Při navrhování nabíječek baterií a různých napájecích zdrojů používá mnoho radioamatérů hotové voltmetry-ampérmetry čínské výroby, které lze snadno koupit na internetu např. na stránkách Aliexpress. Kromě toho jsou náklady na taková hotová zařízení velmi atraktivní a mnoho dodavatelů kromě všeho poskytuje bezplatné dodání zboží kupujícímu. Po nalezení nejvýhodnější nabídky jsme objednali k testování dvojici přístrojů WR-005, určených pro měření napětí do 100 Voltů a proudu do 10 Ampér. Objednávka dorazila, s bloky bylo vše v pořádku, nedošlo k žádnému mechanickému poškození, ale nebyl tam pas ani návod, jak zařízení připojit. To byl důvod k napsání tohoto článku, protože s největší pravděpodobností nejsme jediní, kdo se potýká s problémy připojení WR-005 k měřicím obvodům.

Podobné měřicí přístroje mohou být navrženy pro jiné parametry měření, ale v každém případě budete mít na desce dva konektory:

● První konektor má dva tenké dráty, obvykle červený a černý. Slouží k napájení napájecího napětí měřicího obvodu. Napájecí napětí má velmi široký rozsah, můžete napájet od 4 do 30 Voltů, červený vodič je kladný, černý vodič záporný. Jakmile je obvod napájen, indikátor se rozsvítí.
● Druhý konektor je třívodičový, silné vodiče jsou určeny pro připojení přístroje k měřicím obvodům. Ale podívejme se na barvy drátů.

Zdá se, že dříve byly vyrobeny indikátory, ve kterých byly tlusté dráty černé, červené a žluté, takže na internetu najdete tento obrázek:

V našem případě má tento konektor modré, černé a červené vodiče a černý vodič je uprostřed konektoru, takže jsme se rozhodli je znovu zkontrolovat.

Jak se ukázalo, globálně se nic nezměnilo:

● Černý vodič, stejně jako v předchozí verzi, je společný vodič (COM);
● Červený vodič – měření napětí;
● Modrý vodič - měření proudu.

Pro ty, kteří to úplně nechápou: černý tlustý vodič je připojen k mínusu zdroje, červený ke plusu (voltmetr začne ukazovat), modrý silný vodič je připojen k zátěži a z druhého konce zátěže jde do plusu zdroje (ukáže ampérmetr).

O šuntu. V zařízeních do 10 A je bočník vestavěn (připájen přímo na desku), nad 10 A by měl být zpravidla součástí sady externí bočník, viz obrázky níže:

Naše verze zařízení s vestavěným bočníkem:

Externí bočník vypadá takto:

Ani po správném zapojení není zaručeno, že údaje voltmetru a ampérmetru budou správné, proto se vyplatí je zkontrolovat například pomocí externího multimetru. V případě potřeby můžete hodnoty opravit pomocí trimovacích odporů umístěných na desce zařízení WR-005.

Mikroobvod, na kterém je zařízení namontováno, nemá žádné identifikační značky, ale schéma zapojení je takové:

Na závěr bych chtěl říci, že po připojení a testování se zařízení ukázalo na pozitivní straně, kvalita sestavení není špatná, chyby čtení odpovídají těm deklarovaným dodavatelem, to znamená, že chyba napětí je 0,1 Volt, proudová chyba je 0,01 Ampér, proud Odběr měřicího obvodu nepřesahuje 20 mA. Jakákoli elektronika časem podléhá poruchám, takže jak dlouho nám tento voltmetr-ampérmetr bude sloužit - čas ukáže. Ale v zásadě za ty peníze věříme, že WR-005 je hodný nákup s rychlou instalací a připojením v zařízeních, která vyžadují digitální zobrazení parametrů proudu a napětí.

Pokud někdo zná značku mikroobvodu použitého v obvodu zařízení, napište prosím do komentářů.

Pro mnoho účelů je často nutné použít voltampérmetr. Ať už jde o laboratorní zdroj nebo nabíječku. V tomto článku budeme hovořit o docela levném, ale velmi běžném čínském voltametru označeném dsn-vc288. Toto poměrně miniaturní zařízení dokáže měřit napětí od 0 do 100 voltů a proud v rozsahu od 0 do 10 ampér. Rozlišení (krok) pro napětí je 0,1 V pro proud - 0,01 Ampér.

Zařízení se zapojuje jednoduše: třípinový konektor je napájení a napájení měřeného napětí. Napájení se pohybuje od 5 do 36 Voltů a naměřené napětí je vlastně to, které budeme měřit. Druhý dvoupinový konektor je určen pro měření proudu a připojuje se na otevřený obvod měřeného obvodu. Na desce jsou také dva proměnné rezistory s označením I_ADJ a V_ADJ. Jedná se o kalibraci proudu a napětí.

První zapnutí voltampérmetru dsn-vc288 odhalilo některé problémy. Perfektně měří napětí, ale ne tolik proud. Měření jsou nestabilní, čísla neustále skáčou a nejhorší je nelinearita (kalibrujeme při proudu 100 mA, ale při proudu 1 A naměřené hodnoty odplouvají a čím dále, tím dále). V první řadě padlo podezření na šunt. Místo toho jsem vzal několik rezistorů standardní velikosti 2512 a odporu 0,02 Ohm a začal je pájet jeden po druhém paralelně, abych vybral požadovaný odpor (mimochodem, tato metoda může snížit horní hranici měření proudu, ale zvýšit přesnost při nízkých proudech).

Ale takové nahrazení bočníku nepřineslo požadovaný efekt - nelinearita přetrvávala. A pak jsem na internetu objevil další úpravu tohoto voltampérmetru, která spočívala v instalaci přídavné propojky (na fotce je vidět, kudy jde a odkud pochází). Je potřeba to udělat silnějším drátem.

Mám drát o průřezu 0,75 mm, přeložený napůl a potažený smršťováním. Poté se hodnoty proudu voltampérmetru staly stabilní a lineární. Pomocí trimrového rezistoru jsem zkalibroval proud, následně změřil jeho výsledný odpor a nahradil jej sestavou dvou pevných rezistorů. To bylo provedeno proto, aby v budoucnu nebylo nutné znovu kalibrovat zařízení, pokud by nastavení plavalo.

V současné době ze všech druhů elektronických zařízení, která jsou z toho či onoho důvodu vyřazena z provozu, zůstávají různé napájecí zdroje, jak spínané, tak ty, které jsou montovány na snižovacích transformátorech. Jejich použití začínajícími radioamatéry jako laboratorního zdroje je komplikováno tím, že mají na výstupu určité stabilizované napětí. Nenákladné miniaturní moduly regulátorů napětí a proudu, které se objevily na trhu, však umožňují společně se stejnými miniaturními digitálními voltmetry a ampérmetry jejich úspěšnou přeměnu na laboratorní napájecí zdroje, někdy i bez výroby nového, prostornějšího pouzdra.

Co zůstalo, byl napájecí zdroj, který na výstupu poskytoval stabilizované napětí 5V. Přirozeně se objevila touha jej intenzivněji využívat v mých radioamatérských potřebách. Navíc již bylo k dispozici nastavení napětí 5,5 V na maximum, které bylo možné provést pomocí trimovacího rezistoru. A výstupní proud snadno dosáhl téměř jednoho ampéru.

Abyste dosáhli toho, co chcete, musíte na přední panel nainstalovat měřící zařízení - voltametr, regulátor napětí (proměnný odpor místo trimru), přepínač typu měření (voltmetr - ampérmetr) a připojovací svorky.

Ukázalo se, že to není vůbec těžké. Voltmetr čínské výroby upravený touto metodou tak, aby byl schopen měřit i proud, pro plynulejší a přesnější nastavení, tlačítkový spínač PK-1 a dva typy připojovacích svorek - standardní pro napájecí zdroje a RCA „tulipánový“ konektor - což se v této kvalitě ukázalo jako velmi výhodné.

Schéma zapojení bloku

Schéma zapojení pro dodatečně představená zařízení není nijak složité a jeho realizace zabere ještě méně času než kreslení. Napájení voltampérmetru je lepší udělat odděleně, přes integrovaný 5voltový stabilizátor, případně z vhodných baterií nebo akumulátorů, pak bude indikace výstupního napětí začínat od nuly. Přepínač typu měřené veličiny je PK-1, jsou na něm instalovány potřebné doplňkové elektronické součástky obvodu. Je vyžadována pojistka.

Vše pasovalo, až na to, že jsme museli lehce zapilovat okraj plošného spoje a modul s usměrňovačem a stabilizátorem napětí z přídavného vinutí standardního transformátoru, umístit do izolované “krabice” (je oranžová) a dát místo uvnitř radiátoru (netopí se).

Seřízení odečtů voltmetru a ampérmetru proběhlo bez komplikací. Údaj voltmetru se nastavuje trimovacím odporem SMD umístěným na jeho desce a ampérmetr změnou odporu měřicího odporu, označeného v diagramu jako „měřicí odpor R 0,2 Ohm“. Aktuální údaje se uvádějí v ampérech. Hodnoty vzhledem ke standardnímu měřiči jsou nastaveny poměrně přesně, ale existuje nuance, která ještě není zcela pochopena: nastavil jsem hodnoty voltmetru a dokonale se shodují se standardními, ale po nastavení hodnot ampérmetru jsou hodnoty voltmetru poněkud vypnuto. A naopak. Museli jsme tedy vybrat, čí hodnoty budou odpovídat a čí hodnoty budou muset být opraveny.

Takto nakonec dopadl zdroj: se zobrazením nastavitelného výstupního napětí, s možností zjistit aktuální proudový odběr (je třeba stisknout nepevné tlačítko přepínače PC-1) a dvěma typy spojovacích svorek. Začínající radioamatér by svůj první zdroj neměl sestavovat od začátku, nejlepší možností je upravit si hotový podle svých potřeb. Autor Babay iz Barnaula.

Diskutujte o článku SCHÉMA ZAPOJENÍ DIGITÁLNÍHO VOLTAMMETRU

Pro svůj další projekt (přeměna zdroje ATX 580W na laboratorní) jsem si pořídil výše zmíněný indikátor. Ne hned a v pravý čas se ukázalo, že jeho příkon je galvanicky spojen s mínusovým vstupem bočníku. To zavádí znatelnou chybu, když je indikátor napájen ze stejného zdroje, ze kterého je měřen proud (chyba až ampér s mým bočníkem 50A!). Bylo samozřejmě možné nainstalovat další pracovní stanici a napájet z ní indikátor, ale zdálo se mi to příliš odvážné a rozhodl jsem se hacknout indikátor samotný.

Hledáním na internetu jsem našel jeho dvojče YB27VA a jeho typický obvod. Ihned řeknu, že obvod mého zařízení je mírně odlišný. Podstatou úpravy je oddělení diferenciálního vstupu operačního zesilovače ad8605 (označeného jako B3A) od společného napájecího vodiče. K předělání budete potřebovat základní dovednosti reverzního inženýrství (abyste se ujistili, že obvod je stejný), pájení malých dílů a znalost Ohmova zákona :)

Schéma před úpravou:

Řezané cesty jsou značeny červeně. Rozhodl jsem se opustit rezistor R6, protože se zdá, že je potřeba pouze proto, aby ampérmetr ukazoval „0“, když je bočník odpojen. Také není nutné přenášet napájecí zdroj ad8605 (2 nohy) (soudě podle testů v simulátoru).

Druhá úprava řeší problém spojený se skutečností, že indikátor „nevidí“ prvních ~180 mA proudu, to znamená, že když je na bočník přiveden 1A, zařízení ukazuje 0,8A, pokud je aplikováno 0,2, pak nulu , atd. To je způsobeno vstupním předpětím operačního zesilovače a ADC. Lze jej vypočítat na základě znalosti odporu bočníku a velikosti, o kterou zařízení „leží“. Mám 270 µV na vstupu operačního zesilovače. Toto zkreslení lze snadno uměle vytvořit přidáním jednoho odporu do obvodu, v důsledku čehož zařízení začne měřit od nuly.

V mém případě bylo nutné přidat 1140 kOhm rezistor z 3V integrovaného stabilizátoru na „+“ vstup operačního zesilovače. Tento odpor spolu s R7 a bočníkem tvoří dělič, který nastavuje počáteční předpětí.

Kompozitní rezistor se ukázal být přesně tolik, kolik bylo potřeba kvůli chybě jednoho z nich :)

Výsledkem je, že nyní měří od 50 mA až do 50 A s minimálním krokem přibližně 20 mA (zobrazuje se také 0). Linearita také nezklame, ale občas jí jedna chybí, například skočí z 0,12 na 0,14.

Dosažená přesnost mě mile překvapila, ukázalo se, že jde o skutečné měřící zařízení použitelné v laboratorním zdroji jako hlavní indikátor. Čemuž můžete i věřit :) (to platí alespoň pro aktuální). Proč se Číňané rozhodli ušetřit na pár levných součástkách, není jasné. Jejich cena je zjevně o řád nižší než u jiných komponent, například u stejného ad8605. Používejte dobré vybavení :)

Další fotografie s výsledky měření:

P.S. Chystal jsem se publikovat článek, ale rozhodl jsem se zkontrolovat – jak je to s napětím? Ukázalo se, že situace také není dobrá - zařízení leželo na 0,1V a to nešlo elegantně opravit, protože spodní rezistor byl ladicí rezistor. Ale stejně jsem tam připájel odpor 20 MΩ a výsledek mi vyhovoval)