При проектирането на зарядни устройства за батерии и различни захранвания много радиолюбители използват готови волтметри-амперметри, произведени в Китай, които могат лесно да бъдат закупени в Интернет, например на уебсайта Aliexpress. Освен това цената на такива готови устройства е много привлекателна и много доставчици, в допълнение към всичко, осигуряват безплатна доставка на стоки до купувача. След като намерихме най-изгодната оферта, поръчахме чифт устройства WR-005 за тестване, предназначени за измерване на напрежение до 100 волта и ток до 10 ампера. Поръчката пристигна, всичко беше наред с блоковете, нямаше механични повреди, но нямаше паспорт или инструкции, описващи как да свържете устройството. Това беше причината да напиша тази статия, защото най-вероятно не сме единствените, които се сблъскват с проблеми при свързването на WR-005 към измервателни вериги.

Подобни измервателни уреди могат да бъдат проектирани за други параметри на измерване, но във всеки случай ще имате два конектора на платката:

● Първият конектор има два тънки проводника, обикновено червени и черни. Те служат за подаване на захранващо напрежение към измервателната верига. Захранващото напрежение има много широк диапазон, можете да подадете от 4 до 30 волта, червеният проводник е положителен, черният проводник е отрицателен. След като се подаде захранване към веригата, индикаторът ще светне.
● Вторият конектор е трижилен, дебелите проводници са предназначени за свързване на устройството към измервателни вериги. Но нека да разгледаме цветовете на проводниците.

Очевидно преди това са били произведени индикатори, в които дебелите проводници са черни, червени и жълти, така че в интернет можете да намерите тази снимка:

В нашия случай този конектор има сини, черни и червени проводници, а черният проводник е в средата на конектора, така че решихме да ги проверим отново.

Както се оказа, нищо не се е променило в световен мащаб:

● Черният проводник, както и в предишната версия, е общ проводник (COM);
● Червен проводник – измерване на напрежението;
● Син проводник - измерване на ток.

За тези, които не разбират съвсем: черният дебел проводник е свързан към минуса на източника, червеният към плюса (волтметърът ще започне да показва), синият дебел проводник е свързан към товара, а от другия край от товара отива към плюса на източника (амперметъра ще покаже).

Относно шунта. В устройства до 10 ампера шунтът е вграден (запоен директно в платката), над 10 ампера по правило в комплекта трябва да бъде включен външен шунт, вижте снимките по-долу:

Нашата версия на устройството с вграден шунт:

Външният шунт изглежда така:

Дори след правилни връзки няма гаранция, че показанията на волтметъра и амперметъра ще бъдат правилни, така че си струва да ги проверите, като използвате например външен мултицет. Ако е необходимо, можете да коригирате показанията с помощта на подстригващи резистори, разположени на платката на устройството WR-005.

Микросхемата, на която е сглобено устройството, няма идентификационни знаци, но електрическата схема е следната:

В заключение бих искал да кажа, че след свързване и тестване на устройството, то се показа от положителна страна, качеството на изработката не е лошо, грешките при четене съответстват на декларираните от доставчика, тоест грешката на напрежението е 0,1 Волт, токовата грешка е 0,01 ампера, ток Консумацията на измервателната верига не надвишава 20 mA. Всяка електроника е обект на повреда с течение на времето, така че колко дълго ще ни служи този волтметър-амперметър - времето ще покаже. Но по принцип за парите смятаме, че WR-005 е достойна покупка с бърза инсталация и свързване в устройства, които изискват цифров дисплей на параметрите на тока и напрежението.

Ако някой знае марката на микросхемата, използвана в схемата на устройството, моля, напишете в коментарите.

За много цели често е необходимо да се използва волтаметър. Независимо дали става дума за лабораторно захранване или зарядно устройство. В тази статия ще говорим за доста евтин, но много често срещан китайски волтаметър с маркировка dsn-vc288. Това доста миниатюрно устройство може да измерва напрежение от 0 до 100 волта и ток в диапазона от 0 до 10 ампера. Разделителната способност (стъпка) за напрежение е 0,1 волта за ток - 0,01 ампера.

Устройството е свързано просто: три-пинов конектор е захранването и захранването на измереното напрежение. Захранването варира от 5 до 36 волта, като измереното напрежение всъщност е това, което ние ще измерим. Вторият двущифтов конектор е предназначен за измерване на ток и е свързан към отворената верига на измерваната верига. На платката има и два променливи резистора с обозначения I_ADJ и V_ADJ. Това е съответно калибриране на тока и напрежението.

Първото включване на волтаметъра dsn-vc288 разкри някои проблеми. Измерва идеално напрежението, но не толкова много тока. Измерванията са нестабилни, числата постоянно скачат и най-лошото е нелинейността (ние калибрираме при ток от 100 mA, но при ток от 1 A ​​показанията изплуват и колкото по-далеч, толкова по-далеч). На първо място, подозренията паднаха върху шунта. Вместо това взех няколко резистора със стандартен размер 2512 и съпротивление от 0,02 Ohm и започнах да ги запоявам един по един паралелно, за да избера желаното съпротивление (между другото, този метод може да намали горната граница на измерване на тока, но да увеличи точността при ниски токове).

Но такава подмяна на шунта не даде желания ефект - нелинейността се запази. И тогава в интернет открих друга модификация на този волтаметър, която се състоеше от инсталиране на допълнителен джъмпер (снимката показва къде отива и откъде идва). Необходимо е да се направи с по-дебела тел.

Имам тел с напречно сечение 0,75 мм, сгъната наполовина и покрита с термосвиване. След това текущите показания на волтаметъра станаха стабилни и линейни. Използвайки тримерен резистор, калибрирах тока, след това измерих резултантното му съпротивление и го замених с комплект от два постоянни резистора. Това беше направено, така че в бъдеще да няма нужда да калибрирате устройството отново, ако настройката се промени.

В момента от всички видове електронни устройства, които са извадени от експлоатация по една или друга причина, остават различни захранвания, както импулсни, така и тези, сглобени на понижаващи трансформатори. Използването им от начинаещи радиолюбители като лабораторно захранване се усложнява от факта, че те имат определено стабилизирано напрежение на изхода. Въпреки това, евтините миниатюрни модули за регулатор на напрежение и ток, които се появиха на пазара, позволяват, заедно със същите миниатюрни цифрови волтметри и амперметри, успешното им превръщане в лабораторни захранвания, понякога дори без да се прави нов, по-обемист корпус.

Остана захранването, което осигуряваше стабилизирано напрежение от 5V на изхода. Естествено, имаше желание да го използвам по-интензивно в моите радиолюбителски нужди. Освен това регулирането на напрежението от 5,5 волта до максимума, което можеше да се направи с помощта на подстригващ резистор, вече беше налице. И изходният ток лесно достигна почти един ампер.

За да постигнете това, което желаете, трябва да монтирате на предния панел измервателен уред - волтаметър, регулатор на напрежение (променлив резистор вместо тример), превключвател за вида на измерването (волтметър - амперметър) и свързващи клеми.

Оказа се, че не е никак трудно. Произведен в Китай волтметър, модифициран по този метод, за да може да измерва и тока, за по-плавни и по-точни настройки, бутонен превключвател PK-1 и два вида свързващи клеми - стандартни за захранвания и RCA конектор "лале" - което се оказа много удобно в това качество.

Блокова схема на свързване

Схемата за свързване на допълнително въведените устройства не е никак сложна и нейното изпълнение отнема дори по-малко време от рисуването. По-добре е да направите захранването на волтаметъра отделно, чрез вграден 5-волтов стабилизатор, алтернативно от подходящи батерии или акумулатори, тогава индикацията на изходното напрежение ще започне от нула. Превключвателят за вида на измерваната величина е PK-1, на него са монтирани необходимите допълнителни електронни компоненти на веригата. Необходим е предпазител.

Всичко пасна, с изключение на това, че трябваше леко да изпилим ръба на печатната платка и модула с токоизправителя и стабилизатора на напрежението от допълнителната намотка на стандартния трансформатор, да го поставим в изолирана „кутия“ (оранжева е) и да го дадем място вътре в радиатора (не загрява).

Корекцията на показанията на волтметъра и амперметъра премина без усложнения. Показанията на волтметъра се регулират от SMD резистора за настройка, разположен на неговата платка, а амперметърът чрез промяна на съпротивлението на измервателния резистор, обозначен на диаграмата като „R измервателен резистор 0,2 Ohm“. Текущите показания се правят в ампери. Показанията спрямо стандартния метър са зададени доста точно, но има нюанс, който все още не е напълно разбран: зададох показанията на волтметъра и те съвпадат перфектно със стандартните, но след настройка на показанията на амперметъра, показанията на волтметъра са малко изключено. И обратно. Следователно трябваше да изберем чии показания да съответстват и чии показания трябва да бъдат коригирани.

Ето как се оказа захранването в крайна сметка: с дисплей с регулируемо изходно напрежение, с възможност за намиране на текущото потребление на ток (трябва да натиснете нефиксирания бутон на превключвателя PC-1) и два вида на свързващи клеми. Начинаещият радиолюбител не трябва да сглобява първото си захранване от нулата, най-добрият вариант е да модифицира готово, за да отговаря на неговите нужди. Автор Бабай от Барнаула.

Обсъдете статията СХЕМА НА ВРЪЗВАНЕ НА ЦИФРОВ ВОЛТАМЕТЪР

За следващия си проект (преобразуване на ATX 580W захранване в лабораторно) закупих горепосочения индикатор. Не веднага и в подходящия момент стана ясно, че захранването му е галванично свързано с минус входа на шунта. Това води до забележима грешка, когато индикаторът се захранва от същия източник, от който се измерва токът (грешка до ампер с моя 50A шунт!). Възможно е, разбира се, да инсталирате друга работна станция и да захранвате индикатора от нея, но ми се стори твърде смело и реших да хакна самия индикатор.

Чрез търсене в Интернет намерих неговия брат близнак YB27VA и неговата типична схема. Веднага ще кажа, че веригата на моето устройство е малко по-различна. Същността на модификацията е да се отдели диференциалният вход на операционния усилвател ad8605 (обозначен като B3A) от общия захранващ проводник. За да преправите, ще ви трябват основни умения за обратно инженерство (за да сте сигурни, че веригата е същата), запояване на малки части и познаване на закона на Ом :)

Схема преди модификация:

Пътищата на изрязване са маркирани в червено. Реших да изоставя резистора R6, тъй като изглежда, че е необходим само така, че амперметърът да показва „0“, когато шунтът е изключен. Освен това прехвърлянето на захранването ad8605 (2 крака) не е необходимо (съдейки по тестовете в симулатора).

Втората модификация решава проблема, свързан с факта, че индикаторът не „вижда“ първите ~180 mA ток, т.е. когато 1A се приложи към шунт, устройството показва 0,8A, ако се приложи 0,2, тогава нула и т.н. Това се дължи на входното отклонение на операционния усилвател и ADC. Може да се изчисли, като се знае съпротивлението на шунта и количеството, с което устройството "лъже". Получих 270 µV на входа на операционния усилвател. Това отклонение може лесно да бъде създадено изкуствено чрез добавяне на един резистор към веригата, в резултат на което устройството ще започне да измерва от нула.

В моя случай беше необходимо да се добави резистор 1140 kOhm от интегрирания стабилизатор 3V към входа „+“ на операционния усилвател. Този резистор, заедно с R7 и шунт, образува делител, който задава първоначалното отклонение.

Композитният резистор се оказа точно толкова, колкото е необходимо поради грешка на един от тях :)

В резултат на това сега измерва, започвайки от 50mA, до 50A с минимална стъпка от приблизително 20mA (0 също показва). Линейността също не разочарова, но понякога пропуска една, например скача от 0,12 на 0,14.

Постигнатата точност ме изненада приятно, оказа се истински измервателен уред, който може да се използва в лабораторно захранване като основен индикатор. На което дори можете да се доверите :) (това се отнася поне за сегашното). Не е ясно защо китайците решиха да спестят от няколко евтини части. Тяхната цена очевидно е с порядък по-ниска от другите компоненти, например същия ad8605. Използвайте добро оборудване :)

Още снимки с резултатите от измерването:

P.S.Тъкмо щях да публикувам статия, но реших да проверя - как стоят нещата с напрежението? Оказа се, че ситуацията също не е добра - устройството лежеше на 0.1V и това не можеше да се оправи елегантно, защото долният резистор беше настройващ. Но все пак запоих там резистор от 20 MΩ и резултатът ме устройваше)