Akkujen ja erilaisten virtalähteiden latureita suunniteltaessa monet radioamatöörit käyttävät Kiinassa valmistettuja valmiita volttimittareita-ampeerimittareita, joita voi helposti ostaa Internetistä esimerkiksi Aliexpress-verkkosivustolta. Lisäksi tällaisten valmiiden laitteiden hinta on erittäin houkutteleva, ja monet toimittajat tarjoavat kaiken lisäksi ilmaisen tavaroiden toimituksen ostajalle. Löysimme edullisimman tarjouksen, tilasimme testattavaksi pari WR-005 laitetta, jotka on suunniteltu mittaamaan jännitettä 100 volttiin ja virtaa 10 ampeeriin asti. Tilaus saapui, kaikki oli kunnossa lohkojen kanssa, ei mekaanisia vaurioita, mutta ei ollut passia tai ohjeita laitteen kytkemisestä. Tämä oli syy tämän artikkelin kirjoittamiseen, koska emme todennäköisesti ole ainoita, jotka kohtaavat ongelmia WR-005:n kytkemisessä mittauspiireihin.

Samanlaisia ​​mittauslaitteita voidaan suunnitella muille mittausparametreille, mutta joka tapauksessa sinulla on kaksi liitintä kortilla:

● Ensimmäisessä liittimessä on kaksi ohutta johtoa, yleensä punainen ja musta. Niiden tehtävänä on syöttää syöttöjännitettä mittauspiiriin. Syöttöjännitteen alue on erittäin laaja, voit syöttää 4 - 30 volttia, punainen johto on positiivinen, musta johto on negatiivinen. Kun virta on syötetty piiriin, merkkivalo syttyy.
● Toinen liitin on kolmijohtiminen, paksut johdot, jotka on tarkoitettu laitteen kytkemiseen mittauspiireihin. Mutta katsotaanpa johtojen värejä.

Ilmeisesti aiemmin tuotettiin indikaattoreita, joissa paksut johdot olivat mustia, punaisia ​​ja keltaisia, joten Internetistä löydät tämän kuvan:

Meidän tapauksessamme tässä liittimessä on siniset, mustat ja punaiset johdot, ja musta johto on liittimen keskellä, joten päätimme tarkistaa ne uudelleen.

Kuten kävi ilmi, mikään ei ole muuttunut maailmanlaajuisesti:

● Musta johto, kuten edellisessä versiossa, on yhteinen johto (COM);
● Punainen lanka – jännitteen mittaus;
● Sininen lanka - virranmittaus.

Niille, jotka eivät oikein ymmärrä: musta paksu johto on kytketty lähteen miinukseen, punainen plussaan (volttimittari alkaa näyttää), sininen paksu johto on kytketty kuormaan ja toisesta päästä kuormasta se menee lähteen plussaan (ampeerimittari näyttää).

Tietoja shuntista. Enintään 10 ampeerin laitteissa shuntti on sisäänrakennettu (juotettu suoraan levyyn), yli 10 ampeeria, pääsääntöisesti pakkaukseen tulee sisältyä ulkoinen shuntti, katso alla olevat kuvat:

Meidän versiomme laitteesta sisäänrakennetulla shuntilla:

Ulkoinen shuntti näyttää tältä:

Edes oikeilla kytkennöillä ei ole takuuta voltti- ja ampeerimittarin lukemien oikeasta, joten ne kannattaa tarkistaa vaikkapa ulkoisella yleismittarilla. Tarvittaessa voit korjata lukemia käyttämällä trimmausvastuksia, jotka sijaitsevat WR-005-laitteen kortilla.

Mikropiirissä, johon laite on asennettu, ei ole tunnistemerkkejä, mutta piirikaavio on seuraavanlainen:

Lopuksi haluan sanoa, että laitteen kytkemisen ja testauksen jälkeen se osoitti itsensä positiiviselta puolelta, rakennuslaatu ei ole huono, lukuvirheet vastaavat toimittajan ilmoittamia, eli jännitevirhe on 0,1 Voltti, virtavirhe on 0,01 A, virta Mittauspiirin kulutus ei ylitä 20 mA. Mikä tahansa elektroniikka vioittuu ajan myötä, joten kuinka kauan tämä volttimittari-ampeerimittari palvelee meitä - aika näyttää. Mutta periaatteessa rahalla uskomme, että WR-005 on arvokas hankinta nopealla asennuksella ja kytkennällä laitteisiin, jotka vaativat virran ja jännitteen parametrien digitaalisen näytön.

Jos joku tietää laitepiirissä käytetyn mikropiirin merkin, kirjoita kommentteihin.

Moniin tarkoituksiin on usein tarpeen käyttää voltammetriä. Olipa kyseessä sitten laboratorion virtalähde tai laturi. Tässä artikkelissa puhumme melko halvasta, mutta hyvin yleisestä kiinalaisesta voltamperometristä, joka on merkitty dsn-vc288. Tämä melko pienikokoinen laite voi mitata jännitettä 0 - 100 volttia ja virtaa välillä 0 - 10 ampeeria. Jännitteen resoluutio (askel) on 0,1 volttia virralle - 0,01 ampeeria.

Laite kytketään yksinkertaisesti: kolminapainen liitin on virtalähde ja mitatun jännitteen syöttö. Virtalähde vaihtelee 5–36 voltin välillä, ja mitattu jännite on itse asiassa se, jonka mittaamme. Toinen kaksinapainen liitin on suunniteltu mittaamaan virtaa ja se on kytketty mitatun piirin avoimeen piiriin. Kortissa on myös kaksi muuttuvaa vastusta, jotka on merkitty I_ADJ ja V_ADJ. Tämä on virran ja jännitteen kalibrointi.

dsn-vc288 voltammetrin ensimmäinen käynnistys paljasti joitain ongelmia. Se mittaa jännitettä täydellisesti, mutta ei niin paljon virtaa. Mittaukset ovat epävakaita, luvut hyppäävät jatkuvasti, ja pahinta on epälineaarisuus (kalibroimme 100 mA virralla, mutta 1 A virralla lukemat kelluvat pois ja mitä kauemmaksi, sitä pidemmälle). Ensinnäkin epäilykset kohdistuivat shunttiin. Sen sijaan otin useita vastuksia, joiden vakiokoko oli 2512 ja resistanssi 0,02 ohmia, ja aloin juottaa niitä yksitellen rinnakkain halutun vastuksen valitsemiseksi (muuten, tämä menetelmä voi vähentää virranmittauksen ylärajaa, mutta lisätä tarkkuus pienillä virroilla).

Mutta tällainen shuntin vaihtaminen ei antanut haluttua vaikutusta - epälineaarisuus säilyi. Ja sitten Internetistä löysin toisen muunnoksen tähän voltammetriin, joka koostui ylimääräisen hyppyjohtimen asentamisesta (kuva näyttää minne se menee ja mistä se tulee). Se on tehtävä paksummalla langalla.

Minulla on lanka, jonka poikkileikkaus on 0,75 mm, taitettu puoliksi ja peitetty lämpökutisteella. Tämän jälkeen voltammetrin virtalukemat muuttuivat vakaaksi ja lineaariseksi. Trimmerin vastuksen avulla kalibroin virran, mittasin sen tuloksena olevan resistanssin ja korvasin sen kahden kiinteän vastuksen kokoonpanolla. Tämä tehtiin, jotta jatkossa ei tarvitsisi kalibroida laitetta uudelleen, jos asetus kelluu.

Kaikenlaisista syystä tai toisesta käytöstä poistetuista elektronisista laitteista on tällä hetkellä jäljellä erilaisia ​​virtalähteitä, sekä kytkentäisiä että alasmuuntajille koottuja. Aloittavien radioamatöörien käyttöä laboratorion virtalähteenä vaikeuttaa se, että niiden lähdössä on tietty stabiloitu jännite. Markkinoille ilmestyneet edulliset miniatyyrijännite- ja virransäädinmoduulit mahdollistavat kuitenkin samojen pienoisdigitaalisten volttimittareiden ja ampeerimittareiden kanssa niiden muuntamisen onnistuneesti laboratoriovirtalähteiksi, joskus jopa ilman uutta, tilavampaa koteloa.

Jäljelle jäi virtalähde, joka antoi stabiloidun 5 V jännitteen lähtöön. Luonnollisesti haluttiin käyttää sitä intensiivisemmin radioamatööritarpeissani. Lisäksi 5,5 voltin jännitteen säätö maksimiarvoon, joka voitiin tehdä trimmausvastuksen avulla, oli jo saatavilla. Ja lähtövirta saavutti helposti lähes yhden ampeerin.

Halutun saavuttamiseksi sinun on asennettava etupaneeliin mittauslaite - voltammetri, jännitteensäädin (muuttuva vastus trimmerin sijaan), mittaustyypin kytkin (volttimittari - ampeerimittari) ja liittimet.

Se ei osoittautunut ollenkaan vaikeaksi. Kiinalainen volttimittari, joka on muokattu tällä menetelmällä mittaamaan myös virtaa tasaisempien ja tarkempien asetusten saamiseksi, PK-1-painikekytkin ja kahden tyyppiset liitäntäliittimet - vakiona virtalähteille ja RCA "tulppaani"-liitin - joka on osoittautunut erittäin käteväksi tässä laadussa.

Lohkon kytkentäkaavio

Lisänä esiteltyjen laitteiden kytkentäkaavio ei ole ollenkaan monimutkainen, ja sen toteuttaminen vie jopa vähemmän aikaa kuin piirtäminen. Voltametrin virransyöttö on parempi tehdä erilliseksi integroidun 5 voltin stabilisaattorin kautta, vaihtoehtoisesti sopivista paristoista tai akuista, jolloin lähtöjännitteen näyttö alkaa nollasta. Mittaussuureen tyypin kytkin on PK-1, siihen on asennettu piirin tarvittavat elektroniset lisäkomponentit. Sulake vaaditaan.

Kaikki sopi, paitsi että jouduimme hieman viilaamaan painetun piirilevyn reunaa ja moduulin tasasuuntaajalla ja jännitteenvakaimella vakiomuuntajan lisäkäämistä, laittamaan se eristettyyn "laatikkoon" (se on oranssi) ja antamaan sille. paikka jäähdyttimen sisällä (se ei kuumene).

Volttimittarin ja ampeerimittarin lukemien säätö sujui ilman komplikaatioita. Volttimittarin lukemia säädetään sen kortilla sijaitsevalla SMD-trimmausvastuksella ja ampeerimittaria muuttamalla mittausvastuksen resistanssia, joka on merkitty kaaviossa "R-mittausvastus 0,2 Ohm". Virtalukemat tehdään ampeereina. Lukemat suhteessa vakiomittariin on asetettu melko tarkasti, mutta on vivahde, jota ei vielä täysin ymmärretä: Asetin volttimittarin lukemat ja ne ovat täydellisesti samat standardien kanssa, mutta ampeerimittarin lukemien asettamisen jälkeen volttimittarin lukemat ovat jonkin verran vinossa. Ja päinvastoin. Siksi oli valittava, kenen lukemat vastaisivat ja kenen lukemat pitäisi korjata.

Näin virtalähde lopulta osoittautui: säädettävän lähtöjännitteen näytöllä, mahdollisuudella selvittää nykyinen virrankulutus (sinun on painettava PC-1-kytkimen kiinteää painiketta) ja kaksi tyyppiä liittimistä. Aloittelevan radioamatöörin ei tule koota ensimmäistä virtalähdettään tyhjästä, vaan paras vaihtoehto on muokata valmiista omiin tarpeisiinsa sopivaksi. Kirjailija Babay iz Barnaula.

Keskustele artikkelista DIGITAALISEN VOLTAMETTERIN KYTKENTÄKAAVIO

Seuraavaa projektiani varten (ATX 580W -virtalähteen muuntaminen laboratoriokäyttöön) ostin yllä mainitun indikaattorin. Ei heti ja oikeaan aikaan tullut selväksi, että sen tehonsyöttö oli kytketty galvaanisesti shuntin miinustuloon. Tämä aiheuttaa huomattavan virheen, kun ilmaisin saa virtaa samasta lähteestä, josta virta mitataan (virhe ampeeriin asti minun 50A shuntissani!). Tietysti oli mahdollista asentaa toinen työpiste ja saada siitä virta ilmaisin, mutta se tuntui minusta liian rohkealta ja päätin hakkeroida itse ilmaisimen.

Netistä etsimällä löysin sen kaksoisveljen YB27VA ja sen tyypillisen piirin. Sanon heti, että laitteeni piiri on hieman erilainen. Muutoksen ydin on irrottaa ad8605-operaatiovahvistimen differentiaalitulo (merkitty B3A) yhteisestä virtajohdosta. Uudelleenvalmistukseen tarvitset perustaidot käänteisen suunnittelun (varmistaaksesi, että piiri on sama), pienten osien juottamista ja tuntemusta Ohmin laista :)

Kaavio ennen muutosta:

Leikkausreitit on merkitty punaisella. Päätin hylätä vastuksen R6, koska näyttää siltä, ​​​​että sitä tarvitaan vain, jotta ampeerimittari näyttää "0", kun shuntti on irrotettu. Myöskään ad8605-virtalähteen (2 jalkaa) siirtäminen ei ole välttämätöntä (simulaattorin testien perusteella).

Toinen modifikaatio ratkaisee ongelman, joka liittyy siihen, että ilmaisin ei "näe" ensimmäistä ~180 mA virtaa, eli kun shunttiin syötetään 1A, laite näyttää 0,8A, jos 0,2, niin nolla , jne. Tämä johtuu operaatiovahvistimen ja ADC:n tulobiasista. Se voidaan laskea tuntemalla shuntin resistanssi ja määrä, jolla laite "makaa". Sain 270 µV op-vahvistimen sisääntulossa. Tämä bias voidaan helposti luoda keinotekoisesti lisäämällä piiriin yksi vastus, jolloin laite alkaa mittaamaan nollasta.

Minun tapauksessani oli tarpeen lisätä 1140 kOhm vastus 3V integroidusta stabilisaattorista op-vahvistimen "+"-tuloon. Tämä vastus, yhdessä R7:n ja shuntin kanssa, muodostaa jakajan, joka asettaa alkuperäisen biasin.

Komposiittivastus osoittautui yhden virheen vuoksi juuri niin paljon kuin tarvittiin :)

Seurauksena on, että se mittaa nyt 50 mA:sta 50 A:iin asti vähintään noin 20 mA:lla (0 näyttää myös). Lineaarisuus ei myöskään petä, mutta joskus se ohittaa yhden, esimerkiksi se hyppää 0,12:sta 0,14:ään.

Saavutettu tarkkuus yllätti minut iloisesti, siitä tuli todellinen mittalaite, jota voidaan käyttää laboratorion virtalähteessä päämittarina. Mihin voit jopa luottaa :) (tämä pätee ainakin nykyiseen). Ei ole selvää, miksi kiinalaiset päättivät säästää parista halvasta osasta. Niiden hinta on selvästi suuruusluokkaa pienempi kuin muiden komponenttien, esimerkiksi sama ad8605. Käytä hyviä varusteita :)

Lisää kuvia mittaustuloksilla:

P.S. Olin julkaisemassa artikkelin, mutta päätin tarkistaa - miten jännityksen kanssa menee? Kävi ilmi, että tilanne ei myöskään ollut hyvä - laite makasi 0,1 V:lla, eikä tätä voitu korjata tyylikkäästi, koska alempi vastus oli viritysvastus. Mutta juotin silti 20 MΩ vastuksen ja tulos sopi minulle)