный блок. Это показано на внутренней схеме выше. LM3914 представляет собой комбинацию из 10 компараторов. Каждый компаратор представляет собой операционный усилитель с повышенным опорным напряжением на его отрицательном выводе.

Теперь главное здесь в том, что измеряемое напряжение не может быть выше, чем опорное напряжение или напряжение питания чипа. Об этом нужно всегда помнить. Для достижения более высокого измерительного напряжения при постоянном входе мы будем использовать схему резистивного делителя напряжения. Он просто делит напряжение по резисторам.

Рассмотрим схему, образованную сетью, показанной на рисунке:

Итак, при входном напряжении 15 В, R1 = 11K, R2 = 1K мы имеем Vout = 15 (1/11) = 1,5 В (приблизительно).

Опорное напряжение выбирается в зависимости от требований. Контрольное значение должно быть максимальным измерительным напряжением, которое мы собираемся приложить к микросхеме. Если мы измеряем переменное напряжение с пиковым напряжением 20v мы должны выбрать ссылку на 20В.

Ссылка выбирается по уравнению:

Поскольку мы хотим измерять напряжения от 0 до 15, нам нужно выбрать R2 = 11K = 10K + 1K, R1 = 1K.

С этим мы выбрали опорное напряжение для Vref = 1,25 * 12 = 1. Итак, у нас максимальное входное напряжение до 15В.

Тем не менее, важно помнить, что выше, опорное значение больше шага напряжение и уменьшить разрешение. Скажем, относительно 20 В у нас есть шаг 2 В, любое напряжение между 2 В и 4 В невозможно измерить. Таким образом, чем выше напряжение, тем меньше точность.

Так как микросхема 10-каскадная, а напряжение от 0 до 15 В, мы имеем 1.Шаг 5В. Таким образом, с каждым шагом измерения напряжения 1,5 В загорается дополнительный светодиод.

Подключения, которые выполняются для цепи вольтметра LM3914 , приведены ниже:

PIN3 —————————- Питание +5 В

PIN2 ——————————— земля

PIN5 —————————— + переменное напряжение

PIN1,10,11,12,13,14,15,16,17,18 ——————- подключен к светодиодам

Уровень измерения для светодиода:

+1. 5 В, + 3,0 В, + 4,5 В, + 6,0 В, + 7,5 В, + 9,0 В, + 10,5 В, + 12,0 В, + 13,5 В, + 15,0 В.

Допустим, измеряемое напряжение 10В, горит шестой светодиод. Допустим, измеряемое напряжение 12,5 В, горит девятый светодиод. Таким образом, с шагом 1,5 В мы можем измерить до 15 В.

[Также проверьте: вольтметр с микроконтроллером AVR]

Что такое электронный вольтметр? — Определение, работа, типы и преимущества

Определение: Вольтметр , который использует усилитель для увеличения своей чувствительности , известен как электронный вольтметр.Он используется для измерения напряжения устройств переменного и постоянного тока. Электронный вольтметр дает точные показания из-за высокого входного сопротивления.

Вольтметр с подвижной катушкой не может обнаруживать низкие напряжения. Электронный вольтметр решает эту проблему. Электронный вольтметр имеет высокое входное сопротивление, поэтому он обнаруживает сигналы очень слабой силы и, следовательно, дает точные показания. Высокое сопротивление означает, что цепь противостоит входному питанию.

В электронном вольтметре используется транзистор или электронная лампа. Вольтметр транзисторного типа (ТВМ) имеет сопротивление, из-за которого он не может измерять ток. А вакуумный вольтметр (ВВМ) имеет низкое сопротивление. Следовательно, он используется для измерения тока.

Работа электронного вольтметра

Величина измеряемой величины напряжения прямо пропорциональна отклонению стрелки. Стрелка зафиксирована на калиброванной шкале. Точка, в которой стрелка отклоняется, указывает величину входного напряжения.

В вольтметре с подвижной катушкой большая мощность потребляется от цепи измеряемой величины, из-за чего возникает ошибка в их показаниях. Эта проблема решена в электронном вольтметре.

В электронном вольтметре стрелка отклоняется за счет подачи питания от цепи вспомогательного усилителя. Выходные напряжения схемы усилителя аналогичны напряжению испытательной схемы. Дополнительная мощность не проходит через дефлектор, из-за чего счетчик дает точные показания.

Типы электронных вольтметров

Электронный вольтметр делится на два типа. Их

  • Аналоговый электронный вольтметр
  • Цифровой электронный вольтметр

Аналоговый электронный вольтметр — Измеритель, выходной сигнал которого получается путем отклонения стрелки на калиброванной шкале, известен как аналоговое электронное измерение. Это прибор для измерения напряжения с высоким сопротивлением цепи. Измеритель использует электронный усилитель для управления входными сигналами.Аналоговый электронный вольтметр подразделяется на аналоговый электронный вольтметр постоянного и переменного тока.

Цифровой электронный вольтметр — Вольтметр, который выдает на цифровом выходе показания измеряемого напряжения , известен как электронный вольтметр. Выходные данные цифрового электронного вольтметра представлены в виде числового значения. Цифровые электронные приборы уменьшают человеческую погрешность и ошибку параллакса, поскольку показания отображаются непосредственно в числовой форме.

Преимущество электронного вольтметра

Ниже приведены преимущества электронного вольтметра.

  1. Обнаружение сигналов низкого уровня — Электронный вольтметр использует усилитель, который позволяет избежать ошибки нагрузки. Усилитель обнаруживает очень слабые сигналы, которые производят ток примерно 50 мкА. Обнаружение сигналов низкого уровня важно для определения истинного значения измерения.
  2. Низкое энергопотребление — Электронный вольтметр имеет вакуумные лампы и транзистор, который имеет усилительные свойства.Он использует вспомогательный источник для отклонения указателя. Измеряемая величина напряжения контролирует отклонение чувствительного элемента. Таким образом, схема электронного вольтметра потребляет очень меньше энергии.
  3. Высокочастотный диапазон Электронный вольтметр не работает в частотном диапазоне из-за транзистора. Наряду с напряжением через него также можно измерять сигнал очень высокой и низкой частоты.

Электронный вольтметр измеряет мощность только при замкнутой цепи, т.е.е., через их счетчик течет ток.

Electronics Club — Обозначения схем

Electronics Club — Обозначения схем

Провода | Принадлежности |
Устройства вывода | Переключатели |
Резисторы | Конденсаторы |
Диоды | Транзисторы |
Аудио и радио | Метры |
Датчики | Логические ворота

Следующая страница: Электричество и электрон

См. Также: Схемы соединений

Условные обозначения на схемах

Обозначения цепей используются в принципиальных схемах, показывающих, как
соединены вместе.Фактическое расположение компонентов обычно сильно отличается от принципиальной схемы.

Для построения схемы вам понадобится другая диаграмма, показывающая расположение частей на
макет (для временных схем), картон
или печатная плата.

Принципиальная схема


Символы проводов и подключений

Провод

Соединяет компоненты и легко передает ток от одной части цепи к другой.

Провода соединены

«Клякса» должна быть нарисована там, где соединяются (соединяются) провода, но иногда ее не показывают.Провода, подключенные на перекрестке, должны быть слегка смещены, чтобы образовались два Т-образных соединения.
как показано справа.

Провода не соединены

В сложных схемах часто бывает необходимо провести пересечение проводов, даже если они не
связано. Простое пересечение слева правильно, но может быть ошибочно прочитано как соединение, где
о «капле» забыли. Символ моста справа не оставляет сомнений!



Символы блока питания

Ячейка

Поставляет электрическую энергию.Большая линия — положительный знак (+).
Единичный элемент часто называют аккумулятором, но, строго говоря, аккумулятор — это два или более элемента, соединенных вместе.

Аккумулятор

Поставляет электрическую энергию. Батарея состоит из более чем одной ячейки. Большая линия — положительный знак (+).

Солнечный элемент

Преобразует свет в электрическую энергию.
Большая линия положительная (+).

Источник постоянного тока

Поставляет электрическую энергию.
DC = постоянный ток, всегда протекающий в одном направлении.

Источник переменного тока

Поставляет электрическую энергию.
AC = переменный ток, постоянно меняющий направление.

Предохранитель

Устройство безопасности, которое «взорвется» (расплавится), если ток, протекающий через него, превысит установленное значение.

Трансформатор

Две катушки проволоки, соединенные железным сердечником. Трансформаторы используются для повышения
(увеличение) и понижение (уменьшение) переменного напряжения. Энергия передается между
катушки магнитным полем в сердечнике, между катушками нет электрического соединения.

Земля (Земля)

Подключение к земле. В некоторых электронных схемах этот символ используется для обозначения 0 В (ноль вольт) источника питания,
но для электросети и некоторых радиосхем это действительно означает землю. Он также известен как земля.


Символы устройства вывода

Лампа (осветительная)

Преобразователь, преобразующий электрическую энергию в свет.
Этот символ используется для лампы, обеспечивающей освещение, например, автомобильной фары или лампы фонарика.

Лампа (индикатор)

Преобразователь, преобразующий электрическую энергию в свет.
Этот символ используется для лампы, которая является индикатором, например, сигнальной лампой на приборной панели автомобиля.

Нагреватель

Преобразователь, преобразующий электрическую энергию в тепло.

Двигатель

Преобразователь, преобразующий электрическую энергию в кинетическую энергию (движение).

Белл

Преобразователь, преобразующий электрическую энергию в звук.

Зуммер

Преобразователь, преобразующий электрическую энергию в звук.

Индуктор, катушка, соленоид

Катушка с проволокой, которая создает магнитное поле, когда через нее проходит ток.
Внутри катушки может быть железный сердечник. Может использоваться как преобразователь
преобразование электрической энергии в механическую, притягивая что-либо магнитным путем.


Символы переключения

Нажимной выключатель

Кнопочный переключатель позволяет току течь только при нажатии кнопки.
Это переключатель, используемый для управления дверным звонком.

Автоматический выключатель

Этот тип нажимного переключателя нормально замкнут = включен, он разомкнут = выключен только при нажатии кнопки.

SPST, двухпозиционный переключатель

SPST = однополюсный, односторонний.
Ток протекает только тогда, когда переключатель находится в закрытом = включенном положении.

SPDT, двухпозиционный переключатель

SPDT = однополюсный, двусторонний.
Двухпозиционный переключатель направляет ток по одному из двух путей в соответствии с его положением.
Некоторые переключатели SPDT имеют центральное выключенное положение и описываются как «включено-выключено-включено».

Переключатель DPST

DPST = двухполюсный, одинарный.
Двойной двухпозиционный выключатель, который часто используется для включения электросети, поскольку он может
Изолируйте как токоведущие, так и нейтральные соединения.

Переключатель DPDT

DPDT = двойной полюс, двойной бросок.
Этот переключатель можно подключить как реверсивный переключатель для двигателя.
Некоторые переключатели DPDT имеют центральное выключенное положение.

Реле

Переключатель с электрическим приводом, например, цепь батареи 9 В, подключенная к
катушка может переключать сеть переменного тока. Прямоугольник представляет катушку.
NO = нормально открытый, COM = общий, NC = нормально закрытый.


Не хватает денег на проекты в области электроники?
Продайте свой старый iPhone, iPad, MacBook или другое устройство Apple: macback.co.uk


Условные обозначения резисторов

Резистор

Резистор ограничивает поток заряда. Использование включает ограничение тока, проходящего через светодиод,
и медленную зарядку конденсатора в цепи синхронизации.

В некоторых публикациях используется старый символ резистора:

Реостат переменный резистор

Реостат имеет 2 контакта и обычно используется для контроля тока.
Использование включает в себя управление яркостью лампы или скоростью двигателя и изменение скорости потока заряда в конденсатор в схеме синхронизации.

Потенциометр переменного резистора

Потенциометр имеет 3 контакта и обычно используется для контроля напряжения.
Его можно использовать таким образом как преобразователь положения (угла управляющего шпинделя) в электрический сигнал.

Предустановленный переменный резистор

Для работы с предустановкой используется небольшая отвертка или аналогичный инструмент.
Он предназначен для настройки при замыкании цепи и затем остается без дальнейшей настройки.
Пресеты дешевле стандартных переменных резисторов, поэтому иногда их используют в проектах для снижения стоимости.


Обозначения конденсаторов

Конденсатор неполяризованный

Конденсатор накапливает электрический заряд. Его можно использовать с резистором в цепи синхронизации,
для сглаживания подачи (образует резервуар заряда) и может использоваться как фильтр
(блокирует сигналы постоянного тока, но пропускает сигналы переменного тока). Неполяризованные конденсаторы обычно имеют небольшие номиналы, менее 1 мкФ.

Конденсатор поляризованный

Конденсатор накапливает электрический заряд. Поляризованные конденсаторы должны быть подключены правильно.Обычно они имеют большие значения, 1 мкФ и выше. См. Использование выше.

Конденсатор переменной емкости

В радиотюнере используется переменный конденсатор.

Подстроечный конденсатор переменной емкости

Этот тип переменного конденсатора предназначен для установки при замыкании цепи, а затем оставления без дальнейшей регулировки.


Диодные символы

Диод

Устройство, позволяющее току течь только в одном направлении.

Светоизлучающий диод

Преобразователь, преобразующий электрическую энергию в свет.Обычно обозначается аббревиатурой LED.

Стабилитрон

Для поддержания постоянного напряжения можно использовать стабилитрон.

Фотодиод

Светочувствительный диод.


Обозначения транзисторов

Транзистор NPN

Транзистор усиливает ток и может использоваться с другими компонентами для создания усилителя или схемы переключения.
Этот символ обозначает биполярный переходной транзистор (BJT), тип которого вы, скорее всего, будете использовать в первую очередь.

Транзистор PNP

Транзистор усиливает ток и может использоваться с другими компонентами для создания усилителя или схемы переключения.Этот символ обозначает биполярный переходной транзистор (BJT), тип которого вы, скорее всего, будете использовать в первую очередь.

Фототранзистор

Транзистор светочувствительный.


Звуковые и радио символы

Микрофон

Преобразователь, преобразующий звук в электрическую энергию.

Наушники

Преобразователь, преобразующий электрическую энергию в звук.

Громкоговоритель

Преобразователь, преобразующий электрическую энергию в звук.

Пьезоэлектрический преобразователь

Преобразователь, преобразующий электрическую энергию в звук.

Усилитель (общее обозначение)

Схема усилителя с одним входом. На самом деле это символ блок-схемы
потому что он представляет собой схему, а не только один компонент.

Антенна (антенна)

Устройство для приема и передачи радиосигналов. Он также известен как антенна.


Измерители и осциллографы

Вольтметр

Измеряет напряжение.Правильное название напряжения — «разность потенциалов», но более широко используется напряжение.

Амперметр

Измеряет ток.

Гальванометр

Очень чувствительный измеритель, используемый для измерения крошечных токов, обычно 1 мА или меньше.

Омметр

Измеряет сопротивление. Большинство мультиметров имеют настройку омметра.

Осциллограф

Осциллограф используется для отображения «формы» электрических сигналов, показывая, как они меняются со временем.Его можно использовать для измерения напряжения и временных периодов.


Датчики (устройства ввода)

LDR

Преобразователь, преобразующий яркость (свет) в сопротивление (электрическое свойство).
LDR = светозависимый резистор

Термистор

Преобразователь, преобразующий температуру (тепло) в сопротивление (электрическое свойство).



Символы логического элемента

Логические вентили обрабатывают сигналы, которые представляют истинных (1, высокий, + Vs, вкл.) Или ложных (0, низкий, 0В, выкл.).Для получения дополнительной информации см. Страницу с логическими вентилями.
Есть два набора символов: традиционный и IEC (Международная электротехническая комиссия).

НЕ

Элемент НЕ может иметь только один вход. «О» на выходе означает «нет». Выходной сигнал элемента НЕ является обратным.
(напротив) его входа, поэтому выход истинен, когда вход ложен. Элемент НЕ также называется инвертором.

Традиционный

МЭК

И

Логический элемент И может иметь два или более входов.Выход логического элемента И истинен, когда все его входы истинны.

Традиционный

МЭК

NAND

Логический элемент И-НЕ может иметь два или более входа. ‘O’ на выходе означает ‘не’, показывая, что это
N от И ворот. Выход логического элемента И-НЕ истинен, если все его входы не верны.

Традиционный

МЭК

ИЛИ

Логический элемент ИЛИ может иметь два или более входов.Выход логического элемента ИЛИ истинен, когда хотя бы один из его входов истинен.

Традиционный

МЭК

НОР

Логический элемент ИЛИ-НЕ может иметь два или более входов. ‘O’ на выходе означает ‘не’, показывая, что это
N от OR ворота. Выход логического элемента ИЛИ-НЕ является истиной, когда ни один из его входов не является истиной.

Традиционный

МЭК

EX-OR

Элемент EX-OR может иметь только два входа.Выход логического элемента EX-OR истинен, если его входы различны (один истинный, один ложный).

Традиционный

МЭК

EX-NOR

Гейт EX-NOR может иметь только два входа. ‘O’ на выходе означает ‘not’, показывая, что это N ot
EX-OR ворота. Выход элемента EX-NOR является истинным, если его входы одинаковы (оба истинны или оба ложны).

Традиционный

МЭК



Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию.Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет
используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому.
На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на
рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден.
Рекламодателям не передается никакая личная информация.
Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации.Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов.
(включая этот), как объяснил Google.
Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста
посетите AboutCookies.