Pri načrtovanju polnilnikov za baterije in različnih napajalnikov mnogi radijski amaterji uporabljajo že pripravljene voltmetre-ampermetre kitajske proizvodnje, ki jih je mogoče enostavno kupiti na internetu, na primer na spletnem mestu Aliexpress. Poleg tega so stroški takšnih že pripravljenih naprav zelo privlačni, številni dobavitelji pa poleg vsega zagotavljajo brezplačno dostavo blaga kupcu. Ko smo našli najugodnejšo ponudbo, smo za testiranje naročili par naprav WR-005, namenjenih merjenju napetosti do 100 voltov in toka do 10 amperov. Naročilo je prispelo, z bloki je bilo vse v redu, ni bilo mehanskih poškodb, vendar ni bilo potnega lista ali navodil, ki opisujejo, kako priključiti napravo. To je bil razlog za pisanje tega članka, saj najverjetneje nismo edini, ki se soočamo s težavami pri povezovanju WR-005 z merilnimi vezji.

Podobni merilni instrumenti so lahko zasnovani za druge merilne parametre, v vsakem primeru pa boste imeli na plošči dva priključka:

● Prvi konektor ima dve tanki žici, običajno rdečo in črno. Služijo za dovajanje napajalne napetosti v merilno vezje. Napajalna napetost ima zelo širok razpon, lahko napajate od 4 do 30 voltov, rdeča žica je pozitivna, črna žica je negativna. Ko je tokokrog napajan, bo indikator zasvetil.
● Drugi konektor je trižilni, debele žice, namenjen za priključitev naprave na merilna vezja. Pa poglejmo barve žic.

Očitno so bili prej izdelani indikatorji, v katerih so bile debele žice črne, rdeče in rumene, zato na internetu najdete to sliko:

V našem primeru ima ta konektor modre, črne in rdeče žice, črna žica pa je na sredini konektorja, zato smo se odločili, da jih še enkrat preverimo.

Kot se je izkazalo, se globalno ni nič spremenilo:

● Črna žica, kot v prejšnji različici, je skupna žica (COM);
● Rdeča žica – merjenje napetosti;
● Modra žica - merjenje toka.

Za tiste, ki ne razumejo povsem: črna debela žica je priključena na minus vira, rdeča na plus (voltmeter bo začel prikazovati), modra debela žica je povezana z obremenitvijo in z drugega konca obremenitve gre na plus vira (pokazal bo ampermeter).

Glede šanta. V napravah do 10 A je shunt vgrajen (spajkan direktno v ploščo), nad 10 A je praviloma v kompletu priložen zunanji shunt, glejte spodnje slike:

Naša različica naprave z vgrajenim šantom:

Zunanji šant izgleda takole:

Tudi po pravilnih povezavah ni nobenega zagotovila, da bodo odčitki voltmetra in ampermetra pravilni, zato jih je vredno preveriti z uporabo, na primer, zunanjega multimetra. Po potrebi lahko odčitke popravite s pomočjo trimerskih uporov, ki se nahajajo na plošči naprave WR-005.

Mikrovezje, na katerem je naprava sestavljena, nima identifikacijskih oznak, vendar je shema vezja takšna:

Na koncu bi rad povedal, da se je po priključitvi in ​​​​testiranju naprava izkazala s pozitivne strani, kakovost izdelave ni slaba, napake pri branju ustrezajo tistim, ki jih je izjavil dobavitelj, to je napetostna napaka 0,1 Volt, tokovna napaka je 0,01 ampera, tok Poraba merilnega tokokroga ne presega 20 mA. Vsaka elektronika je sčasoma podvržena okvari, tako da bo čas pokazal, kako dolgo nam bo ta voltmeter-ampermeter služil. Toda načeloma za denar menimo, da je WR-005 vreden nakup s hitro namestitvijo in povezavo v napravah, ki zahtevajo digitalni prikaz tokovnih in napetostnih parametrov.

Če kdo pozna blagovno znamko mikrovezja, ki se uporablja v vezju naprave, napišite v komentarje.

Za številne namene je pogosto potrebna uporaba voltampermetra. Pa naj gre za laboratorijski napajalnik ali polnilec. V tem članku bomo govorili o dokaj poceni, a zelo pogostem kitajskem voltammetru z oznako dsn-vc288. Ta precej miniaturna naprava lahko meri napetost od 0 do 100 voltov in tok v območju od 0 do 10 amperov. Ločljivost (korak) za napetost je 0,1 volta za tok - 0,01 ampera.

Priklop naprave je preprost: tripolni konektor je napajalnik in dovod izmerjene napetosti. Napajanje se giblje od 5 do 36 voltov, izmerjena napetost pa je pravzaprav tista, ki jo bomo merili. Drugi dvopolni konektor je zasnovan za merjenje toka in je priključen na odprto vezje izmerjenega vezja. Na plošči sta tudi dva spremenljiva upora z oznakama I_ADJ in V_ADJ. To je kalibracija toka in napetosti.

Prvi vklop voltampermetra dsn-vc288 je pokazal nekaj težav. Odlično meri napetost, toka pa ne toliko. Meritve so nestabilne, številke nenehno skačejo, najhuje pa je nelinearnost (kalibriramo pri toku 100 mA, pri toku 1 A pa odčitki odplavajo in dlje dlje). Najprej je sum padel na šant. Namesto tega sem vzel več uporov standardne velikosti 2512 in upora 0,02 Ohma ter jih začel spajkati enega za drugim vzporedno, da sem izbral želeni upor (mimogrede, ta metoda lahko zmanjša zgornjo mejo merjenja toka, vendar poveča natančnost pri nizkih tokovih).

Toda takšna zamenjava šanta ni dala želenega učinka - nelinearnost je obstajala. In potem sem na internetu odkril še eno spremembo tega voltampermetra, ki je bila sestavljena iz namestitve dodatnega mostička (fotografija prikazuje, kam gre in od kod prihaja). To je treba storiti z debelejšo žico.

Imam žico s presekom 0,75 mm, prepognjeno na polovico in prekrito s toplotnim skrčenjem. Po tem so trenutni odčitki voltampermetra postali stabilni in linearni. S trimernim uporom sem kalibriral tok, nato izmeril njegov nastali upor in ga zamenjal s sklopom dveh stalnih uporov. To je bilo storjeno tako, da v prihodnosti ne bi bilo treba znova umerjati naprave, če bi nastavitev lebdela.

Trenutno iz vseh vrst elektronskih naprav, ki so iz enega ali drugega razloga umaknjene iz uporabe, ostanejo različni napajalniki, tako stikalni kot tisti, ki so sestavljeni na padajočih transformatorjih. Njihova uporaba začetnih radioamaterjev kot laboratorijskega napajanja je zapletena zaradi dejstva, da imajo na izhodu določeno stabilizirano napetost. Vendar pa poceni miniaturni regulatorji napetosti in toka, ki so se pojavili na trgu, omogočajo, da jih skupaj z enakimi miniaturnimi digitalnimi voltmetri in ampermetri uspešno pretvorite v laboratorijske napajalnike, včasih tudi brez izdelave novega, bolj prostornega ohišja.

Ostal je napajalnik, ki je zagotavljal stabilizirano napetost 5V na izhodu. Seveda se je pojavila želja, da bi ga intenzivneje uporabljal v svojih radioamaterskih potrebah. Poleg tega je bila že na voljo prilagoditev napetosti 5,5 voltov na maksimum, kar je bilo mogoče izvesti s trimernim uporom. In izhodni tok je zlahka dosegel skoraj en amper.

Da bi dosegli želeno, morate na sprednjo ploščo namestiti merilno napravo - voltammeter, napetostni regulator (spremenljivi upor namesto trimera), stikalo za vrsto meritve (voltmeter - ampermeter) in priključne sponke.

Izkazalo se je, da sploh ni težko. Voltmeter kitajske izdelave, prirejen s to metodo, da lahko meri tudi tok, za bolj gladke in natančne nastavitve, stikalo s tipkami PK-1 in dve vrsti povezovalnih sponk - standardno za napajalnike in konektor RCA "tulipan". - ki se je izkazalo za zelo priročno v tej kakovosti.

Blok povezovalni diagram

Shema povezave za dodatno uvedene naprave sploh ni zapletena, njena izvedba pa traja celo manj časa kot risanje. Bolje je, da je napajanje voltampermetra ločeno, prek vgrajenega 5-voltnega stabilizatorja, alternativno iz ustreznih baterij ali akumulatorjev, potem se bo prikaz izhodne napetosti začel od nič. Stikalo za vrsto merjene veličine je PK-1, na njem so nameščene potrebne dodatne elektronske komponente vezja. Potrebna je varovalka.

Vse je štimalo, le da smo morali rob tiskanega vezja in modul z usmernikom in stabilizatorjem napetosti iz dodatnega navitja standardnega transformatorja rahlo popiliti, položiti v izolirano “škatlo” (je oranžna) in dati prostor znotraj radiatorja (se ne segreje).

Prilagoditev odčitkov voltmetra in ampermetra je potekala brez zapletov. Odčitki voltmetra se prilagodijo s prirezovalnim uporom SMD, ki se nahaja na njegovi plošči, in ampermetrom s spreminjanjem upora merilnega upora, ki je na diagramu označen kot "R merilni upor 0,2 Ohm". Trenutni odčitki so v amperih. Odčitki glede na standardni meter so nastavljeni precej natančno, vendar obstaja odtenek, ki še ni popolnoma razumljen: nastavil sem odčitke voltmetra in popolnoma sovpadajo s standardnimi, toda po nastavitvi odčitkov ampermetra so odčitki voltmetra nekoliko izklopljeno. In obratno. Zato smo morali izbrati, čigavi odčitki bodo ustrezali in čigave odčitke bomo morali popraviti.

Tako se je na koncu izkazal napajalnik: s prikazom nastavljive izhodne napetosti, z možnostjo ugotavljanja trenutne porabe toka (pritisniti morate nefiksen gumb stikala PC-1) in dve vrsti priključnih sponk. Začetni radioamater ne bi smel sestaviti svojega prvega napajalnika iz nič; najboljša možnost je, da spremenite že pripravljenega, da bo ustrezal njegovim potrebam. Avtor Babay iz Barnaula.

Razpravljajte o članku PRIKLJUČNI DIAGRAM ZA DIGITALNI VOLTAMETREC

Za naslednji projekt (predelava ATX 580W napajalnika v laboratorijskega) sem kupil zgoraj omenjeni indikator. Ni bilo takoj in ob pravem času jasno, da je njegov vhod moči galvansko povezan z minus vhodom šanta. To povzroči opazno napako, ko se indikator napaja iz istega vira, iz katerega se meri tok (napaka do ampera z mojim 50A shuntom!). Seveda je bilo mogoče namestiti drugo delovno mesto in iz njega napajati indikator, vendar se mi je zdelo preveč drzno in sem se odločil vdreti v sam indikator.

Z iskanjem po internetu sem našel njegovega brata dvojčka YB27VA in njegovo tipično vezje. Takoj bom rekel, da je vezje moje naprave nekoliko drugačno. Bistvo modifikacije je ločitev diferencialnega vhoda operacijskega ojačevalnika ad8605 (označen kot B3A) od skupne napajalne žice. Za predelavo boste potrebovali osnovne veščine obratnega inženiringa (da se prepričate, da je vezje enako), spajkanje majhnih delov in poznavanje Ohmovega zakona :)

Shema pred spremembo:

Prerezane poti so označene rdeče. Odločil sem se, da opustim upor R6, saj se zdi, da je potreben samo tako, da ampermeter pokaže "0", ko je shunt odklopljen. Tudi prenos napajalnika ad8605 (2 noge) ni potreben (sodeč po testih v simulatorju).

Druga sprememba rešuje težavo, povezano z dejstvom, da indikator ne "vidi" prvih ~ 180 mA toka, to je, ko se na shunt uporabi 1A, naprava prikaže 0,8A, če se uporabi 0,2, potem nič itd. To je posledica vhodne pristranskosti operacijskega ojačevalnika in ADC. Izračunate ga lahko tako, da poznate upor šanta in količino, za katero naprava "laže". Na vhodu op-amp sem dobil 270 µV. To pristranskost je mogoče enostavno ustvariti umetno z dodajanjem enega upora v vezje, zaradi česar bo naprava začela meriti od nič.

V mojem primeru je bilo potrebno dodati upor 1140 kOhm iz integriranega stabilizatorja 3V na vhod "+" operacijskega ojačevalnika. Ta upor skupaj z R7 in shuntom tvori delilnik, ki nastavi začetno prednapetost.

Kompozitni upor se je zaradi napake enega od njih izkazal točno toliko, kot je bilo potrebno :)

Posledično zdaj meri od 50 mA do 50 A z najmanjšim korakom približno 20 mA (prikaže tudi 0). Linearnost prav tako ne razočara, a včasih kakšno zgreši, na primer skoči z 0,12 na 0,14.

Dosežena natančnost me je prijetno presenetila, izkazalo se je, da gre za pravo merilno napravo, ki jo lahko uporabimo v laboratorijskem napajalniku kot glavni indikator. Katerim sploh lahko zaupaš :) (to velja vsaj za trenutno). Ni jasno, zakaj so se Kitajci odločili prihraniti na nekaj poceni delih. Njihov strošek je očitno za red velikosti nižji od drugih komponent, na primer istega ad8605. Uporabite dobro opremo :)

Več fotografij z rezultati meritev:

P.S.Želel sem objaviti članek, a sem se odločil preveriti - kako je kaj z napetostjo? Izkazalo se je, da tudi stanje ni dobro - naprava je ležala na 0,1 V, tega pa se ni dalo elegantno popraviti, ker je bil spodnji upor nastavitveni. Toda tam sem še vedno spajkal upor 20 MΩ in rezultat mi je ustrezal)