Тази статия описва прост волтметър, чийто индикатор е дванадесет светодиода. Това ви позволява да показвате измереното напрежение в диапазона от 0 до 12 волта на стъпки от 1 волт, а грешката на измерване не надвишава 2 процента.
Най-подходящата област на приложение на този LED волтметър е използването в регулирани захранвания. Ако имате под ръка всички необходими радиокомпоненти, тогава веригата може да бъде сглобена буквално за час или два.
ще има логическа нула, така че светодиодите не светят.
Когато се подаде напрежение към входа на волтметъра, на определени изходи на компараторите DA1...DA3 ще се появи ниско логическо ниво (в съответствие с нивото на напрежение на неинвертиращите клеми на операционния усилвател).
Както следва от схемата, при различни нива на напрежение на входовете на интегралните схеми DD1...DD3 на техните изходи се задава високо логическо ниво, в резултат на което съответният светодиод започва да свети. За да се ограничи напрежението на входа на волтметъра до 12 волта, във веригата е включен ценеров диод VD2.
Веригата използва операционни усилватели LM324 като компаратори. Използването им допринесе за намаляване на общия брой микросхеми и други радиоелементи за свързване на аналоговата част на схемата с интегрални схеми. Кондензатори - КМ. Всички съпротивления са MLT-0.125, MLT-0.25.
Могат да се използват светодиоди HL1 - HL12 AL307. Интегрираният стабилизатор на напрежение DA5 78L12 може да бъде заменен с KREN8B или 7812. Ценеровият диод VD2 може да бъде заменен с KS212 с буквата E или Zh. Веригата на волтметъра се захранва от нестабилизиран източник на постоянно напрежение от 13 до 16 волта с a. ток на натоварване най-малко 12 mA.
Източник Радиоаматор, 8/2001
При работа с различни електронни продукти е необходимо да се измерват режимите или разпределението на променливите напрежения върху отделните елементи на веригата. Конвенционалните мултиметри, включени в режим AC, могат да записват само големи стойности на този параметър с висока степен на грешка. Ако трябва да вземете малки показания, препоръчително е да имате AC миливолтметър, който ви позволява да правите измервания с точност до миливолта.
За да направите цифров волтметър със собствените си ръце, ви е необходим известен опит в работата с електронни компоненти, както и способността да боравите добре с електрически поялник. Само в този случай можете да сте сигурни в успеха на монтажните операции, извършени самостоятелно у дома.
Преди да направите волтметър, експертите препоръчват внимателно да проучите всички опции, предлагани в различни източници. Основното изискване за такъв избор е изключителната простота на веригата и възможността за измерване на променливи напрежения с точност до 0,1 волта.
Анализът на много схемни решения показа, че за самостоятелно производство на цифров волтметър е най-препоръчително да се използва програмируем микропроцесор от типа PIC16F676. За тези, които са нови в техниката за препрограмиране на тези чипове, препоръчително е да закупите чип с готов фърмуер за домашен волтметър.
При закупуване на части трябва да се обърне специално внимание на избора на подходящ индикаторен елемент на светодиодни сегменти (опцията за стандартен стрелков амперметър в този случай е напълно изключена). В този случай трябва да се даде предпочитание на устройство с общ катод, тъй като броят на компонентите на веригата в този случай е значително намален.
Допълнителна информация.Като отделни компоненти могат да се използват конвенционални закупени радиоелементи (резистори, диоди и кондензатори).
След като закупите всички необходими части, трябва да пристъпите към окабеляване на веригата на волтметъра (изработване на неговата печатна платка).
Преди да направите печатна платка, трябва внимателно да проучите веригата на електронния измервателен уред, като вземете предвид всички компоненти върху него и ги поставите на място, удобно за разпояване.
важно!Ако имате налични средства, можете да поръчате изработката на такава дъска в специализиран цех. Качеството на неговото изпълнение в този случай несъмнено ще бъде по-високо.
След като платката е готова, трябва да я „напълните“, тоест да поставите всички електронни компоненти (включително микропроцесора) на местата им и след това да ги запоите с нискотемпературна спойка. Огнеупорните съединения не са подходящи в тази ситуация, тъй като ще изискват високи температури, за да се нагреят. Тъй като всички елементи в сглобеното устройство са миниатюрни, тяхното прегряване е изключително нежелателно.
За да функционира нормално бъдещият волтметър, той ще се нуждае от отделно или вградено постояннотоково захранване. Този модул е сглобен по класическата схема и е проектиран за изходно напрежение от 5 волта. Що се отнася до текущия компонент на това устройство, което определя неговата изчислена мощност, половин ампер е напълно достатъчен за захранване на волтметъра.
На базата на тези данни сами подготвяме (или изпращаме в специализиран цех за изработка) печатна платка за захранването.
Забележка!Би било по-рационално да подготвите и двете платки наведнъж (за самия волтметър и за захранването), без да разпределяте тези процедури във времето.
Когато се произвежда самостоятелно, това ще ви позволи да извършвате няколко подобни операции наведнъж, а именно:
В случай, че платките се изпращат за производство на собствено оборудване, тяхната едновременна подготовка също ще ви позволи да се възползвате както в цената, така и във времето.
Когато сглобявате волтметър, е важно да се уверите, че самият микропроцесор е инсталиран правилно (трябва вече да е програмиран). За да направите това, трябва да намерите маркировката на първия му крак върху тялото и в съответствие с него да фиксирате тялото на продукта в монтажните отвори.
важно!Едва след като сте напълно уверени в правилната инсталация на най-важната част, можете да продължите към нейното запояване („монтаж върху спойка“).
Понякога, за да инсталирате микросхема, се препоръчва да запоите специален контакт под нея в платката, което значително опростява всички работни и конфигурационни процедури. Тази опция обаче е полезна само ако използваният гнездо е с високо качество и осигурява надежден контакт с краката на микросхемата.
След запояване на микропроцесора можете да запълните и незабавно да поставите всички останали елементи на електронната схема върху спойката. По време на процеса на запояване трябва да се спазват следните правила:
Ако не са направени грешки при сглобяването на платката, веригата трябва да работи веднага след свързване на захранването към нея от външен източник на стабилизирано напрежение от 5 волта.
В заключение отбелязваме, че вашето собствено захранване може да бъде свързано към готовия волтметър след завършване на неговата конфигурация и тестване, извършено съгласно стандартните методи.
Този дизайн описва прост волтметър с индикатор на дванадесет светодиода. Това измервателно устройство ви позволява да показвате измереното напрежение в диапазона от стойности от 0 до 12 волта на стъпки от 1 волт, като грешката на измерване е много ниска.
Компараторите на напрежението са монтирани на три операционни усилвателя LM324. Техните обратни входове са свързани към резисторен делител на напрежение, монтиран през резистори R1 и R2, през които се подава контролирано напрежение към веригата.
Неинвертиращите входове на операционните усилватели получават референтно напрежение от делител, направен през съпротивления R3 - R15. Ако на входа на волтметъра няма напрежение, тогава изходите на операционния усилвател ще имат високо ниво на сигнала, а изходите на логическите елементи ще имат логическа нула, така че светодиодите няма да светят.
Когато измереното напрежение се получи на входа на светодиодния индикатор, на определени изходи на компараторите на операционните усилватели ще се установи ниско логическо ниво и съответно светодиодите ще получат високо логическо ниво, в резултат на което съответният светодиод ще светне. За да се предотврати подаването на ниво на напрежение на входа на устройството има защитен ценеров диод от 12 волта.
Тази версия на схемата, разгледана по-горе, е идеална за всеки собственик на автомобил и ще му даде визуална информация за състоянието на заряда на батерията. В този случай се използват четири вградени компаратора на микросглобката LM324. Инвертиращите входове генерират референтни напрежения от съответно 5.6V, 5.2V, 4.8V, 4.4V. Напрежението на батерията се подава директно към инвертиращия вход чрез делител през съпротивления R1 и R7.
Светодиодите действат като мигащи индикатори. За да настроите, свържете волтметър към батерията, след това регулирайте променливия резистор R6, така че необходимите напрежения да присъстват на инвертиращите клеми. Фиксирайте индикаторните светодиоди на предния панел на автомобила и начертайте до тях напрежението на батерията, при което един или друг индикатор светва.
И така, днес искам да разгледам друг проект, използващ микроконтролери, но също много полезен в ежедневната работа на радиолюбител. Това е цифрово устройство, базирано на модерен микроконтролер. Дизайнът му е взет от радио списание за 2010 г. и може лесно да се преобразува в амперметър, ако е необходимо.
Този прост дизайн на автомобилен волтметър се използва за наблюдение на напрежението на бордовата мрежа на автомобила и е проектиран за диапазон от 10,5 V до 15 V. Като индикатор се използват десет светодиода.
Сърцето на веригата е LM3914 IC. Той е в състояние да оцени нивото на входното напрежение и да покаже приблизителния резултат на светодиоди в режим на точка или лента.
Светодиодите показват текущата стойност на батерията или напрежението на бордовата мрежа в точков режим (пин 9 не е свързан или е свързан към минуса) или режим на колона (пин 9 към захранващия плюс).
Съпротивлението R4 регулира яркостта на светодиодите. Резисторите R2 и променливата R1 образуват делител на напрежението. С помощта на R1 се регулира горният праг на напрежението и с помощта на резистор R3 се регулира долният праг.
Калибрирането на веригата се извършва съгласно следния принцип. Прилагаме 15 волта към входа на волтметъра. След това, чрез промяна на съпротивлението R1, ще постигнем запалване на светодиода VD10 (в точков режим) или всички светодиоди (в колонен режим).
След това прилагаме 10,5 волта към входа и R3 постига блясъка на VD1. И след това увеличаваме нивото на напрежение на стъпки от половин волт. Превключвател SA1 се използва за превключване между режимите на показване на точки/колони. Когато SA1 е затворен - колона, когато е отворен - точка.
Ако напрежението на батерията е под 11 волта, ценерови диоди VD1 и VD2 не пропускат ток, поради което светва само HL1, което показва ниско ниво на напрежение в бордовата мрежа на автомобила.
Ако напрежението е в диапазона от 12 до 14 волта, ценеровият диод VD1 отключва VT1. HL2 светва, показвайки нормално ниво на батерията. Ако напрежението на батерията е над 15 волта, ценеровият диод VD2 отключва VT2 и светодиодът HL3 светва, което показва значително превишаване на напрежението в мрежата на автомобила.
Като индикатор се използват три светодиода, както в предишния дизайн.
Когато нивото на напрежението е ниско, HL1 светва. Ако нормата е HL2. И повече от 14 волта, третият светодиод мига. Ценеровият диод VD1 формира референтното напрежение за работа на операционния усилвател.
За да се направи шунт, е необходимо да се изчисли неговото съпротивление. Отидете на страницата „Карта на сайта“, изберете категорията, отидете на бележката „Програми“ и изтеглете „Програма за работа с кабел“. Да, има програма. Сега вземаме измервателната глава, по-добре е тя да има ток на пълно отклонение на иглата от 50 или 100 микроампера. Тези параметри се наричат чувствителност на измервателната глава. Нека направим изчисление за глава с ток 50 микроампера. Нека зададем измерения ток, да речем 10А.
1) Измерваме съпротивлението на устройството (главата), за моята то е 1454 ома.
2) Заместваме всички налични данни във формула 1: Ток на устройството - Iдевайс = 0,00005A; Измереният ток е Imeasured = 10A. Съпротивление на устройството Rdevice = 1454 ома.
3) Определя се съпротивлението на шунта Rsh=0,00727 Ohm.
Отворете програмата. Натиснете втория бутон в горната част, за да определите дължината на шунта. Вдясно от падащия списък изберете материала за шунт. За такива амперметри винаги използвам като материал лек калайдисан калай от кутии за кондензирано мляко. И така, ние избираме стомана. 
Неговото съпротивление е приблизително 10 пъти по-голямо от това на медта, така че геометричните размери на шунта ще бъдат по-малки. Измерваме дебелината на калая с микрометър; Избираме ширината на лентата от калай, девет милиметра за ток от десет ампера, мисля, че е достатъчно, особено след като плоският проводник има голяма охлаждаща площ.
Ако стане много горещо, тогава ширината може да се увеличи и шунтът може да се преизчисли. Определяме площта на напречното сечение на нашия шунт S=0,2×9=1,8 квадратни mm. Изберете входната стойност - „площ на напречното сечение“. Въведете тази стойност в съответния прозорец. Въведете стойността на необходимото съпротивление на шунт. Кликнете върху „Резултат“ и вземете дължината на проводника, равна на 74 милиметра. Вземете буркан 1 (Снимка 1) и изрежете съответната лента от кутията му. На снимката показах какви форми може да се даде на шунта. Номер 4 е шунт за печатно окабеляване; краищата на лентата са запоени към печатните подложки. По принцип винаги леко увеличавам дължината на такива шунтове, което води до увеличаване на тяхното съпротивление и, като следствие, увеличаване на спада на напрежението в даден шунт при същия ток. Но става възможно точното регулиране на показанията на амперметъра с помощта на допълнителен резистор, свързан последователно с измервателната глава. Вижте снимка 2.
Разбира се, можете да използвате и меден намотаващ проводник като шунтиращ резистор, но тогава шунтът ще бъде много дълъг. Нека все пак да опитаме. Въвеждаме нови данни в съответните прозорци. Нека да разгледаме следващата екранна снимка_2. Получаваме шунт под формата на тел с дължина 51 см. Не навивайте жицата на намотка и концентрирайте топлината на едно място. Просто прекарайте това парче тел
Много домашни електротехници са недоволни от тестери за промишлено производство, така че те мислят как да, както и как да подобрят функционалността на тестера за промишлено производство. За тази цел може да се направи специален шунт.
Преди да започнете, трябва да изчислите шунта за микроамперметъра и да намерите материал с добра проводимост.
Разбира се, за по-голяма точност на измерване можете просто да закупите милиамперметър, но такива устройства са доста скъпи и рядко се използват на практика.
Наскоро в продажба се появиха тестери, предназначени за високо напрежение и устойчивост. Те не изискват шунт, но цената им е много висока. За тези, които използват класически тестер, направен в съветско време, или използват домашен, шунтът е просто необходим.
Изборът на токов амперметър не е лесна задача. Повечето устройства се произвеждат на Запад, в Китай или в страните от ОНД и всяка страна има свои индивидуални изисквания за тях. Също така всяка страна има свои собствени допустими стойности на постоянен и променлив ток, изисквания за гнезда. В тази връзка, когато свързвате амперметър западно производство към домашно оборудване, може да се окаже, че устройството не може да измерва правилно тока, напрежението и съпротивлението.
От една страна, такива устройства са много удобни. Те са компактни, оборудвани със зарядно и лесни за използване. Класическият амперметър с циферблат не заема много място и има визуално ясен интерфейс, но често не е проектиран за съществуващото съпротивление на напрежението. Както казват опитни електротехници, на скалата „няма достатъчно ампери“. Устройствата, проектирани по този начин, задължително изискват шунтиране. Например, има ситуации, когато трябва да измерите стойност до 10а, но няма номер 10 на скалата на инструмента.
Ето основните от тях недостатъци на класически фабричен амперметър без шунт:
Необходим е шунт, за да се измерва правилно в случаите, когато амперметърът не е проектиран да измерва такива количества. Ако домашен майстор често се занимава с такива количества, има смисъл да направите шунт за амперметър със собствените си ръце. Маневрирането значително подобрява точността и ефективността на работата му. Това е важно и необходимо устройство за тези, които често използват тестера. Обикновено се използва от собствениците на класическия амперметър 91s16. Ето основните предимства на домашния шунт:
Дори първокурсник в професионално училище или начинаещ любител електротехник може лесно да се справи сам с направата на шунт. Ако е свързан правилно, това устройство значително ще увеличи точността на амперметъра и ще издържи дълго време. На първо място, е необходимо да се изчисли шунтът за DC амперметър. Можете да научите как да правите изчисления чрез интернет или от специализирана литература, адресирана до домашни електротехници. Можете да изчислите шунта с помощта на калкулатор.
За да направите това, просто трябва да замените конкретни стойности в готовата формула. За да използвате изчислителната схема, трябва да знаете реалното напрежение и съпротивление, за които е проектиран конкретен тестер, а също така да си представите диапазона, до който трябва да разширите възможностите на тестера (това зависи от това кои устройства домашен електротехник най-често трябва да се справя с ).
Перфектен за направа такива материали:
Можете да закупите материали в специализирани магазини или да използвате това, което имате у дома.
Всъщност, шунтът е източник на допълнително съпротивление, оборудван с четири скоби и свързан към устройството. Ако за направата му се използва стоманена или медна тел, не я усуквайте на спирала.
По-добре е внимателно да го поставите под формата на „вълни“. Ако шунтът е правилно оразмерен, тестерът ще работи много по-добре от преди.
Металът, използван за направата на това устройство, трябва да провежда топлина добре. Но индуктивността, ако домашен електротехник се занимава с потока на голям ток, може да повлияе негативно на резултата и да допринесе за неговото изкривяване. Това също трябва да се има предвид, когато правите шунт у дома.
Ако домашен електротехник реши да закупи предлаган в търговската мрежа амперметър, той трябва да избере такъв с фина калибровка, защото ще бъде по-точен. Тогава може би няма да имате нужда от домашен шунт.
Когато работите с тестера, трябва да спазвате основните предпазни мерки. Това ще помогне за предотвратяване на сериозно нараняване, причинено от токов удар.
Ако тестерът систематично излиза извън мащаба, не трябва да го използвате.
Възможно е устройството да е дефектно или да не може да покаже правилния резултат от измерването без допълнително оборудване. Най-добре е да закупите модерни амперметри, произведени в страната, защото те са по-подходящи за тестване на електрически уреди от ново поколение. Преди да започнете работа с тестера, трябва внимателно да прочетете инструкциите за експлоатация.
Шунтът е чудесен начин за оптимизиране на работата на домашен електротехник при тестване на електрически вериги. За да направите това устройство със собствените си ръце, ще ви трябва само работещ тестер за промишлено производство, налични материали и основни познания в областта на електротехниката.
