+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Как сделать простой вольтметр своими руками – схемы и рекомендации. Цифровой вольтметр: виды, схема, описание

Вольтметр – это прибор, назначение которого измерять электродвижущую силу (ЕДС) на определенном участке электрической цепи, или проще – прибор для измерения (разность электрических потенциалов). Этот прибор всегда подключается параллельно элементу питания или нагрузке. Измеренное значение показывает в Вольтах.

Если говорить об идеальном вольтметре , то он должен обладать бесконечным внутренним сопротивлением, чтобы точно измерять и не оказывать побочного воздействия на цепь. Именно поэтому в приборах высокого класса стараются сделать максимально возможным внутреннее сопротивление, от которого зависит точность измерения и помехи, создаваемые в электрической цепи.


Рисунок — Формулы измерения напряжения

Если говорить о способе монтажа, то подразделяют на три основные группы:

Стационарные;

Щитовые;

Переносные;

Как становится ясно из названия, стационарные приборы используются там, где необходим постоянный контроль, щитовые – в распределительных щитках и на приборных панелях, а переносные – в компактных приборах, которые можно использовать в любом месте.

Рисунок — Схема подключения вольтметра

Посмотрите видео о подключении вольтметра:

По назначению все вольтметры делятся

Селективные;

Фазочувствительные;

Импульсные.

Вольтметры переменного тока , как и постоянного используются для измерений в сетях с соответствующим типом тока, а вот селективные – могут отделять гармоническую составляющую сложного сигнала, и определять среднеквадратическое значение напряжения.

Импульсный вольтметр обычно используют для измерений амплитуды постоянных импульсных сигналов, а также они способны точно определить амплитуду одиночного импульса.

Фазочувствительные приборы могут измерять изменения составляющих комплексных напряжений, благодаря чему становится возможным точное исследование амплитудно-фазовой характеристики усилителей, и прочих подобных схем.

По принципу действия различают электронные (цифровые или аналоговые), и электромеханические вольтметры (электромагнитные, термоэлектрические, а также магнитоэлектрические, электродинамические и электростатические).

Все электромеханические приборы, за исключением термоэлектрических, по сути, являются обычным измерительным механизмом с показывающим устройством. Во всех них для расширения пределов измерений применяются дополнительные сопротивления.

Приборы данной категории, не смотря на довольно высокое внутреннее , имеют относительно большую погрешность, что делает невозможным их использование в ходе экспериментов и исследований, где требуется повышенная точность данных.

Термоэлектрический вольтметр использует для замеров электродвижущую силу одной или нескольких термопар, которые греются из-за тока входящего сигнала. Они более точны и компактны, в сравнении с электромеханическими измерителями напряжения.

В аналоговых вольтметрах помимо магнитоэлектрического измерителя и дополнительных резисторов в обязательном порядке присутствует измерительный усилитель, позволяющий в несколько раз повысить внутреннее сопротивление прибора, и соответственно – улучшить точность показаний.

Рассмотрим несколько вольтметров разных производителей

1. В3-57 — микровольтметр

Измерительное устройство модели В3-57 — вольтметр-преобразователь среднеквадратич. показаний. Разработан для замеров среднеквадратич. значения напряжений произвольной формы и их линейного преобразован. в постоян. тока. Шкала прибора промаркирована в среднеквадратич. значениях и децибелах (от 0 дБ и до 0,775 В). Используется при контроле и наладке разнообразных радиотелетехнических устройств и средств связи, вычислении частотных характеристик широкополосных аппаратов, обследованиях шумовых устойчивых сигналов и т. д.

Основные техданные:

— Пределы замеров напряжений 10 мкВ — 300 В с граничными зонами: 0,03-0,1-0,3-1-3-10-30-100-300мВ 1-3-10-30-100-300В

— Границы частот 5 Гц — 5 МГц

— Допустимая погрешность, %: ±1 (30-300 мВ), ±1,5 (1-10 мВ), ±2,5 (0,1-0,3 мВ и 1-300 В), ±4 (0,03 мВ)

— Входное сопротивл.5 МОм ±20%

— Входная емкость: 27пФ (0,03-300 мВ) и 12 пФ (1-300 В)

— Напряжение на выходе линейного преобразоват. 1 В

— Сопротивление на выходе линейного преобразоват. 1 кОм ±10%

— Предельный коэфф. амплитуды сигнала 6*(Uk/Ux)

2.Вольтметры переменного АКИП-2401

— Измерение ср.квадратического значения переменного напряжения

— Диапазон частот: 5 Гц…5 МГц

— Диапазон измерения напряжения: 50 мкВ…300 В (6 пределов)

— Два измерительных ВЧ входа: Кан1 / Кан2

— Максимальное разрешение: 0,0001 мВ

— Отображение уровня входного сигнала в дБн, дБм, Uпик

— Автоматический или ручной выбор пределов измерений, удержание результата (Hold)

— Двухстрочный VDF-дисплей

— Интерфейс RS-232


3. Вольтметр В7-40/1

Высококачественный цифровой универсальный прибор, предназначенный для измерения постоянного и переменного напряжений, силы токов и сопротивления постоянному току. В7-40/1 применяется при производстве радиоаппаратуры и электрорадиоэлементов, при научных и экспериментальных исследованиях, в лабораторных и цеховых условиях. Встроенный в В7-40/1 интерфейс IEEE 488 позволяет успешно использовать его в составе автоматизированных информационно — измерительных систем.

Вольтметр В7-40/1 соответствует жестким условия эксплуатации.

— Точность измерения по постоянному току вольтметра В7-40/1 — 0,05 %

— Максимальная разрешающая способность В7-40/1 — 1 мкВ; 10 мкА; 1 мОм

— Диапазоны 0,2; 20; 200; 1000 (2000) В

— Разрешение 1, 10, 100 мкВ; 1; 10 мВ

— Основная погрешность измерения ±(0,04 %+ 5 ед. мл. р)

Входное сопротивление:

— на диапазоне 0,2 В не менее 1 ГОм

— на диапазоне 2 В не менее 2 ГОм

— на диапазонах 200….1000 В, не менее 10 МОм

Ещё одно видео о способе подключения вольтметра:

Ситуации, когда под рукой должен находиться вольтметр, встречаются достаточно часто. Для этого нет необходимости использовать заводской сложный прибор. Изготовить простенький вольтметр своими руками – не проблема, потому что состоит он из двух элементов: стрелочный измерительный блок и резистор. Правда, необходимо отметить, что пригодность вольтметра определяется его входным сопротивлением, которое состоит из сопротивлений его элементов.

Но необходимо учитывать тот факт, что резисторы есть разные с разными номиналами, а это говорит о том, что от установленного резистора будет зависеть входное сопротивление. То есть, подобрав правильно резистор, можно сделать вольтметр под замеры определенных уровней напряжений сетей. Сам же измерительный прибор чаще оценивается по показателю – относительное входное сопротивления, приходящееся на один вольт напряжения, его единица измерения – кОм/В.

То есть, получается так, что входное сопротивления на разных измеряемых участках разное, а относительная величина – показатель постоянный. К тому же, чем меньше отклоняется стрелка измерительного блока, тем больше относительная величина, а, значит, точнее будут измерения.

Прибор для измерения нескольких пределов

Кто не раз сталкивался с транзисторными конструкциями и схемами знает, что очень часто вольтметром приходится замерять цепи с напряжением от десятков долей одного вольта до сотен вольт. Простой приборчик, изготовленный своими руками, с одним резистором это не осилит, поэтому в схему придется подключить несколько элементов с разным сопротивлением. Чтобы вы поняли, о чем идет речь, предлагаем ознакомиться со схемой, расположенной снизу:

На ней показано, что в схеме установлено четыре резистора, каждый из которых отвечает за свой диапазон измерений:

  1. От 0 вольт до единицы.
  2. От 0 вольт до 10В.
  3. От 0 В до 100 вольт.
  4. От 0 до 1000 В.

Номинал каждого резистора поддается подсчету, который проводится на основе закона Ома. Здесь используется следующая формула:

R=(Uп/Iи)-Rп, где

  • Rп – это сопротивление измерительного блока, возьмем, к примеру. 500 Ом;
  • Uп – это максимальное напряжение измеряемого предела;
  • Iи – это сила тока, при которой стрелка отклоняется до конца шкалы, в нашем случае – 0,0005 ампер.

Для несложного вольтметра из китайского амперметра можно выбрать следующие резисторы:

  • для первого предела – 1,5 кОм;
  • для второго – 19,5 кОм;
  • для третьего – 199,5;
  • для четвертого – 1999,5.

А вот относительная величина сопротивления этого прибора будет равна 2 кОм/В. Конечно, расчетные номиналы не совпадают со стандартными, поэтому резисторы придется подбирать близкими по значению. Далее проводится финишная подгонка, при которой производится градуировка самого прибора.

Как переделать вольтметр постоянного напряжения в переменное

Показанная на рисунке №1 схема – это вольтметр постоянного тока. Чтобы его сделать переменным или, как говорят специалисты, пульсирующим, необходимо в конструкцию установить выпрямитель, с помощью которого постоянное напряжение преобразуется в переменное. На рисунке №2 вольтметр переменного тока показан схематически.

Данная схема работает так:

  • когда на левом зажиме находится положительная полуволна, то открывается диод D1, D2 в этом случае закрыт;
  • напряжение проходит через амперметр к правому зажиму;
  • когда положительная полуволна находится на правом конце, то D1 закрывается, и напряжение через амперметр не проходит.

В схему обязательно добавляется резистор Rд, сопротивление которого рассчитывается точно так же, как и остальные элементы. Правда, его расчетное значение делится на коэффициент, равный 2,5-3. Это в том случае, если в вольтметр устанавливается однополупериодный выпрямитель. Если используется двухполупериодный выпрямитель, то значение сопротивления делится на коэффициент: 1,25-1,5. Кстати, схема последнего изображена на рисунке №3.

Как правильно подключить вольтметр

Тот, кто не знает, но хочет проверить напряжение на каком-то участке электрической сети, должен задаться вопросом – как подключить вольтметр? Это на самом деле серьезный вопрос, в ответе которого лежит простое требование – подключение вольтметра необходимо проводить только параллельно нагрузке. Если будет произведено последовательное подключение, то сам прибор просто выйдет из строя, и вас может ударить током.

Все дело в том, что при таком соединении уменьшается сила тока, действующая на сам измерительный прибор. При этом сопротивлении его не меняется, то есть, остается большим. Кстати, никогда не путайте вольтметр с амперметром. Последний подключается к цепи последовательно, чтобы снизить показатель сопротивления до минимума.

И последний вопрос темы – как пользоваться вольтметром, изготовленным самостоятельно. Итак, в вашем приборе два щупа. Один подключается к нулевому контуру, второй к фазе. Так же можно проверить напряжение через розетку, предварительно определив, к какому гнезду запитан ноль, а к какому фаза. Или соединяете параллельно прибор к измеряемому участку. Стрелка измерительного блока покажет величину напряжения в сети. Вот так пользуются этим самодельным измерительным прибором.

Цифровой вольтметр является довольно востребованным прибором. Предназначен он исключительно для определения напряжения, которое имеется в электрической цепи. Подключение цифрового вольтметра может осуществляться двумя способами. В первом варианте он устанавливается параллельно цепи. Второй способ подразумевает подсоединение прибора непосредственно к источнику электроэнергии. Особенность цифровых вольтметров заключается в удобстве использования. Дополнительно они имеют довольно большой показатель внутреннего сопротивления. Это крайне важно, поскольку данный параметр влияет на точность устройства.

Какие типы бывают?

Все вольтметры можно разделить по виду измеряемой величины. Основными типами считаются устройства постоянного, а также переменного тока. Первый вид, в свою очередь, делится на выпрямительные, а также квадратичные приборы. Дополнительно существуют импульсные вольтметры. Отличительной их особенностью является измерение радиоимпульсных сигналов. При этом замеры напряжения они могут проводить как постоянного, так и переменного тока.

Схема цифрового вольтметра

Обычная схема цифрового вольтметра основана на дискретных величинах. Важную роль в ней играет входное устройство. При этом управляющий прибор взаимодействует с цифровым отсчетным блоком через десятичные числа. Особенность входного устройства заключается в высоком делителе напряжения. Если работа сводится к определению переменного тока, то оно работает как обычный преобразователь. При этом на выходе получается постоянный ток.

В это время центральный блок занимается аналоговым сигналом. В данной системе он представлен в виде цифрового кода. Процесс преобразования свойственен не только вольтметрам, но и мультиметрам. В некоторых моделях устройств применяется двоичный код. В таком случае процесс получения сигнала значительно упрощается, и преобразование происходит значительно быстрее. Старые модели вольтметров работали исключительно с десятичными числами. При этом проводилась регистрация измерительной величины. Дополнительно схема цифрового вольтметра имеет в себе центральный блок, который отвечает за все важные узлы прибора.

Цифровые преобразователи вольтметров

На сегодняшний день существует множество различных типов преобразователей, которые устанавливаются в вольтметры. Наиболее распространенными считаются времяимпульсные модели. Дополнительно существуют кодоимпульсные преобразователи.

Отличительной их особенностью от прочих устройств является возможность заниматься поразрядным уравновешиванием. В это время частотно-импульсные модели такой привилегии лишены. Однако с их помощью можно проводить пространственное кодирование, а это в некоторых исследованиях может быть крайне важным. Особенно это касается замеров напряжения в закрытых цепях электричества.

Самодельные вольтметры

Вольтметр (цифровой) своими руками сделать можно. В первую очередь подбирают детектор, который предназначен для определения средневыпрямленного значения. При этом устанавливается он, как правило, рядом с преобразователем переменного тока. Минимум-напряжение детектором определяется от 100 МВ, однако некоторые модели способны распознавать силу тока до 1000 МВ. Дополнительно, для того чтобы сделать вольтметр (цифровой) своими руками, потребуется транзистор, который влияет на чувствительность устройства, а именно его порог. Связан он с уровнем квантовой амплитуды напряжения. Еще на чувствительность влияет дискретность прибора. Если напряжение составляет менее 100 МВ, то уровень сопротивления непременно растет и может составить, в конечном счете, 10 Ом.

Сопротивление электрической схемы

Сопротивление, которое образуется в системе, зависит от количества знаков в цепи. В данном случае следует понимать, что шкалы вольтметров могут сильно отличаться. Отношение измеряемой величины прямо пропорционально напряжению. Дополнительно нужно учитывать помехозащищенность, которая также влияет на сопротивление устройства. Тут следует отметить, что именно цифровой встраиваемый вольтметр отличается большими амплитудами.

В данном случае это оказывает большое влияние на возникновения помех в цепи. Наиболее частой причиной резкого скачка считают неправильную работу блока питания. При этом средняя частота устройства может нарушаться. Таким образом, на входе в цепи имелось, к примеру, 50 Гц, а на выходе получилось 10 Гц. Как результат, в соединительном проводе образуется сопротивление. Постепенно это приводит к утечке, а происходит это в месте, где находятся клеммы. В данном случае проблема может быть решена путем заземления этого участка. В итоге помехи переходят на входную цепь и частота в приборе стабилизируется.

Погрешности измерений

Погрешность измерений вольтметра напрямую связана с При этом следует учитывать напряжение наводки на выходе. Чаще всего помехи общего вида изменяют параметры сопротивления. В результате данный показатель может значительно уменьшиться. На сегодняшний день имеется три проверенных способа борьбы с разного рода помехами в вольтметрах. Первый прием заключается в применении проводов экранированного типа. При этом вход электрической цепи очень важно изолировать от оборудования.

Второй способ заключается в наличие интегрирующего элемента. В результате период помехи можно значительно уменьшить. Наконец, последним приемом принято считать установку специальных фильтров на вольтметры. Основной их задачей является повышение сопротивления в электрической цепи. В результате амплитуда помехи на выходе после блока значительно уменьшается. Также следует отметить, что многие системы преобразователей способны значительно увеличить скорость измерений. Однако при повышении производительности снижается точность регистрации данных. В итоге такие преобразователи могут быть причиной больших помех в электрической цепи.

Кодоимпульсные вольтметры

Кодоимплульсный цифровой вольтметр переменного тока работает по принципу поразрядного уравновешивания. При этом к данным устройствам применим метод компенсационного измерения напряжения. Процесс расчета в свою очередь осуществляется при помощи прецизионного делителя. Дополнительно рассчитывается опорное напряжение в электрической цепи.

В целом, компенсированный ток имеет несколько уровней. Согласно квантовой теории, исчисления производят в двоично-десятичной системе. Если использовать двухразрядный цифровой вольтметр для автомобиля, то напряжение распознается до 100 В. Весь процесс при этом осуществляется по командам. Особого внимания в работе заслуживает сравнение напряжений. Основано оно на принципе управляющих импульсов, а происходят они в системе через определенные интервалы времени. При этом есть возможность проводить переключение сопротивления одного делителя.

В результате на выходе происходит изменение предельной частоты. Одновременно есть возможность подключать отдельное устройство для сравнения показателей. Главное, не забывать учитывать размер делителя в звене. При этом сигнал устройства может не поступать. В итоге данные можно сравнить по положениям ключей. По сути, они являются кодом, который считывается вольтметром.

Упрощенная схема кодоимпульсного вольтметра-амперметра

Цифровой вольтметр-амперметр постоянного тока схематически можно представить в виде взаимодействующих элементов электрической цепи. Наиболее важным является входное устройство, которое играет роль источника опорного напряжения. Таким образом, прецизионный делитель связан с прибором сравнения.

В свою очередь, механизмы цифрового отсчета показывают сопротивление электрической цепи. Далее управляющие устройства способны напрямую взаимодействовать с входным прибором и проводить сравнения показателей напряжения сети. Наиболее просто процесс измерения можно представить в виде весов. При этом в системе часто бывают сбои. Связаны они по большей мере из-за неправильного сравнения.

Точность измерений

Точность измерений вольтметра-амперметра напрямую связана со стабильностью опорного напряжения. Дополнительно должен быть учтен порог прецизионного делителя во входном устройстве. Защита от помех в цепочке также берется во внимание. Для этого в самом начале электрической цепи имеется фильтр. В результате качество проведений лабораторных работ можно значительно улучшить.

Вольтметры с времяимпульсными типами преобразователей

Данные типы вольтметров используют специальные преобразователи, которые измеряют напряжение только в определенных интервалах времени. При этом учитываются импульсные колебания в электрической цепи. Дополнительно просчитывается средняя частота напряжения в системе. Для ее стабилизации, как правило, применяется дискретный сигнал, который посылается с выхода преобразователя.

При этом счетные импульсы способны значительно сократиться. На погрешность измерения вольтметров влияет множество факторов. В первую очередь это касается дискретизации сигнала. Также проблема может заключаться в нестабильности частоты. Связана она с порогом чувствительности электрической цепи. В результате сравнение напряжения устройством осуществляется нелинейно.

Простая схема вольтметра-амперметра с преобразователем

Цифровой вольтметр-амперметр с частотным преобразователем включает в обязательном порядке генератор, который следит за изменениями напряжения в электрической цепи. При этом измерение осуществляется поэтапно с интервалами. Генератор в электрической цепи используется линейного типа. Для сравнения полученных данных в устройстве имеется триггер. В свою очередь, для расчета частоты важно использовать счетчик, который принимает дискретный сигнал. Происходит это на выходе преобразователя вольтметра-амперметра. При этом учитывается величина предельного напряжения.

Непосредственно информация поступает на вход вольтметра-амперметра. На этом этапе осуществляется процесс сравнения, а когда возникает импульс, то система фиксирует нулевой уровень. Непосредственно сигнал в вольтметре-амперметре попадает на триггер, и в результате на выходе получается положительное напряжение. Возвращается импульс в исходное положение только после проведения устройством сравнения. При этом учитываются любые изменения предельной частоты, которые сформировались в данном промежутке времени. Также принимается во внимание коэффициент преобразования. Рассчитывается он исходя из показателя силы сигнала.

Дополнительно в формуле имеется счетный импульс, который появляется на выходе генератора. В результате напряжение может отображаться только при наличии определенных колебаний, которые возникают в электрической цепи. В конечном счете, сигнал должен дойти до выхода триггера и там считаться. При этом количество импульсов фиксируется в вольтметре-амперметре. Как результат, срабатывает индикатор, который оповещает о наличии напряжения.

Вольтметры двойного интегрирования

Цифровой вольтметр постоянного тока двойного интегрирования работает по принципу периодического повторения. При этом возврат исходного кода в цепи осуществляется автоматически. Работает данная система исключительно с постоянным током. При этом частота предварительно выпрямляется и подается на выходное устройство.

Погрешности дискретизации в вольтметрах не учитываются. Таким образом, могут возникнуть моменты несовпадений счетных импульсов. В результате на начало и конец интервала один параметр может сильно отличаться. Однако, как правило, погрешность не является критичной из-за работы преобразователя.

Особая проблема состоит именно в шумовой помехе. В результате она способна значительно искривить показатель напряжения. В конечном счете, это находит свое отображение в величине импульса, а именно его длительности. Таким образом, среди цифровых вольтметров данные типы не пользуются большой популярностью.

Вольтметр — это тот прибор, без которого не обойтись при работе с электричеством. Он применяется при необходимости измерения ЭДС — электродвижущей силы, а также напряжения в электрических цепях . Схема подключения прибора к нагрузке- параллельная.

Вольтметры, как и любые электрические приборы должны регулярно проверяться на соответствие техническим характеристикам, ремонтироваться и обслуживаться.

Определение технических характеристик вольтметра, виды вольтметров.

Чтобы определить технические характеристики вольтметра учитываются следующие показатели:

  • Внутреннее сопротивление. Хорошо, если такой показатель очень высокий. Значит, влияние прибора к подключенной электрической цепи уменьшается. А соответственно, измерение вольтметром будет точнее.
  • Диапазон измеряемых напряжений- также является важнейшей характеристикой при измерении.

Стандартный вольтметр может измерять напряжение от милливольт до тысячи вольт. Но могут использоваться и специальные вольтметры.

Существуют миливольтметры и микровольтметры, которые могут измерить самые маленькие значения напряжения, но сохраняют высокую точность- до миллионных частей вольта. А есть киловольтметры- приборы, для измерения очень высокого напряжения, до 1000 вольт.

Чтобы работать с такими приборами нужны специальные навыки и опыт, допуск к эксплуатации электрических установок с напряжением более 1000 вольт. Это необходимо для избежания поломок приборов, работая с милли- и микровольтметрами или травм при работе с киловольтметрами.

Точность измерения (погрешность). С помощью этого параметра можно установить возможные отличия данных прибора от действующего напряжения в сети.

Вольтметры и их классификация.

Классификация вольтметров зависит от их конструкции, области применения, других параметров. Вольтметры подразделяются по следующим принципам:

1.По принципу действия — вольтметры делят на электромеханические (магнитоэлектрические и электромагнитные и на электронные, например, цифровые, аналоговые.

2.По прямому назначению — например, импульсные, с учетом постоянного, переменного тока и прочие.

3.По способу применения — изначально встроенные (щитовые) и переносные.

Большая чувствительность, а значит и точность имеется у магнитоэлектрических вольтметров . Данные приборы используются чаще в лабораториях. Самыми распространенными вольтметрами являются электромагнитные.

Они недорогие, а их эксплуатация не вызовет затруднений. Хотя есть у них и недостатки — достаточно высокое энергопотребление, примерно 5-7 Вт , а также высокая индуктивность обмоток. Поэтому частота переменного напряжения ведет к существенному влиянию на показания вольтметра. Приборы данного вида оборудуются в распределительных щитках электростанций и производственных помещений, объектов.

Электронные вольтметры подразделяют на аналоговые и цифровые. В аналоговых приборах есть шкала и стрелка, которая показывает величину напряжения, отдаляясь от нуля. Такие приборы работают следующим образом: входное переменное напряжение переводится в постоянное, увеличивается и направляется на детектор. После этого выходной сигнал и приводит к отклонению стрелки. Чем сильнее отклоняется стрелка, тем сильнее входное напряжение.

При измерении напряжения аналоговыми вольтметрами важно соблюдать полярность подключения прибора. При отрицательном напряжении стрелка будет двигаться в левую сторону от нуля, при положительном — в правую. Если шкала вашего вольтметра не имеет возможности отклонения стрелки в двух направлениях, тогда необходимо красным щупом коснуться точки, которую касалась до этого белым щупом- для измерения отрицательного напряжения. Либо наоборот (цвета щупов могут быть различными).

В цифровых вольтметрах показания о значении напряжения выносятся на электронное табло.

Благодаря схеме универсальных вольтметров можно определять и постоянное и переменное напряжение, в зависимости от установленных переключателей режимов работы и их положения.

Измерения цифровыми вольтметрами будут точнее, чем аналоговыми. Измерение осуществляется путем превращения аналогового входного напряжения в цифровой код, который направится на цифровое отсчетное устройство, а затем трансформирует полученный двоичный код в десятичную цифру, которая появится на табло.

Корректность измерения напряжения обусловлена дискретностью входящего в состав прибора аналого-цифрового преобразователя.

Установление типа вольтметра по названию.

Чтобы узнать тип вольтметра, не нужна его техническая документация. Так, в первой букве названия вольтметра содержится информация о типе прибора и принципе его работы. Первая буква «Д» в названии — значит, электродинамический вольтметр ; «М» — магнитоэлектрический; «С» — электростатический, «Т» — термоэлектрический; «Ф, Щ» — электронный; «Э» — электромагнитный; «Ц» — вольтметр выпрямительного типа.

Название радиоизмерительных вольтметров начинается с буквы «В». За ней идет цифра, которая обозначает тип прибора, а через тире — две цифры, по которым можно установить модель вольтметра: В2, В3, В4 — приборы постоянного, переменного или импульсного тока . В5 — фазочувствительные вольтметры, В6 — селективные; В7 — универсальные.

Техника безопасности при использовании вольтметров.

Требования соблюдения техники безопасности являются одинаковыми для всех электрических приборов. Во время измерения напряжения важно правильно поставить на приборе тип измеряемого напряжения. Если неверно установить постоянное напряжение, то при подключении к цепи с имеющимся там переменным напряжением, этот прибор может сломаться. Чтобы не ошибиться, нужно знать следующее.

Постоянное напряжение всегда идет со знаком +27 В или -5 В. Также переменное напряжение может обозначаться знаком волны ~220 В. Перед самими измерениями необходимо определить диапазон измерения, это очень важно. Например, если нужно исследовать наличие напряжение +27 В, то нужно установить: постоянное напряжение, пределы измерения больше измеряемого напряжения.

Если показатель напряжения в цепи неизвестен, то установите максимально возможный предел измерения. После потихоньку уменьшайте до появления показаний. Если сделать наоборот, то прибор выйдет из строя вследствие перенапряжения.

Самый востребованный прибор для измерения электрических параметров – это вольтметр. Снятие показаний проводится методом непосредственного отсчета, то есть модуль прибора подключается к тому участку цепи, с которого снимаются показания. Единица измерения – вольты.

Что измеряет вольтметр? Ответ не так однозначен, как кажется. Как минимум две величины, измеряемые этим прибором, на одних и тех же контактах будут отличаться. Это напряжение под нагрузкой и электродвижущая сила (ЭДС).

Последний параметр является разностью потенциалов между выходными контактами источника питания, и его величина существенно выше, чем действительное значение напряжения.

Для пользователей, не имеющих электротехнического образования, необходимо знать, как вольтметр включают в цепь. В отличие от амперметра – прибор подключается к измеряемому участку цепи параллельно.

При этом измерение производится именно на том участке цепи, который находится между измерительными контактами. Если одна электрическая схема состоит из множества последовательных нагрузочных элементов с разными параметрами – напряжение на каждом участке цепи будет различным.

Если прибор подключить непосредственно к контактам элемента питания (например батарейки), вы увидите величину ЭДС, а вовсе не действительное значение напряжения.

Классификация вольтметров

По принципу действия измерительного модуля:

Оснащенные электромеханическим исполнительным механизмом.
Процесс измерения построен на непосредственной линейной зависимости механического движения от измеряемой величины. Стрелка размещается на рамке-обмотке, которая на свободной оси размещена внутри постоянного магнитного поля.

Когда к рамке прикладывается напряжение – вокруг нее возникает электромагнитное поле. Головка проворачивается в магнитном поле постоянного магнита.

Оснащенные электронным измерительным инструментом.
Специальный блок преобразует приложенное напряжение в импульсный или аналоговый код, который передается на блок отображения. Он в свою очередь может быть цифровым или аналоговым.

По назначению:

  • Измерение напряжения (ЭДС) постоянного тока;
  • Измерение напряжения (ЭДС) переменного тока;
  • Приборы, способные измерять импульсное напряжение;
  • Фазочувствительные. Измеряют квадратурную составляющую напряжения первой гармоники. Основное применение – звуковая аппаратура;
  • Селективные. Измеряют напряжение в виде синусоиды, в узком диапазоне частот. Настройка измерительной головки на частоту способствует более точному измерению величины;
  • Универсальные. Из названия следует, что ими можно измерять напряжение (ЭДС) в любых условиях. Как правило, оснащены наборами гасящих резисторов (шунтов).
Читайте также…

Стрелочный вольтметр — Своими руками » Паятель.Ру


Вольтметр имеет два предела (и две шкалы) измерения 0…5В и 0..30В, причем переключение пределов производится автоматически. Прибор используется совместно с лабораторным источником питания, который выдает напряжение от 1,5 до 30В в зависимости от положения регулировочного переменного резистора. Вольтметр расположен над этой ручкой и имея два автоматически переключаемых предела измерения позволяет с большой точностью установить выходное напряжение в указанных пределах.


Измерение напряжение производится простым прибором, состоящим из миллиамперметра и двух подстроенных высокооборотных (для точности) резисторов R11 и R12. При измерении напряжения до 30В используется резистор R12, при напряжениях до 5В параллельно ему подключается другой резистор — R11, общее добавочное сопротивление уменьшается и чувствительность вольтметра возрастает.

Переключение пределов происходит так. При установке напряжения на выходе источника от 1,5 до 5В положительное напряжение с выхода компаратора на операционном усилителе А1 поступает на транзисторный ключ на транзисторе VT1 и этот транзистор открывается включая R11
параллельно резистору R12.

В результате прибор переходит на режим 0-5В. При повышении напряжения на клеммах источника питания компаратор переходит в отрицательное состояние выхода и транзистор закрывается, отключая резистор R11. Прибор переходит на режим 0-30В.

Для индикации включенного режима служат светодиоды, которые устанавливаются в просверленных отверстиях на шкале измерительного прибора, как раз напротив соответствующей шкалы. Для удобства их можно взять разного цвета.

Стабилитрон можно взять любой на напряжение 8-11 В, например КС191 или Д814В. Операционный усилитель общего применения, например К140УД6, К140УД7, К140УД608, К140УД708. К153УД2, К157УД1. Миллиамперметр взят готовый, только изменена оцифровка шкалы. В любом случае можно использовать любой другой прибор на 0,2-2 мА, при этом только нужно соответственно изменить номиналы резисторов R11 и R12.

Использовать прибор можно только в качестве контрольного индикатора источника питания, прибор имеет слишком малое входное сопротивление для радиоизмерений, но возможно схему с компаратором можно использовать и в более высокоомном приборе.

Конструктивно все детали смонтированы объемным монтажем и расположены в корпусе миллиамперметра (корпус достаточно просторный) Монтаж ведется на двух клеммах на задней стенке прибора и клемме, установленной дополнительно для подачи напряжения питания, и на выводах ОУ, который перевернут и приклеен клеем «Момент» к задней стенке прибора, между клемм.

Настройка

Настройку начинайте с диапазона 0…30В. Подключите питание и измеряемое напряжение 30В. Подстройкой сопротивления R12 установите стрелку прибора на максимальное деление шкалы. Затем опустите входное напряжение до 5В и подстройкой R3 добейтесь резкого отклонения стрелки в сторону увеличения при установке напряжения менее 5,1В. Установив напряжение 5В отрегулируйте R11 так, что бы стрелка прибора установилась на максимальное деление.

На этом настройка закончена. В принципе пределы могут быть и другими, например 0..10 и 0…30В, для этого нужно выбрать стабилитрон на напряжение более 10В, например Д814Д, и проделать выше изложенную настройку для напряжения 10В. При этом, возможно нужно будет изменить сопротивления R1 и R11.

Цифровой вольтметр своими руками… Как⁈ Журнал для тех, кто делает

У меня в мастерской скопилась целая куча батареек — пальчики и мизинчики, таблетки и кроны. Какие-то использованные, какие-то совсем новые. Чтобы найти рабочие, я собрал простой цифровой вольтметр.

Что понадобится

    — микроконтроллер Arduino Uno
    — текстовый ЖК экран
    — пара резисторов на 10 кОм
    — выпрямительный диод
    — клемник
    — макетная плата
    — соединительные провода «папа-папа»

Микроконтроллер Arduino Uno умеет измерять напряжение на контактах для подключения аналоговых устройств. Плата рассчитана на постоянный ток напряжением до 5 вольт, более высокое напряжение может повредить плату. Некоторые батарейки выдают больше, например «Крона» — 9 вольт. Чтобы не повредить плату, добавлю простой делитель напряжения — он позволит справиться с 10 вольтами.

Соберу вольтметр на макетной плате: так можно быстро менять схему, добавлять новые детали и исправлять ошибки. С паяльником это намного труднее.

Шаг первый. Подключаем подсветку экрана

Жидкокристалический экран — это сложное электронное устройство. Кроме дисплея, на борту модуля предусмотрена собственная память, микропроцессор для обработки сигналов и электронные компоненты, которые помогают менять яркость подсветки и контраст символов. Чтобы экран заработал, придётся подключить минимум 12 контактов.

Начнём с самого простого, подсветки экрана. За неё отвечает пара ног: 15 — это плюс, а 16 — минус. На моём экране они расположены справа, но у вашего модуля порядок ножек может быть другим. Проверьте документацию, эти ножки называются LED+ и LED-

Если всё сделали правильно, загорится подсветка экрана.

Можно начинать подключать остальные ножки.

Шаг 2. Подключаем экран

Разобьём подключение на два этапа. Сначала подключим правую группу пинов, затем — левую.

Пойдём справа налево: подключим ножки 1, 2, 3, 4, 5 и 6.

Ножки 1 (GND) и 2 (UCC)отвечают за питание электроники модуля. Подключим их к плюсу и минусу на макетной плате.

Ножка 3 (Uo) отвечает за управление контрастностью. Проще всего просто подключить её к общему минусу, так контрастность будет максимальной.

Ножки 4 (Ao), 5 (R/W) и 6 (E) служат для управления режимами работы экрана. Подключим среднюю к минусу, а остальные к контактам 13 и 12 на Arduino. Звучит запутанно, но разобраться вам поможет схема подключения.

К сожалению пока проверить экран не получится, чтобы вывести хотя бы одну точку, придётся подключить ещё четыре ножки. На моём модуле это левая группа контактов, они пронумерованы с 14 по 11.

Эти контакты отвечают за передачу символов, которые будут выводиться на экран. Внимательно изучите свой модуль и подключите их в таком порядке:
    — 14 (DB7) ножку экрана к 8 контакту платы Arduino,
    — 13 (DB6) ножку к 9 контакту,
    — 12 (DB5) ножку к 10 контакту,
    — 11 (DB4) ножку к 11 контакту (наконец-то номера совпали!).

Шаг 2 и ¾. Проверяем подключение

Втыкая дюжину проводов, немудрено ошибиться. Поэтому проверим как работает экран. Для этого загрузим в плату простую программу. Как это сделать, я рассказывал в самом первом проекте. Если забыли, посмотрите статью о бесконтактном санитайзере.

Скопируйте код и у вас на вашем экране появится мотивирующая записка от нашего журнала.

Шаг три. Добавляем делитель напряжения и защитный диод

Напряжение пальчиковых и мизинчиковых батареек мы можем измерять подключаясь к контактам Arduino, но это чревато двумя проблемами. Плата может сгореть, если:
    — попробуем измерить напряжение на большой батарейке, например на «Кроне» или «Планете»,
    — перепутаем полярность, подключим минус батарейки к контакту платы.

С первой проблемой справится простой делитель напряжения. Достаточно пары 10 килоомных сопротивлений. Если соединить их последовательно, они разделят напряжение пополам. Поэтому к плате можно будет подключать батарейки с напряжением до 10 вольт.

Минусовой провод нашего вольтметра подключим через выпрямительный диод. Он работает как простой клапан, пропускает ток только в одном направлении. Если кто-то перепутает полярность, цепь не замкнётся и плата останется цела и невредима. Главное, не перепутайте полярность самого диода: минус на нём обозначен полоской вокруг корпуса.

Теперь загрузите в плату новую программу. Код не сложный, каждая строка прокомментирована, поэтому вы легко разберётесь в коде.

Вот и всё. Всего за десять минут мы собрали функциональный прибор — настоящий цифровой вольтметр. Теперь вы сможете навести порядок в ящике с батарейками. Удачи!

P.S. Если что-то непонятно или же хочется разобраться поглубже, пишите в комментариях. Обязательно отвечу!

Tool Electric: Простой светодиодный вольтметр

Схема светодиодного вольтметра
   Схема простого вольтметра на рисунке вверху исполнено всего на одной микросхеме и на шести светодиодах.
   Такой вольтметр, установленный, например, на панель приборов автомобиля, позволяет оперативно контролировать уровень напряжения в его бортовой сети. От такого вольтметра зачастую не требуется высокой разрешающей способности, когда необходима возможность оперативного отображения показаний. Таким условиям наиболее всего отвечает дискретный светодиодный индикатор напряжения. Подобные устройства получили весьма широкое распространение и для оценки уровня напряжения и мощности в усилителях мощности звуковых частот. в светодиодном вольтметре четкие пороговые уровни зажигания светодиодов получены с помощью минимума дешевых, экономичных и широкодоступных элементов. В основу принципа работы прибора положены пороговые свойства цифровой микросхемы, шаг отображения выбран в 1 вольт. Пороговыми устройствами служат шесть инверторов DD1,1-DD1.6, каждый из которых представляет собой нелинейный усилитель напряжения с большим коэффициентом усиления. Пороговый уровень переключения инверторов составляет примерно половина напряжения питания микросхемы, поэтому они как бы сравнивают напряжение на входе с половиной напряжения питания. Если входное напряжение инвертора превысит пороговый уровень, на его выходе появится напряжение низкого уровня. Поэтому светодиод, служащий нагрузкой инвертора, включится выходным током. Когда же на выходе инверторов высокий уровень, светодиоды закрыты и выключены. С выходов резистивного делителя R1-R7 на вход инверторов поступает соответствующая доля напряжения измеряемой сети. При изменении измеряемого напряжения пропорционально изменяются и его доли. Напряжение же питания инверторов и светодиодной линейки стабилизировано стабилизатором DA1 (КР142ЕН5Б). Номиналы резисторов R1-R7 рассчитывают таким образом., чтобы получить шаг переключения, равный 1 В. Конденсатор С2 совместно с резистором R1 образуют низкочастотный фильтр, подавляющий кратковременные всплески напряжения.
   Как рассчитать номиналы резисторов R1-R7? Несмотря на то, что на входе инверторов DD1.1.-D1.6 установлены полевые транзисторы, которые входного тока практически не потребляют, существует так называемый ток утечки. Это заставляет выбирать ток через делитель намного большим суммарного тока утечки всех шести инверторов (не более 6X10-5 мкА). Минимальным ток через делитель будет при минимальном индицируемом напряжении 10 В. Зададим этот ток равным 100 мкА, что примерно в миллион раз больше тока утечки. Тогда общее сопротивление делителя RД=R1+R2+RЗ+R4+R5+R6+R7 (в килоомах, если напряжение в вольтах, а ток — в миллиамперах) должно быть равно: Rд=Uвx min/Imin = 10В/0,1мА = 100кОм. Теперь рассчитаем сопротивление каждого из резисторов при условии Uпор=Uпит/2, т. е. в рассматриваемом случае Uпор=3 В. При входном напряжении 15 В на резисторе R7 должно падать 3 В, а ток через него (равный току через весь делитель) Iд=UBX/Rд=15 В/100 кОм= 0,15 мА=150 мкА, Тогда сопротивление резистора R7: R=Uпоp/Iд; R7=3 В/0,15 мА=20кОм. На входе инвертора DD1.5 3 В должно быть при входном напряжении 14 В. Ток через делитель в этом случае Iд=14 В/100 кОм=0,14 мА. Тогда суммарное сопротивление R6+R7=Uпоp/Iд=3/0,14-21,5 кОм.  Отсюда R6=21,5-20=1,5 кОм. Аналогично определяют сопротивление остальных резисторов делителя: R5=UпорхRд/Uвх-(R6+R7)-1,6 кОм; R4-2 кОм, RЗ-2,2 кОм, R2-2.7 кОм и, наконец, R1=Rд-(R2+RЗ+R4+R5+R6+R7) = 70 кОм-68 кОм. Как известно, пороговое напряжение элементов микросхем КМОП находится в пределах от 1/3Uпит до 2/3Uпит. Известно также, что изготовленные в едином технологическом цикле на одном кристалле элементы одной микросхемы имеют практически одинаковые значения порога переключения. Поэтому для точной установки «начала шкалы» вольтметра достаточно резистор R1 заменить последовательной цепью из подстроечного с рассчитанным номиналом и постоянного с номиналом в два раза меньше расчетного. Выходное напряжение стабилизатора DА1 не должно оыть меньше 6 В, иначе инверторы не смогут обеспечить необходимый ток через светодиоды. Инверторы микросхемы К561ЛН2 допускают выходной ток до 8 мА. Светодиоды АЛ307БМ можно заменить любыми другими, пересчитав номиналы токоограничивающих резисторов R8-R13. Конденсаторы так же могут быть любыми на номинальное напряжение не менее 10 В. Для налаживания собранное устройство подключают к выходу регулируемого источника напряжения, который будет имитировать бортовую сеть. Установив выходное напряжение источника 10 В, а сопротивление подстроечного резистора на максимум, вращают его движок до момента включения светодиода HL1. Остальные уровни устанавливаются автоматически.
Печатная плата

Цифровой и ламповый вольтметр автомобильный в прикуриватель своими руками: схема подключения в авто

Автор: Виктор

Вольтметр автомобильный представляет собой устройство, предназначенное для измерения уровня напряжения в электрической сети автомобиля. Благодаря вольтметру автовладелец может узнать о возможных перепадах напряжения в электросети, что позволит своевременно определить поломку и устранить ее. О том, как соорудить такой девайс самостоятельно, мы расскажем ниже.

Содержание

Открытьполное содержание

[ Скрыть]

Особенности девайса

Как сделать электронный светодиодный вольтметр-термометр на микроконтроллере в машину из калькулятора своими руками? Как осуществляется подключение вольметра с амперметром в автомобиле в прикуриватель? Сначала рассмотрим основные особенности автомобильных вольтметров.

Описание

Основное назначение устройства заключается в замере параметра напряжения в автомобильной сети. Аналоговые и ламповые девайсы оборудуются шкалой со стрелочным указателем, но в машину лучше поставить цифровой гаджет. В таких приборах все параметры выводятся на дисплей. Стрелочные девайсы постепенно отходят на второй план, сегодня они являются морально устаревшими (видео опубликовано каналом Китай в SHOPe).

Разновидности

Вольтметры могут быть или стандартными, или комбинированными:

  1. Ключевой особенностью стандартных вольтметров являются довольно небольшие габариты, это дает возможность поставить девайс абсолютно в любом месте салона в авто. На практике такие устройства чаще всего подключаются к прикуривателю. При таком подключении вольтметр сможет фиксировать напряжения в сети как при заведенном, так и на заглушенном силовом агрегате. В первом случае рабочий параметр должен составить 13.5-14.5 вольт, во втором — около 12.5 В.
  2. Комбинированные устройства. Такие девайсы могут быть также оборудованы тахометрами, амперметрами и даже термометрами. Комбинированные вольтметры считаются более функциональными устройствами, поэтому они более востребованы на рынке.

Как соорудить самодельный вольтметр для машины?

Как своими руками соорудить девайс на светодиодах? Подробное руководство по разработке и подключению этого устройства представлено ниже, для начала рекомендуем узнать описание схемы.

Схема

Для изготовления девайса в соответствии со схемой вы должны как минимум обладать навыками и опытом в сооружении подобных устройств. В противном случае добиться желаемого результата будет непросто. Как вариант, всегда можно приобрести готовый вольтметр в магазине с электроникой для машин. Вы можете ознакомиться с примером разработки девайса на pic16f676 со схемой, в которой предел измерения составляет 50 вольт, этого параметра будет достаточно.

На двух резисторных элементах с маркировкой R1 и R2 устанавливается делитель напряжения, а предназначение резистора R3 заключается в калибровке устройства. Конденсаторный элемент С1 применяется для того, чтобы защитить устройство от импульсных помех, с помощью этого конденсатора также сглаживается входной сигнал. В схеме на pic имеется также устройство VD1, представляющее собой стабилитрон, который используется для того, чтобы ограничить параметр входного напряжения, в частности, речь идет о входе контроллера. Этот элемент очень важен, поскольку без него вход МК может попросту перегореть при скачках напряжения в бортовой сети.

Инвертирующее устройство вольтмера собирается на резисторных элементах R11, R12 и R13, также для нормальной работы инвертора потребуется транзистор VT1. Инвертор используется для зажигания точки на индикаторе устройства. К выходу МК нужно подсоединить индикатор с анодом, при этом желательно, чтобы последний имел низкое потребление тока (автор видео — канал By гараж #229).

Особенности подключения

Прежде чем заняться подключением устройства на контроллере к бортовой сети автомобиля, нужно понять, где будет располагаться место монтажа девайса в салоне. Выберите любое удобное место, чтобы при необходимости вы всегда могли взглянуть на дисплей вольтметра и определить напряжение в сети.

Ниже рассмотрим пример монтажа в торпеду автомобиля ВАЗ 2113 с подсоединением, сам процесс монтажа выглядит следующим образом:

  1. Итак, сначала вам нужно снять пластмассовую накладку, установленную с правой стороны от контрольного щитка, в частности, она находится над автомагнитолой. Накладка фиксируется при помощи пластмассовых креплений, так что при снятии следует быть максимально аккуратным. Если вы повредите крепления, то придется ставить новые.
  2. Затем, с помощью электрического лобзика нужно будет проделать отверстие на заглушке. Размеры отверстия должны соответствовать габаритам дисплея прибора. Будьте осторожны, поскольку надо, чтобы девайс оптимально подошел под сделанное отверстие.
  3. Монтаж прибора производится на задней стороне пластмассовой накладки, сначала устройство необходимо закрепить в посадочном месте, используя канцелярские резинки. Так надо сделать только вначале, поскольку разумеется, все время так ездить вы не сможете. Когда вольтметр будет зафиксирован, на тыльной стороне все образовавшееся пространство нужно будет залить при помощи сантехнического герметика. Вам надо добиться того, чтобы плата была надежно зафиксирована в месте посадки. После того, как герметик высохнет и вольтметр будет держаться, резинки можно убрать.
  4. Для подключения девайса к электрической сети транспортного средства можно воспользоваться выходом от компьютерного блока питания. Подойдет этот разъем или нет, зависит от вашего девайса, поэтому если штекер не подходит, то придется паять устройство. После того, как подключение будет завершено, пластиковую заглушку на место. Вокруг экрана устройства можно поставить рамку, с помощью которой улучшится вид дисплея.
    Вам необходимо добиться, чтобы вольтметр не отвлекал вас при движении, так что если яркость дисплея слишком высокая, ее нужно будет снизить. Как вариант, можно затемнить дисплей обычным женским лаком или установить на экран кусок тонировочной пленки.
  5. Питание вольметра можно взять от аккумуляторной батареи или замка зажигания. В случае с АКБ он будет работать всегда, а во втором — только после включения зажигания. Следует отметить, что второй вариант является более оптимальным, поскольку вы сможете следить за показателями напряжения, при этом не разряжая аккумулятор.

Фотогалерея «Установка девайса в центральную консоль»

Заключение

Выполнить задачу по разработке и самостоятельному подключению автомобильного вольтметра к электросети сможет далеко не каждый потребитель. Процедура разработки и подключения требует серьезных навыков в области электротехники, поэтому многие автовладельцы просто покупают готовые вольтметры. В таком случае вам надо будет просто подсоединить девайс к электросети.

 Загрузка …

Видео «Как подключить вольтметр в авто»

Как правильно выполнить эту задачу и какие нюансы при этом следует учесть — подробная инструкция с описанием рабочих моментов представлена ниже (ролик снят каналом Tver Garage).

Принципиальная электрическая схема вольтметр на светодиодах. Вольтметр на линейке светодиодов. Универсальные приборы измерений

Автомобильные , лабораторные источники питания, могут иметь токи, которые достигают до 20 ампер и более. Ясно, что пару ампер можно легко померять обычным дешёвым мультиметром, а как быть с 10, 15, 20 и более ампер? Ведь даже на не очень больших нагрузках встроенные в амперметры шунтирующие резисторы в течение длительного времени замера, иногда даже часов, могут перегреться и в худшем случае поплавится.

Профессиональные инструменты для измерения больших токов, достаточно дорогие, так что имеет смысл собрать схему амперметра самому, тем более ничего тут сложного нет.

Электрическая схема мощного амперметра


Схема, как вы можете видеть, очень простая. Её работа уже испытана многими производителями, и большинство промышленных амперметров работают таким же образом. Например, вот эта схема тоже использует данный принцип.


Рисунок платы мощного амперметра


Особенность заключается в том, что в данном случае используется шунт (R1) с сопротивлением очень низкого значения — 0.01 Ом 1% 20W — это дает возможность рассеять совсем немного тепла.

Работа схемы амперметра


Работа схемы довольно проста, при прохождении определенной тока через R1 будет падение напряжения на нём, его можно измерить, для этого напряжение усиливается операционным усилителем OP1 и поступает далее на выход через контакт 6 на внешний вольтметр, включенный на пределе 2V.


Настройки будут заключаться в установке ноля на выходе амперметра при отсутствии тока, и в калибровке, сравнивая его с другим, образцовым инструментом для замера тока. Питается амперметр стабильным симметричным напряжением. Например от 2-х батареек по 9 вольт. Для измерения тока подключите датчик к линии и мультиметр в диапазоне 2V — смотрите показания. 2 вольта будет соответствовать току 20 ампер.

С помощью мультиметра и нагрузки, например небольшой лампочки или сопротивления, мы будем измерять ток нагрузки. Подключим амперметр и получаем показания тока с помощью мультиметра. Рекомендуем выполнить несколько тестов с разными нагрузками, чтобы сравнить показания с эталонным амперметром и убедиться, что все работает правильно. Скачать файл печатной латы можете .

Эта конструкция описывает простой вольтметр, с индикатороми на двенадцати светодиодах. Данное измерительное устройство позволяет отображать измеряемое напряжение в диапазоне значений от 0 до 12 вольт с шагом в 1 вольт, причем погрешность в измерении очень низкая.

На трех операционных усилителях LM324 собраны компараторы напряжения. Их инверсные входы подсоединены к резисторному делителю напряжения, собранного на резисторах R1 и R2, через который на схему идет контролируемое напряжение.


На неинвертирующие входы операционных усилителей поступает опорное напряжение с делителя, выполненного на сопротивлениях R3 — R15. Если на входе вольтметра отсутствует напряжение, то на выходах ОУ будет высокий уровень сигнала и на выходах логических элементов будет логический ноль, поэтому светодиоды не светятся.

При поступление на вход светодиодного индикатора измеряемого напряжения, на определенных выходах компараторов ОУ установится низкий логический уровень, соответственно на светодиоды поступит высокий логический уровень, в результате чего загорится соответствующий светодиод. Для предотвращения подачи уровня напряжения на входе устройства имеется защитный стабилитрон на 12 вольт.

Этот вариант рассмотренной выше схемы отлично подойдет любому автовладельцу и даст ему наглядную информацию о состоянии заряда аккумуляторной батареи. В данном случае задействованы четыре встроенных компаратора микросборки LM324. Инвертирующими входами формируются опорные напряжения 5,6V, 5,2V, 4,8V, 4,4V соответственно. Напряжение аккумулятора напрямую поступает на инвертирующий вход через делитель на сопротивлениях R1 и R7.

Светодиоды выступают в роли мигающих индикаторов. Для настройки, вольтметр, подсоединяют к АКБ, затем регулируют переменный резистор R6 так, чтобы нужные напряжения присутствовали на инвертирующих выводах. Зафиксируйте индикаторные светодиоды на передней панели авто и нанесите рядом с ними напряжение аккумулятора, при котором загораются тот, или иной индикатор.

Итак, хочу сегодня рассмотреть очередной проект с применением микроконтроллеров, но еще и очень полезный в ежедневных трудовых буднях радиолюбителя. Это цифровое устройство на современном микроконтроллере. Конструкция его была взята из журнала радио за 2010 год и может быть с легкостью перестроена под амперметр в случае необходимости.

Это простая конструкция автомобильного вольтметра используется для контроля напряжения бортовой сети автомобиля и расчитана на диапазон от 10,5В до 15 вольт. В роли индикатора применены десять светодиодов.

Сердцем схемы является ИМС LM3914. Она способна оценить уровень входное напряжение и отобразить приблизительный результат на светодиодах в режиме точка или столбик.

Светодиоды выводят текущее значение напряжения аккумулятора или бортовой сети в режиме точки (вывод 9 не подключен или подсоединен на минус) или столбика (вывод 9 к плюсу питания).

Сопротивление R4 регулирует яркость свечения светодиодов. Резисторы R2 и переменный R1 образуют делитель напряжения. При помощи R1 осуществляется настройка верхнего порога напряжения, а при помощи резистора R3 нижнего.

Калибровка схемы делается по следующуму принципу. Подаем на вход вольтметра 15 вольт. Затем изменяя сопротивление R1, добивемся, зажигания светодиода VD10 (в режиме точка) или всех светодиодов(в режиме столбик).

Затем на вход подаем 10,5 вольт и R3 добиваемся свечения VD1. А затем увеличиваем уровень напряжение с шагом в половину вольта. Тумблер SA1 используется для переключения между режимами индикации точка/столбик. При замкнутом SA1 – столбик, при разомкнутом – точка.

Если напряжение на аккумуляторной батареи ниже уровня 11 вольт, стабилитроны VD1 и VD2 не пропускают ток, из-за чего светится только HL1, говорящий о низком уровне напряжения бортовой сети автомобиля.


Если напряжение лежит в интервале от 12 до 14 вольт, стабилитрон VD1 отпирает VT1. HL2 горит, указывая на нормальный уровень АКБ. Если напряжение батареи выше 15 вольт, стабилитрон VD2 отпирает VT2, и загорается светодиод HL3, показывающий значительное превышение напряжения в сети автомобиля.

В роли индикатора, как и в предыдущей конструкции, применены три светодиода.

При низком напряжении уровне загорается HL1. Если норма HL2. А более 14 вольт, вспыхивает третий светодиод. Стабилитрон VD1 формирует опорное напряжение для работы ОУ.

Рассмотрены не сложные схемы цифровых вольтметра и амперметра, построенных без использования микроконтроллеров на микросхемах СА3162, КР514ИД2. Обычно, у хорошего лабораторного блока питания есть встроенные приборы, — вольтметр и амперметр. Вольтметр позволяет точно установить выходное напряжение, а амперметр покажет ток через нагрузку.

В старых лабораторных блоках питания были стрелочные индикаторы, но сейчас должны быть цифровые. Сейчас радиолюбители чаще всего делают такие приборы на основе микроконтроллера или микросхем АЦП вроде КР572ПВ2, КР572ПВ5.

Микросхема СА3162Е

Но существуют и другие микросхемы аналогичного действия. Например, есть микросхема СА3162Е, которая предназначена для создания измерителя аналоговой величины с отображением результата на трехразрядном цифровом индикаторе.

Микросхема СА3162Е представляет собой АЦП с максимальным входным напряжением 999 mV (при этом показания «999») и логической схемой, которая выдает сведения о результате измерения в виде трех поочередно меняющихся двоично-десятичных четырехразрядных кодов на параллельном выходе и трех выходах для опроса разрядов схемы динамической индикации.

Чтобы получить законченный прибор нужно добавить дешифратор для работы на семисегментный индикатор и сборку из трех семисегментных индикаторов, включенных в матрицу для динамической индикации, а так же, трех управляющих ключей.

Тип индикаторов может быть любым, -светодиодные, люминесцентные, газоразрядные, жидкокристаллические, все зависит от схемы выходного узла на дешифраторе и ключах. Здесь используется светодиодная индикация на табло из трех семисегментных индикаторов с общими анодами.

Индикаторые включены по схеме динамической матрицы, то есть, все их сегментные (катодные) выводы включены параллельно. А для опроса, то есть, последовательного переключения, используются общие анодные выводы.

Принципиальная схема вольтметра

Теперь ближе к схеме. На рисунке 1 показана схема вольтметра, измеряющего напряжение от 0 до 100V (0…99,9V). Измеряемое напряжение поступает на выводы 11-10 (вход) микросхемы D1 через делитель на резисторах R1-R3.

Конденсатор СЗ исключает влияние помех на результат измерения. Резистором R4 устанавливают показания прибора на ноль, при отсутствии входного напряжения А резистором R5 выставляют предел измерения так чтобы результат измерения соответствовал реальному, то есть, можно сказать, им калибруют прибор.

Рис. 1. Принципиальная схема цифрового вольтметра до 100В на микросхемах СА3162, КР514ИД2.

Теперь о выходах микросхемы. Логическая часть СА3162Е построена по логике ТТЛ, а выходы еще и с открытыми коллекторами. На выходах «1-2-4-8» формируется двоичнодесятичный код, который периодически сменяется, обеспечивая последовательную передачу данных о трех разрядах результата измерения.

Если используется дешифратор ТТЛ, как, например, КР514ИД2, то его входы непосредственно подключаются к данным входам D1. Если же будет применен дешифратор логики КМОП или МОП, то его входы будет необходимо подтянуть к плюсу при помощи резисторов. Это нужно будет сделать, например, если вместо КР514ИД2 будет использован дешифратор К176ИД2 или CD4056.

Выходы дешифратора D2 через токоограничивающие резисторы R7-R13 подключены к сегментным выводам светодиодных индикаторов Н1-НЗ. Одноименные сегментные выводы всех трех индикаторов соединены вместе. Для опроса индикаторов используются транзисторные ключи VT1-VT3, на базы которых подаются команды с выходов Н1-НЗ микросхемы D1.

Эти выводы тоже сделаны по схеме с открытым коллектором. Активный ноль, поэтому используются транзисторы структуры р-п-р.

Принципиальная схема амперметра

Схема амперметра показана на рисунке 2. Схема практически такая же, за исключением входа. Здесь вместо делителя стоит шунт на пятиваттном резисторе R2 сопротивлением 0,1 От. При таком шунте прибор измеряет ток до 10А (0…9.99А). Установка на ноль и калибровка, как и в первой схеме, осуществляется резисторами R4 и R5.

Рис. 2. Принципиальная схема цифрового амперметра до 10А и более на микросхемах СА3162, КР514ИД2.

Выбрав другие делители и шунты можно задать другие пределы измерения, например, 0…9.99V, 0…999mA, 0…999V, 0…99.9А, это зависит от выходных параметров того лабораторного блока питания, в который будут установлены эти индикаторы. Так же, на основе данных схем можно сделать и самостоятельный измерительный прибор для измерения напряжения и тока (настольный мультиметр).

При этом нужно учесть, что даже используя жидкокристаллические индикаторы прибор будет потреблять существенный ток, так как логическая часть СА3162Е построена по ТТЛ-логике. Поэтому, хороший прибор с автономным питанием вряд ли получится. А вот автомобильный вольтметр (рис.4) выйдет неплохой.

Питаются приборы постоянным стабилизированным напряжением 5V. В источнике питания, в который будут они установлены, необходимо предусмотреть наличие такого напряжения при токе не ниже 150mA.

Подключение прибора

На рисунке 3 показана схема подключения измерителей в лабораторном источнике.

Рис. 3. Схема подключения измерителей в лабораторном источнике.

Рис.4. Самодельный автомобильный вольтметр на микросхемах.

Детали

Пожалуй, самое труднодоставаемое — это микросхемы СА3162Е. Из аналогов мне известна только NTE2054. Возможно есть и другие аналоги, о которых мне не известно.

С остальным значительно проще. Как уже сказано, выходную схему можно сделать на любом дешифраторе и соответствующих индикаторах. Например, если индикаторы будут с общим катодом, то нужно КР514ИД2 заменить на КР514ИД1 (цоколевка такая же), а транзисторы VТ1-VТЗ перетащить вниз, подсоединив их коллектора к минусу питания, а эмиттеры к общим катодам индикаторов. Можно использовать дешифраторы КМОП-логики, подтянув их входы к плюсу питания при помощи резисторов.

Налаживание

В общем-то оно совсем несложное. Начнем с вольтметра. Сначала замкнем между собой выводы 10 и 11 D1, и подстройкой R4 выставим нулевые показания. Затем, убираем перемычку, замыкающую выводы 11-10 и подключаем к клеммам «нагрузка» образцовый прибор, например, мультиметр.

Регулируя напряжение на выходе источника, резистором R5 настраиваем калибровку прибора так, чтобы его показания совпадали с показаниями мультиметра. Далее, налаживаем амперметр. Сначала, не подключая нагрузку, регулировкой резистора R5 устанавливаем его показания на ноль. Теперь потребуется постоянный резистор сопротивлением 20 От и мощностью не ниже 5W.

Устанавливаем на блоке питания напряжение 10V и подключаем этот резистор в качестве нагрузки. Подстраиваем R5 так чтобы амперметр показал 0,50 А.

Можно выполнить калибровку и по образцовому амперметру, но мне показалось удобнее с резистором, хотя конечно на качество калибровки очень влияет погрешность сопротивления резистора.

По этой же схеме можно сделать и автомобильный вольтметр. Схема такого прибора показана на рисунке 4. Схема от показанной на рисунке 1 отличается только входом и схемой питания. Этот прибор теперь питается от измеряемого напряжения, то есть, измеряет напряжение, поступающее на него как питающее.

Напряжение от бортовой сети автомобиля через делитель R1-R2-R3 поступает на вход микросхемы D1. Параметры этого делителя такие же как в схеме на рисунке 1, то есть для измерения в пределах 0…99.9V.

Но в автомобиле напряжение редко бывает более 18V (больше 14,5V уже неисправность). И редко опускается ниже 6V, разве только падает до нуля при полном отключении. Поэтому прибор реально работает в интервале 7…16V. Питание 5V формируется из того же источника, с помощью стабилизатора А1.

Миниатюрный графический амперметр отображает дисплей в виде столбика с диапазоном тока от 0 до 1 А, используя планарные красные смветодиоды смд. Эта гистограмма имеет 20 сегментов одного цвета, где каждый шаг примерно 0,05 ампер тока. Контроль переключением выполняется микроконтроллером PIC16F686 с 10-битным АЦП. Это измерительное устройство (как отдельный модуль) может быть использован в различных схемах и приборах. Каждый светодиодный выход обеспечивается джампером для установки срабатывания выхода, что может быть настроен для управления, сигнализации, реле пуска, защиты двигателя постоянного тока.

Принципиальная электрическая схема цифрового амперметра на светодиодах

Особенности работы схемы цифрового амперметра

  • Питание от 7.5 до 18 VDC (стабильных 5V тоже можно)
  • Вход от 0 до 1 A через встроенный шунтирующий резистор (максимальная нагрузка по напряжению 50 В)
  • Выходы индикации — 20 красных SMD LEDs
  • Компактная плата с СМД компонентами
  • Джампер на выход каждого светодиода для управления исполнительными устройствами


При монтаже этого модуля в приборах, светодиодный столбик можно расположить или горизонтально, или вертикально, причём нужно закрыть окошечко тёмным красным стеклом. Не используя индикацию, данная схема прекрасно будет работать как токовое реле, ведь подбором резистора R6 на 0,1 Ом можно настроить амперметр практически на любой ток — вплоть до 100 ампер. Прошивку и печатные платы скачайте

В сборке которой поможет кит-набор, ссылка на него будет в конце статьи. Данный амперметр пригодится для различных самоделок, где нужно контролировать ампераж. Корпус радиоконструктора выполнен специально с защелками для установки на щиток или панель, что является несомненным плюсом.

Перед прочтением статьи предлагаю посмотреть видеоролик с подробным процессом сборки и проверкой в работе кит-набора.

Для того, чтобы сделать амперметр своими руками, понадобится:
* Кит-набор
* Паяльник, флюс, припой
* Мультиметр
* Приспособление для пайки «третья рука»
* Крестовая отвертка
* Бокорезы

Шаг первый.
Весь монтаж будет производиться на печатной плате, на которой нанесена маркировка всех компонентов, так что в данном случае инструкция не нужна, само качество изготовления платы на высоком уровне, также она имеет металлизированные отверстия.

Помимо самой платы здесь имеется не так много радиодеталей, таких как, конденсаторы, микросхема и панелька под нее, корпус с красным светофильтром и другие компоненты.


Разобравшись с комплектом кит-набора, переходим непосредственно к сборке.

Шаг второй.
Первым делом на плату устанавливаем резисторы. Для установки резисторов необходимо измерить их номиналы, сделать это можно при помощи мультиметра, цветовой маркировки с справочной таблицей или онлайн-калькулятора. Определив сопротивление каждого резистора, устанавливаем их на свои места, согласно маркировке на плате, с обратной стороны загинаем выводы, чтобы при пайке детали не выпали.


После установки резисторов переходим к конденсаторам, устанавливаем полярные и неполярные конденсаторы, полярные ставим с соблюдением полярности, плюс это длиная ножка, минус-короткая, также минус на плате обозначен заштрихованным полукругом.

Керамические неполярные конденсаторы вставляем согласно цифровой маркировке на их корпусе и на самой плате. Далее вставляем диоды, на плате один их них выделен жирной полоской, которая также нанесена черным на корпусе диода, остальные три все одинаковые и перепутать их не получится, а затем ставим индуктивность.


Шаг третий.
Теперь закрепляем плату в приспособлении для пайки «третья рука» и наносим флюс на контакты, после чего припаиваем их при помощи паяльника, добавляя припой по мере необходимости.


Далее при помощи бокорезов откусываем лишнюю часть выводов, чтобы в дальнейшем они не мешали. При удалении выводов бокорезами будьте аккуратны, так как дорожки на плате держатся не очень крепко и есть возможность их нечаянно оторвать. После этого устанавливаем оставшиеся элементы. Вставляем на плату панельку для установки микросхемы, ориентируясь по ключу, затем два транзистора, на плате изображена маркировка в виде их корпусов. Для калибрования прибора устанавливаем подстроечный резистор, и под подключение входа и выхода вставляем разъемы.


Припаиваем установленные радиодетали с обратной стороны платы паяльником аналогично предыдущему шагу.


Шаг четвертый.
После пайки вставляем семисегментные индикаторы на плату, ориентируясь по точке на их корпусе и на маркировке платы, но перед этим очищаем плату от остатков флюса, для этого отлично подойдет растворитель или бензин «калоша».


Закрепляем плату в «третьей руке» , наносим флюс и припаиваем выводы индикаторов, при этом стараемся не перегревать их.


Удалять выводы на данном этапе не нужно, так как они не мешают.


Вставляем микросхему, ориентируясь по ключу в виде полукруглой выемки на ее корпусе, а также на самой плате.


Отклеиваем защитные пленки с семисегментных индикаторов.


Затем устанавливаем собранную плату в корпус с светофильтром красного цвета, который служит антибликом.


Плату закрепляем в корпусе с помощью четырех винтиков их комплекта, вкручиваем их крестовой отверткой.


Вот и готов кит-набор, теперь его можно проверить в действии.

Шаг пятый.
Чтобы проверить данный радиоконструктор необходимо подсоединить провода к питанию, для этого будет достаточно аккумуляторной батареи типа 18650, а тестируемое устройство подсоединяем в разрыв к входу прибора.

ВЧ вольтметр на диоде Шотки

Схемы для измерений

При налаживании любительской связной аппаратуры, ее ремонте или проверке часто требуется измерение напряжения высокой частоты в полосе до 30 МГц (КВ аппараты) и даже до сотен мегагерц (УКВ аппараты).

Значения напряжения исследуемых сигналов обычно лежат в пределах от десятков милливольт до десятков вольт. Наиболее простой вариант выполнения ВЧ вольтметра для таких измерений — выносная головка с полупроводниковым диодом к вольтметру постоянного тока (например, к цифровому мультиметру). Недостаток такого решения в том, что при измерении напряжения менее 1 В (действующее значение) эффективность детектирования снижается и для отсчета уже нельзя пользоваться шкалами мультиметра без предварительной его калибровки вместе с ВЧ головкой.

Именно поэтому в измерительных головках таких приборов рекомендуют использовать германиевые диоды, поскольку у них заметные значения токов наблюдаются при меньших значениях напряжения чем у кремниевых На рис. 1 показаны участки прямых ветвей вольт-амперных характеристик германиевого ВЧ диода (ГД507А), диода Шотки (ВАТ41) и обычного кремниевого (КД503А). Как видно, изменение тока через диод КД503А на два порядка (от 1 мА до 10 мкА) происходит в очень узкой зоне напряжений (0,5… 0,75 В). Иными словами, вольтметр с измерительной головкой на обычном кремниевом диоде регистрировать ВЧ напряжение меньше 0, 5 В уже не будет.

У германиевого диода изменение тока в тех же пределах происходит при более низких значениях напряжения (0, 1.. .0,3 В) и более плавно. Именно это и позволяет создавать с такими диодами вольтметры способные измерять ВЧ напряжения 0, 1 В и менее. Правда при таких значениях напряжения вольтметр уже не будет линеен. Подробно вольтметр на германиевом диоде рассмотрен в [1 ].

Необходимо отметить два его недостатка (помимо уже отмеченной нелинейности при малых напряжениях). Во-первых у полупроводниковых приборов на основе германия характеристики заметно зависят от температуры. В результате калибровочная кривая несколько смещается при изменении температуры, и это смещение особо заметно при ВЧ напряжении менее 0,1 В. Во-вторых, у высокочастотных германиевых диодов, как правило, невелико максимальное обратное напряжение, что не позволяет измерять большие (десятки вольт) значения ВЧ напряжения Напомним, что при однополупериодном выпрямлении ВЧ напряжение не должно превышать примерно одной трети от максимально допустимого обратного напряжения диода.

Решение задачи — применить в измерительной головке диод Шотки. У него прямая ветвь вольт-амперной характеристики не такая крутая как у обычного кремниевого диода, и лежит заметно «левее». Как видно из рис. 1, изменение прямого тока через диод Шотки от 10 мкА до 1 мА происходит при изменении напряжения в пределах 0, 2 ..0,4 В. Можно ожидать, что ВЧ вольтметр на основе такого диода также позволит измерять малое ВЧ напряжение хотя эффективность его выпрямления будет несколько хуже, чем у вольтметра с германиевым диодом.

Схема выносной измерительной головки с диодом Шотки к распространенному мультиметру М832 (или другому аналогичному с входным сопротивлением не менее 1 МОм) изображена на рис. 2. Как и в аналогичном устройстве с германиевым диодом [1], калибруют ВЧ вольтметр подбором резистора R1 — при подаче на вход ВЧ напряжения 2 В (действующее значение) показания мультиметра должны быть также 2 В.

Зависимость показаний мультиметра от уровня ВЧ напряжения на входе головки дана на рис. 3 (кривая 1). Здесь же для сравнения приведена и аналогичная зависимость для головки с германиевым диодом (кривая 2) Участки кривых 1 и 2 в интервале 0, 2… 2 В практически идентичны. Как и следовало ожидать, при ВЧ напряжении, меньшем 0, 2 В эффективность головки с диодом Шотки хуже, но все же достаточна для измерения напряжения примерно до 50 мВ.

Незначительное усложнение детекторной головки с диодом Шотки позволяет сдвинуть нижнюю границу измерений до значений в несколько милливольт. Способ этот не нов — его применяли еще на заре полупроводниковой

электроники. Речь идет о пропускании через диод небольшого постоянного тока в прямом направлении. Схема детекторной головки такого типа показана на рис. 4. Значение тока через измерительный диод VD1 определяется сопротивлением резистора R1 и в данном случае примерно равно 20 мкА. При этом падение напряжения на диоде будет около 0, 2В. Для того чтобы исключить его влияние на результаты измерении, на второй вход мультиметра надо подать точно такое же напряжение. Его можно получить с помощью обычного резистивного делителя, но лучше это сделать введением второго диода Шотки (VD2 на рис 4). Одинаковые напряжения на обоих диодах устанавливают переменным резистором R2 по нулевым показаниям мультиметра в отсутствие напряжения на входе головки. Этот диод не используется для измерения напряжения, но если его поместить рядом с диодом VD1 (в тепловом контакте с ним), повысится температурная стабильность работы измерительной головки. Это особенно важно при измерении самых малых ВЧ напряжений. Дело в том, что при изменении окружающей температуры изменения падения напряжения на обоих диодах будут примерно одинаковыми и балансировка головки не будет нарушаться. Испытания головки показали, что ее чувствительность при малых напряжениях заметно повысилась (по сравнению с вариантом на рис. 2) а зависимость показаний мультиметра от ВЧ напряжения на входе головки у нее практически совпадает с аналогичном зависимостью для головки с германие вым диодом (кривая 2 на рис. 3).

Максимально допустимое обратное напряжение диодов Шотки ВАT41 — 100 В. Следовательно, максимальное ВЧ напряжение, которое можно измерять головкой с таким диодом — примерно 35 В (действующее значение). Емкость перехода диода при обратном смещении 1 В не превышает 2 пФ Измерения показали что у головки с диодом ВАТ41 нет частотной зависимости показаний, по крайней мере до 30 МГц на более высокой частоте проверка не производилась) Этот диод выпускается з миниатюрном стеклянном корпусе без маркировки на нем Вывод катода помечен на корпусе темной полоской.

Диод ВАТ41 — один из наиболее распpocтраненных высокочастотных диодов Шотки в стеклянном корпусе с проволочными выводами. Автор приобрел его в московском магазине фирмы «Чип-и Дип». В октябре прошлого года розничная цена была всего 7 руб 60 коп за штуку. В измерительной головке можно применить и другие импортные диоды, например BAR28, 1N5711 или 1N6263. Все три диода имеют близкие характеристики. Они немного уступают BAR41 по максимально допустимому обратному напряжению (70 В), но имеют заметно меньшую емкость — около 2 пФ при нулевом напряжении на диоде (!) и должны работать на частотах несколько сотен мегагерц.

Из отечественных диодов Шотки в головке можно применить КД922А, КД922В и КД923А. Однако у них заметно более низкие значения максимального допустимого обратного напряжения — у лучшего из них по этому параметру диода КД922Б оно всего 21 В.

Наличие у мультиметра М832 в розетке для измерений параметров транзисторов стабилизированного напряжения — около 3 В, и то, что для головки требуется ток всего несколько десятков микроампер, наводит на мысль использовать его для питания головки. Однако поскольку мультиметр при измерениях ВЧ напряжения не соединяется с общим проводом (он фактически включен в диагональ моста), невозможно это сделать напрямую. Использовать в этом случае какие-либо электронные устройства (например как это сделано в [2]) нецелесообразно. Два дополнительных гальванических элемента типа АА обеспечат работу измерительной головки на протяжении очень длительного времени, даже без отключения питания, поскольку потребляемый ею ток сопоставим с током саморазрядки элементов. При питании головки от двух элементов АА сопротивление резисторов R1 и R3 (рис 4) следует уменьшить до 300 кОм. Уменьшение тока через диод до 10 мкА не сказывается на характеристиках измерительной головки.

Поскольку нагрузка головки высокоомная и ток через диод ограничен, превышение максимально допустимого входного напряжения не приводит к немедленному выходу диода из строя. Но при этом вольтметр также перестает быть линейным (занижает результаты измерений). Это явление иной раз приводит к курьезам вроде «КСВ зависит от уровня мощности передатчика», хотя КСВ конечно не изменяется. Просто в этом случае диодный вольтметр в измерительном узле КСВ метра при повышении мощности выходит за пределы линейного выпрямления ВЧ напряжения.

Борис Степанов

ЛИТЕРАТУРА

1. Степанов Б. ВЧ головка к цифровому

мультиметру. — Радио, 2006, № 8, с. 58, 59.

2 Бирюков С. Приставка к мультиметру для измерения температуры. — Радио, 2001, № 1, с. 54, 55.


Как собрать свой собственный вольтметр

Когда вы работаете с электричеством, одним из самых важных инструментов в вашем распоряжении является вольтметр . Это устройство регистрирует величину напряжения, протекающего через ток в любой заданной точке. Вольтметры бывают самых разных стилей, от стационарных счетчиков в транспортных средствах до портативных устройств, используемых электриками. Они могут быть в простой аналоговой форме или в виде цифрового мультиметра, выполняющего множество различных функций.Если вам нужно протестировать схему, но у вас нет вольтметра, вы можете построить его самостоятельно, используя несколько простых предметов.

Шаг 1. Найдите металлическую катушку

Чтобы сделать собственный вольтметр, вам понадобится медная катушка, которая может проводить электричество. Вы можете найти эту медную катушку в других неработающих электрических устройствах или сделать свою собственную. Это должен быть тонкий медный провод, плотно обернутый вокруг непроводящего материала.

Шаг 2 — Постройте рамку для вольтметра

Теперь вам нужно построить рамку вольтметра.Начните с небольшого куска дерева размером 6 на 6 дюймов для основы. Приклейте две части (маленькие кусочки пиломатериала диаметром 2,5 см), стоя вверх, к основанию. Они должны быть на расстоянии около 1/2 дюйма друг от друга.

Шаг 3 — Прикрепите пластмассовые детали

Вырежьте ножом небольшую выемку на пластмассовых деталях, которая будет служить подшипником для вольтметра. Приклейте их к двум вертикальным доскам.

Шаг 4 — Приклейте четвертый кусок дерева

Возьмите четвертый кусок небольшого дерева и приклейте его сбоку от двух опорных частей, которые стоят вертикально.Этот кусок должен быть позади двоих и лежать поперек их спины. Приклейте медную катушку к центру последнего куска дерева.

Шаг 5 — Соберите измеритель

Прикрепите небольшой магнит к концу соломинки. Используйте клей, чтобы удерживать магнит. Возьмите швейную иглу и протолкните ее через сторону соломинки, пока она не выйдет с другой стороны. Он должен быть ближе к концу, на котором расположен магнит. Поместите иглу между двумя опорами, опирающимися на пластиковые выемки.Приклейте два куска металла к концам иглы, чтобы она оставалась на пластиковых выемках.

Шаг 6 — Проверка вольтметра

Наклоните вольтметр на бок, чтобы магнит повернулся к катушке. Поместите аккумулятор рядом с выводами катушки. Используйте какой-нибудь провод, чтобы прикрепить положительный конец батареи к левой стороне катушки. Другим проводом подключите отрицательный конец батареи к правой стороне катушки. Когда через катушку проходит ток, он отталкивает магнит и заставляет соломинку раскачиваться.Как только вы освободите провод от тока, магнит вернется в исходное нулевое положение.

Diy цифровой вольтметр панель счётчик 0-50V

Друзья интересовали схема цифрового вольтметра очень понравилась. Но нельзя покупать микросхемы, так как она очень древняя.
Теперь есть цифровой панельный вольтметр, который легко использовать как


Рисунок 1 — это шкала от 0 до 50 В. Дисплей с 7-сегментным светодиодным индикатором. Стоимостью всего 3 доллара.


Рисунок 2 — разъем или клемма проводов, белый цвет — источник питания 9 В постоянного или переменного тока, а входные провода — черный, как отрицательный (-), а следующий — красный провод, как положительный (+).на полном диапазоне 0-50 В.
Так исправлено большинство моих рабочих.

Следовательно, для него необходимо использовать блок питания. Как показано на рисунке 3, я выбрал старый адаптер постоянного тока 12 В на 450 мА, потому что я не использую его ни для каких операций. (уже для использования)
Но он использует 9 вольт, мы должны снизить напряжение до него.


Рисунок 3 Многие адаптеры постоянного тока используются в качестве источника питания.

Затем я открываю адаптер постоянного тока, очевидно (рис. 4) они используют LM7812 для регуляторов постоянного тока на 12 вольт



Рисунок 5 Все детали необходимо модифицировать как 9-вольтовые регуляторы постоянного тока. У которых один транзистор MJE3055 или TIP41 или TIP31 — это транзистор NPN 2А 40В.

Следующим шагом является стабилитрон 10 В на 1 Вт, который используется как постоянное напряжение 10 В. И резистор 470 Ом для подачи тока смещения на стабилитрон и базу транзистора для обеспечения высокого тока на выходе. Этот измеритель использует только ток около 100 мА.


Как Рисунок 6 Сравнение между набором транзисторных регуляторов изменено, что позволяет им заменить IC-7812.


Рис. 7 Я обнаружил, что капля электролитического конденсатора не подходит для использования в будущем. Я меняю его на 1000uF 35V выше напряжения, чем старый.

Рекомендуется: Источник переменного тока 0-50 В, 3 А Проект


Рис. 8 Адаптер постоянного тока на 9 В адаптирован успешно.


Видео: Тестирование, очень точность. По сравнению с цифровым мультиметром.
Я измеряю напряжение 9-вольтовой батареи, результат 8.3В же им.

3-х проводная светодиодная панель цифрового вольтметра


Если у нас есть 3-х проводная светодиодная панель цифрового вольтметра.


Вот его спина. Смотрим на 3 провода: красный, черный, желтый.
Как им пользоваться?
Разводка 3х проводов в светодиодный вольтметр.

  • КРАСНЫЙ, PW (+) — положительное напряжение источника питания
  • Черный, PW (-) — отрицательное напряжение источника питания
  • Желтый, для измерения напряжения

Нам нужно использовать внешний источник постоянного тока подача к ним от 3В до 30В.В этом случае я использую источник питания 9 В, и это должен быть фиксированный стабилизатор.

Вот несколько связанных схем, которые тоже могут оказаться полезными:

Проект мотоцикла: Необходим совет по подключению цифрового светодиодного вольтметра — сделай сам

Привет,

Электроника — не моя сильная сторона, но я могу хорошо паять.

Я помогаю своему другу установить на его велосипед миниатюрный цифровой вольтметр, чтобы он мог следить за напряжением батареи.

Аккумулятор на 12 вольт.

Миниатюрный вольтметр похож на показанный ниже.

Проводка кажется максимально простой.

Его красный провод подключается к горячему проводу, а его черный провод заземлен.

Можно ли подключить горячий провод вольтметра к горячему проводу выключателя звукового сигнала?

Или к горячему проводу для аварийного выключателя?

Эти провода будут горячими только тогда, когда ключ зажигания находится в положении «включено».

Будем признательны за все советы / опыт / рекомендации.

Мои 2 цента. Работал над всевозможными велосипедами более 30 лет. Если бы это был мой, я знаком с платформой, я бы не стал резать / сращивать или использовать кусочки соединителей shi * scothlock. Не хочу ставить под угрозу водонепроницаемость оригинальной подвесной системы. Звуковой сигнал нагревается на 12 В каждый раз, когда включено зажигание и / или велосипед работает. Переключатель звукового сигнала заземляет цепь для включения звукового сигнала. Звуковой сигнал подается после выключателя зажигания и имеет ту же цепь, что и питание катушки зажигания.Очень легко врезаться, не разрезая стыков. Вы можете использовать комбинированный штекерный / гнездовой соединитель автомобильного типа: отсоедините горячий провод от звукового сигнала, вставьте штекерный соединитель, подключите провод звукового сигнала обратно к одному из двух штыревых выводов, припаяйте, термоусадочный лопаточный зажим с внутренней резьбой и подключите к оставшемуся штекерному зажиму. Заземляющая сторона вольтметра также легко, ищите существующий провод заземления, прикрепленный к раме, есть несколько спереди, рядом / под бензобаком. Припаяйте, усадите кольцевую клемму 1/4 дюйма к отрицательному проводу вольтметра, снимите 6-миллиметровый болт заземляющего провода на раме и установите туда отрицательный провод, снова подсоедините провод заземления жгута и затяните.Очень просто. Если байк продан / продан, все вышеперечисленное можно удалить без каких-либо следов его присутствия, и так же просто можно установить вольтметр на следующий велосипед. Фактическая установка вольтметра остается на усмотрение владельца, где бы это ни было удобно. Показания вольтметра будут отражать фактическое рабочее напряжение электрической системы, как только владелец привыкнет к показаниям, он будет знать, что что-то не так, когда показания не соответствуют нормальному. Этот тип светодиодного вольтметра практически ничего не потребляет с точки зрения мощности системы, поэтому не добавит в систему какой-либо измеримой мощности.Постараюсь найти изображение терминального крана, о котором я говорю, они должны быть в любом магазине автозапчастей. Напишите мне, если вам нужна дополнительная информация, дайте нам знать, как вы справляетесь со своим проектом.

Можете ли вы доверять своему вольтметру?


Иногда мне интересно, какому из моих портативных цифровых вольтметров я могу доверять — B&K, Fluke или Amprobe. Обычно они довольно близки, но меня беспокоит то, что я не знаю, правы ли они на носу.

Конечно, я просто разборчив, потому что мне редко требуется точность, превышающая три или четыре цифры, но было бы неплохо узнать ответ.К счастью, в наши дни существует ряд очень точных схем опорного напряжения, которые вы можете построить или купить за несколько долларов. Готовый к использованию блок производства Agilent показан на рис. 1 , рис. 1 .

РИСУНОК 1. Этот модуль опорного напряжения за 20 долларов переключается между 2,500, 5,000, 7,500 и 10,00 вольт и имеет встроенную перезаряжаемую батарею USB.


Он выдает 2.500, 5.000, 7.500 и 10.00 вольт и стоит менее 20 долларов на eBay. Фактическое точно измеренное напряжение записано на боковой этикетке и соответствует шести цифрам.Ее сердцем является ИС опорного напряжения Analog Devices AD584 с лазерной подстройкой.

СТРОЙ СОБСТВЕННЫЙ

Или… вы можете создать свой собственный эталон из частей в своей корзине для мусора. На рисунках 2 и 3 показана простая макетная плата, которую я сделал примерно за час, и ее схема. Единственный компонент, который у меня не было под рукой, — это AD584.

РИСУНОК 2. В моем самодельном макете используется DIP AD584 с лазерной обрезкой; Выход 2.500 В с точностью до 1 мВ.



РИСУНОК 3. В схеме самодельной макетной платы могут использоваться две версии AD584, в зависимости от желаемой точности.


Существует два класса AD584 для любителей — J и K, которые определяют точность выходных сигналов. J составляет +30 мВ, а K составляет +10 мВ для их выходных напряжений 10,00 В. ИС на макетной плате — это версия K, и в спецификации указана максимальная погрешность +3,5 мВ для выхода 2,500 В. Как видите, погрешность измерения намного меньше — всего +1,0 мВ. Это одна часть из 2500. Достаточно хорошо для большинства измерений!

Ради удовольствия, я откопал свою старую модель 630NA Triplett VOM с ее классной зеркальной шкалой с защитой от параллакса, чтобы посмотреть, что она прочитает.Я увеличил изображение в Рис. 4 и оценил, что показание составляет 2,488 вольт.

РИСУНОК 4. Моя винтажная модель 630 Triplett VOM имеет точность в пределах 1/2% после десятилетий интенсивного использования.


В инструкции к измерителю указана точность + 1-1 / 2% от полной шкалы. Итог: Мой Triplett имел точность в пределах 1/2% в диапазоне трех вольт. Не так уж и плохо для метра ровнее холмов!

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

Я не собираюсь обсуждать влияние температуры на какие-либо эталоны напряжения, о которых я расскажу позже в этой статье, потому что это совершенно другая тема.Кроме того, это широко освещается в научных исследованиях. Температура является критически важным параметром для многих типов эталонов, но для любительских ИС влияние весьма незначительно.

Например, выходное напряжение 5.000 В AD584 изменяется только примерно на +1,25 мВ во всем промышленном диапазоне от 0 ° C (32 ° F) до 70 ° C (158 ° F). Если вам интересно, я провел температурные тесты на AD584, и результаты представлены в виде графика на рис. A на боковой панели.

Рисунок A. Температурный график выходного сигнала AD584 IC 5.000V показывает изменение всего на 2,5 мВ от 0 ° C до 70 ° C.


ЧЕРНЫЕ КОРОБКИ

Эталоны напряжения (или стандарты) в прошлом были не такими маленькими или недорогими, как современные ИС. Они были представлены в блестящих черных бакелитовых корпусах, которые стоили 40 долларов в долларах 1963 года. По прихоти я купил новый (на самом деле 39-летний), сделанный лабораторией Эппли на eBay, за 50 долларов. Это настоящая красота. См. Рис. 5 для сравнения размеров с современным DIP AD584.

РИСУНОК 5. Стандартный элемент Weston, изготовленный Eppley, был мировым стандартом первичного напряжения на протяжении более 70 лет.


В течение почти 80 лет (с 1911 по 1990 год) эти блестящие черные корпуса, называемые ячейками Вестона, безраздельно господствовали в качестве мировых эталонов первичного и вторичного напряжения. Внутри корпуса находился простой стеклянный флакон, наполненный химикатами высокой степени чистоты. На рис. 6 показан один из флаконов Н-образной формы с химическими веществами на дне каждой ножки, заполненными жидкостью чуть выше средней точки.

РИСУНОК 6. Внутри стандартной ячейки находился стеклянный сосуд, заполненный химическими веществами, которые генерируют точное и стабильное напряжение.


Химические вещества включали сульфаты ртути и кадмия, кадмиево-ртутную амальгаму и электрод из блестящей металлической ртути в нижней части правой ноги. Платиновые провода использовались для вывода напряжения. Напряжение было создано взаимодействием между этими химическими веществами и составляло немногим более одного вольта; 1.0193 +.0002 вольт, если быть точным.

Калибровочные лаборатории компаний по всему миру использовали эти ячейки для калибровки своих вольтметров, чтобы характеристики производимых ими электрических компонентов и оборудования были сопоставимы для всех пользователей. При использовании элементы могли подавать только несколько микроампер (никогда не более 100 мкА). Обычно лабораторный потенциометр, который использовал нулевой ток от ячейки при балансировке, использовался для генерации других точных более высоких напряжений для калибровки обычных вольтметров.

В инструкции по эксплуатации ячейки содержалось интересное предостережение: «Если ячейка закорочена на 30 минут, подождите пять недель, чтобы она восстановилась с точностью до 75 мкВ.Урок: не сокращайте их, иначе придется долго ждать.

ОТСЛЕЖИВАНИЕ НАЦИОНАЛЬНОГО БЮРО СТАНДАРТОВ (NBS)

Хотя ячейки Weston были очень стабильными, их все же нужно было периодически проверять по национальным сверхточным первичным стандартным ячейкам, расположенным в Национальном бюро стандартов (NBS) в Вашингтоне, округ Колумбия. Калибровочные лаборатории и производители элементов периодически отправляли свои элементы в Вашингтон, а NBS выдавало сертификат с указанием их точных измеренных напряжений, соответствующих одному микровольту.Самый стабильный тип клеток — так называемые «насыщенные» клетки — были настолько хрупкими, что их нельзя было наклонять более чем на 45 градусов, и их приходилось переносить вручную до и от NBS.

Производители элементов

(например, Eppley) также будут поддерживать сверхточные эталоны насыщения на своих предприятиях, поэтому отдельные вторичные элементы, которые они продают, можно будет проследить до NBS. На рис. 7 показан слегка помятый сертификат, прилагаемый к моему стандартному элементу Eppley с серийным номером 864673, сертифицированный для шести цифр.Моя вторичная ячейка — это «ненасыщенный» тип, который не чувствителен к опрокидыванию и может быть отправлен обычной почтой.

РИСУНОК 7. Изготовитель предоставил сертификат калибровки вместе с каждой ячейкой сроком на один год.


НИЧЕГО НЕ ПРОСТО

Недостаточно было просто владеть аккуратной ячейкой. Теперь мне нужен был «хороший» цифровой вольтметр для измерения, а не четырехзначный Fluke. Я хотел точно знать, какое было напряжение, по крайней мере, с шестью или более цифрами.Итак, я проверил цену отремонтированного 7-1 / 2-значного HP: 2550 долларов. Глоток! А как насчет eBay? Как насчет старинного 6-1 / 2-значного HP3456A за 99 долларов? Бинго! Проверьте это на Рисунок 8 .

РИСУНОК 8. Спустя 39 лет напряжение, создаваемое этим элементом, упало всего на 0,115 милливольта.


Когда пришло, все цифры загорелись. Однако нажатие кнопки «Тест» вызвало ошибку «-4.0000», что вызвало у меня подозрения. Итак, я закоротил входные клеммы, и он отобразил всевозможные случайные цифры, а не 0.000000 Я ожидал.

После нескольких дней разборки, измерения различных напряжений и поиска людей с той же проблемой я нашел ответ. Фигово! У более старых вольтметров HP3456A (как и у меня) был недостаток конструкции. Три ПЗУ на плате №4 имели тенденцию терять свою память через несколько лет. Я сказал несколько слов, которые не могу повторить.

После дополнительных исследований я нашел несколько предприимчивых экспериментаторов, которые придумали, как заменить плохие ПЗУ более современными СППЗУ, такими как 2716 или 2732.Это звучало как забавная задача, пока я не понял, сколько часов потребуется, чтобы вытащить микросхемы, изменить контакты адреса, загрузить файлы и записать новые EPROM. Даже в этом случае он может не сработать, и его все равно придется откалибровать.

Итак… Я уступил и купил еще один HP3456A в магазине обычного тестового оборудования за втрое больше денег, и они откалибровали его в соответствии с исходными характеристиками. Когда он прибыл, я проверил, не были ли заменены ПЗУ. Большой сюрприз! Доска № A4 была полностью переработана HP.Не больше трех ПЗУ, только один большой. Надеюсь, он не умрет, как другие. На рисунках B и C на боковой панели показаны фотографии обновленной платы HP.

Компания HP модернизировала свой вольтметр HP3456A, заменив три неисправных ПЗУ на одну микросхему памяти большего размера.

РИСУНОК B. Старый HP3456A (серийный № 18467) с тремя несуществующими ПЗУ.

РИСУНОК C. Более новый HP3456A (серийный номер 19178) с переработанной платой и одним ПЗУ.

Последняя глава этой истории лучше начала. Парень, который продал мне оригинальное нерабочее устройство, изящно вернул мне мои 99 долларов и сказал мне оставить их как дверной упор. В общем, все сложилось к лучшему.

СЕРЬЕЗНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Сертификат Figure 7 для 39-летней черной красавицы был 1,01928 вольт. Однако было известно, что некоторые элементы Weston с годами теряли небольшое количество напряжения; около 30 мкВ / год: -30 мкВ x 39 лет = -1560 мкВ (1.56 мВ). Немного!

С моим недавно приобретенным и откалиброванным HP3456A в руке Рисунок 8 показал фактические потери, и они были намного меньше: 1,019280V — 1,019165V = 115 мкВ, то есть потеря 0,115 мВ за 39 лет. Удивительный! Возможно, меньшие потери были связаны с новым состоянием ячейки и безопасным хранением на складе все это время. Кто знает?

НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Между тем время шло, и появлялись новые технологии, бросающие вызов ячейке Вестона.В данном случае именно джозефсоновский переход оказался в 1000 раз точнее и стабильнее.

В 1962 году аспирант Кембриджского университета по имени Брайан Джозефсон вывел серию уравнений, которые постулировали, что два сверхпроводящих электрода, разделенных тонким слоем изоляции, образуют специальный переход, известный теперь как переход Джозефсона. Если на электроды подавали микроволновый сигнал переменного тока, пары куперовских электронов туннелировали бы через изолятор и создавали крошечное напряжение постоянного тока милливольтного уровня на электродах.Важность заключалась в том, что значение крошечного постоянного напряжения можно было привязать к частоте микроволнового сигнала. Другими словами, точная частота будет каждый раз производить точное напряжение.

Несколько милливольт не были очень полезным источником калибровки, поэтому разработчики изготовили структуру типа интегральной схемы, которая имела массив из тысяч крошечных переходов, все последовательно соединенных друг с другом. Потребовалось 20 208 крошечных переходов для получения одного вольт и почти 300 000 для получения 10 вольт. На рис. 9 показан вид под микроскопом ранней одно-вольтовой версии.Если присмотреться, можно увидеть змеевидный ряд переходов, хотя весь чип был всего около 3/4 дюйма в ширину.

РИСУНОК 9. Это увеличенное изображение сверхпроводящей решетки джозефсоновских переходов имеет 20 208 крошечных переходов, которые генерируют 1 000 000 вольт. Фотография любезно предоставлена ​​NIST.


Рис. 10 представляет собой вид типичной сложной лабораторной установки, использующей несколько цилиндрических дьюаров с жидким гелием (произносится как «do’-ers») для охлаждения интегрированных решеток до четырех градусов выше абсолютного нуля и подачи микроволновой энергии на переходы.

РИСУНОК 10. В стандартной установке первичного напряжения используется резервуар с жидким гелием для охлаждения матрицы джозефсоновских переходов внутри него до 40 К. Фото любезно предоставлено NIST.


Рис. 11 — очень упрощенная схема расположения переходов, показывающая поток точного микроволнового сигнала.

РИСУНОК 11. Значение выхода постоянного тока на этой упрощенной диаграмме решетки привязано к частоте входной микроволновой мощности.


Типичные частоты около 75 ГГц. Также для простоты не показаны токовые провода смещения, которые определяют рабочую точку массива и полярность выходов постоянного тока.

В настоящее время 10-вольтовые системы стандарта напряжения Джозефсона (JVS) расположены более чем на 70 объектах по всему миру, и пока мы говорим, разрабатываются новые, более компактные и программируемые системы. Однако все это развитие произошло не в одночасье. Прошло несколько десятилетий, прежде чем первая практическая система была готова для повседневного использования, за исключением лабораторных условий, которыми управляют доктора философии.

Если вы хотите узнать еще больше о джозефсоновских переходах, в Интернете есть немало научных статей. Также проверьте Википедию.

Кстати, если у вас есть лишние деньги, вы можете купить программируемый прибор Джозефсона на 10 В под ключ в NIST (Национальный институт стандартов и технологий) по выгодной цене в 220 600 долларов. Или… вы можете построить его в подвале.

МОИ СЧЕТЧИКИ ТОЧНЫ ИЛИ НЕТ?

Наконец, я проверил все вольтметры в своем магазине на 5.00000V IC, как показано на Рис. 12 .

РИСУНОК 12. Мой цифровой мультиметр Fluke расположен прямо на носу по сравнению с прецизионным источником напряжения.


Это было своего рода разочарованием, потому что ВСЕ измерители были прямо на носу, включая некоторые аналоговые панельные измерители. Так что теперь у меня нет сомнений в точности любых измерений постоянного напряжения, которые я сделаю в будущем.

Вы можете задаться вопросом, зачем нужно периодически калибровать счетчики, если они всегда кажутся правильными.Ответ прост. В юности я недолго проработал в калибровочной лаборатории крупной аэрокосмической компании и задал супервайзеру тот же вопрос. Он сказал: «Вы можете подумать, что с ними все в порядке, но они могли быть выброшены или вырублены на [производственной] линии. Никогда не узнаешь, пока не проверишь их.

УПАКОВКА

Хотя было бы весело иметь свой собственный сверхточный прибор Джозефсона мирового класса в вашем подвале, доставка жидкого гелия каждый месяц может удивить соседей.

Вместо этого вы можете легко построить или купить идеально хороший источник опорного напряжения IC и спокойно подумать о точности ваших измерителей. По крайней мере, вы будете точно знать, какому счетчику можно доверять. NV


Стандарты напряжения Список деталей

ПУНКТ ОПИСАНИЕ ПОСТАВЩИК
C1, C2 Конденсатор, 0,1 мкФ, 50 В Digi-Key, P4525-ND
D1 Диод, 1N914 Digi-Key, 1N914BCT-ND
Светодиод светодиод, красный Ящик для мусора
R1 Резистор, 20 кОм Digi-Key, 20KQBK-ND
U1 Регулятор, 15 В, 100 мА, 78L15 Цифровой ключ, MC78L15ACPFS-ND
U2 Опорное напряжение, AD584K Digi-Key, AD584KNZ-ND
SW1 Переключатель сдвижной, SPDT Digi-Key, EG1903-N
ТП1-4 Столб для переплета, пара, красно-черный Jameco 77691 (получите три пары)
Макетная плата Макетная плата без пайки Jameco 2155452
Аккумулятор (2) 9В щелочные Walmart
Держатель (2) Держатель батареи, 9 В Digi-Key, BH9VW-ND

Руководство по безопасности цифрового мультиметра

В недавнем опросе более 30% электриков признали, что не используют испытательные инструменты, точно рассчитанные для их рабочей среды.Это чистая правда, что качественно построенный цифровой мультиметр будет работать лучше в тяжелых условиях, чем модель второго уровня. Инструмент высшего уровня не только сможет противостоять вашей рабочей среде, но и поможет вам обезопасить себя. Когда у вас есть мультиметр, важно оставаться в безопасности в любой среде, в которой вы работаете — всегда проверяйте, безопасен ли мультиметр в использовании.

Какие электрические параметры?

Любой актив, который использует или перемещает электричество, имеет набор электрических параметров.Это рейтинги и коды, такие как рейтинги CAT и коды защиты от проникновения (коды IP), которые соответствуют стандартам, установленным назначенными группами профессионалов. Понимание электрических параметров актива поможет вам понять, как проверить этот актив на производительность и как обеспечить безопасность актива и себя (и окружающих). Некоторые примеры электрических параметров включают импеданс, пусковой ток, коэффициент мощности и падение напряжения.

Что такое номиналы CAT мультиметра? Цифровые мультиметры

рассчитаны на различные электрические параметры, поэтому вам нужно будет проверить соответствующие рейтинги CAT, коды IP и символы независимой проверки, чтобы убедиться, что выбранный вами мультиметр прошел испытания в независимой лаборатории и безопасен для ваших измерений.

При определении правильного номинала категории установки при перенапряжении (CAT II, ​​CAT III или CAT IV) вам нужно всегда выбирать инструмент, рассчитанный на наивысшую категорию, в которой вы потенциально могли бы его использовать, и выбирать номинальное напряжение, соответствующее этим ситуациям или превышающее их. Измерители с рейтингом CAT разработаны для минимизации или уменьшения вероятности возникновения дуги внутри измерителя. Рейтинги обычно находятся возле входных разъемов.

Чтобы разобраться в этом, если вы готовитесь к измерению электрической распределительной фидерной панели на 480 В, вам необходимо использовать измеритель с номиналом не ниже CAT III-600 В.Это означает, что CAT III-1000 V или CAT IV-600 V также могут работать в этой ситуации.

Категория измерений Описание Примеры
CAT IV

Трехфазное подключение к электросети, любые наружные проводники

Ограничено только трансформатором электросети, питающим цепь

›› 50 кА, короткое замыкание ток цепи

  • «Источник установки» — низковольтное соединение (служебные кабели) с электросетью.
  • Счетчики электроэнергии, первичные устройства максимальной токовой защиты.
  • Внешний и служебный вход, линия электропередачи от столба к зданию, участок между счетчиком и панелью
  • Воздушная линия к отдельно стоящему зданию, подземная линия к скважинному насосу.
CAT III

Трехфазное распределение, включая однофазное коммерческое освещение

‹Ток короткого замыкания 50 кА

  • Оборудование в стационарных установках, такое как распределительные устройства и многофазные двигатели.
  • Автобусы и фидеры на промышленных предприятиях.
  • Фидеры и короткие ответвления, устройства с питанием непосредственно от распределительных щитов.
  • Системы освещения в больших зданиях.
  • Розетки для бытовых приборов с короткими соединениями с служебным входом
CAT II

Однофазные нагрузки, подключенные к розетке.

‹10 кА ток короткого замыкания.

  • Приборы, переносные инструменты и прочие бытовые и аналогичные грузы.
  • Розетки и длинные ответвления.
    • Розетки на расстоянии более 10 метров (30 футов) от источника CAT III.
    • Розетки на расстоянии более 20 метров (60 футов) от источника CAT IV.

Двузначные коды IP сообщают вам, какой уровень защиты от пыли и воды может выдержать ваш счетчик. В нем подробно указано, какой размер частиц пыли будет задерживаться и на какую глубину воды ваш мультиметр может быть погружен и продолжит работу.

Уровни защиты от проникновения для твердых тел

1 9044 9044 9044 9044 9044 9044 9044 9044 большая поверхность корпуса
Уровень Размер объекта Эффективен против
0 Размер объекта Без защиты
2 > 12.5 мм Пальцы или аналогичные предметы
3 > 2,5 мм Инструменты, толстая проволока
4 > 1 мм Гранулированные предметы. Большинство проводов, винтов и т. Д.
5 Пылезащита Не полностью предотвращена, но не должна мешать удовлетворительной работе
6 Пыленепроницаемость Отсутствие проникновения пыли. Пылезащита

Вторая цифра IP-рейтинга указывает уровень защиты от воды.

Уровни защиты от проникновения воды

4 Без вредного воздействия В Fluke мы тестируем наши продукты на безопасность, доводя их до предела возможностей.Только когда группа тестирования больше не может заставить устройство выйти из строя, его можно запустить в производство. Цель состоит в том, чтобы цифровой мультиметр Fluke постоянно выдерживал самые суровые условия реального мира и позволял вам, пользователю, быть в безопасности и каждый день возвращаться домой. Мы также гарантируем, что наши продукты проходят независимые испытания, чтобы подтвердить наши требования.

Какие меры безопасности при работе с мультиметром?

Перед тем, как проводить измерения с помощью мультиметра, вы должны сначала визуально осмотреть его.Проверьте глюкометр, измерительные щупы и принадлежности на предмет физических повреждений. Убедитесь, что все заглушки надежно закреплены, и следите за оголенным металлом или трещинами в корпусе. Никогда не используйте поврежденный глюкометр или поврежденные измерительные щупы.

После визуального осмотра убедитесь, что ваш мультиметр работает правильно. Никогда не предполагайте, что это так. Используйте известный источник напряжения или устройство проверки, такое как Fluke PRV240, для проверки правильности работы вашего измерителя. Это NFPA70E (U.S.) и требования GS38 (Европа).

Работа с электричеством всегда сопряжена с риском. Знайте, что это за опасности, и примите соответствующие меры, прежде чем начинать измерения. Помните о возможности возникновения всплесков напряжения, таких как переходное перенапряжение, вспышки дуги или вспышки дуги.

  1. Всегда предполагайте, что каждый электрический компонент в цепи находится под напряжением, пока вы не предпримете меры по его разрядке. Шок возникает, когда человеческое тело становится частью электрической цепи; обращайте внимание на положение тела при работе в электрической среде.
  2. Обязательно используйте правильные средства индивидуальной защиты (СИЗ) в каждой ситуации. Это означает как на теле (например, перчатки, головной убор), так и вблизи тела (например, изолированные резиновые коврики). Они необходимы при работе с или рядом с находящимися под напряжением и незащищенными электрическими цепями с напряжением более 50 В.
  3. Никогда не работайте в одиночку при работе с открытым и находящимся под напряжением оборудованием или рядом с ним. Будьте в безопасности и убедитесь, что вы и ваш партнер также осведомлены о вашем окружении. По возможности не проводите измерения во влажной или влажной среде и убедитесь, что вокруг вас нет опасных атмосферных явлений (т.е. легковоспламеняющаяся пыль или пар).
  4. Наконец, обратите внимание на дисплей цифрового мультиметра на предмет визуальных предупреждений. Он может предупреждать пользователей о нарушениях, таких как небезопасное напряжение (30 В или выше) на измерительных щупах.

Связанные ресурсы

Найдите подходящий мультиметр

Полное руководство по покупке (2022)

Вы каким-то образом познакомились с мультиметром или у вас возникла проблема, и вы поняли, что мультиметр — правильный инструмент для ее решения. Теперь вы новичок или человек, который не знает, какой мультиметр лучше всего купить.Вы просто искали и нашли эту статью.

Привет, я Аббас. Эта статья — путешествие человека, который хочет купить лучший мультиметр для начинающих. У него нет предыдущего опыта в этой области, и ему нужен кто-то, кто сможет направлять его от начала до конца. Поздравляю, эта статья для вас. И в конце этого пути вы сможете найти качественный мультиметр и, возможно, купить его, если он вам действительно понравится.

Отлично звучит?

Обычно, когда вы хотите купить мультиметр в Интернете, вам необходимо выполнить следующие шаги.

  • Сначала вы начинаете искать в Интернете лучшие мультиметры для начинающих (именно так вы нашли эту статью).
  • Интернет-поиск дает вам множество статей с потрясающим списком и содержанием.
  • Вы открываете каждую статью, переходите к рекомендованным ими продуктам и слушаете, что они говорят.
  • Теперь у вас есть много продуктов, и вы затем сравниваете их с точки зрения цен, отзывов людей, представления бренда, стоимости доставки и т. Д.
  • После тщательного сравнения вы наконец решаете, какой купить.
  • И с кнопкой «Добавить в корзину» ваше путешествие заканчивается.

Что я буду делать в этой статье? Что ж, я сделаю все вышеперечисленное для вас, сэкономив вам много времени и энергии. Но не это делает эту статью уникальной.

То, что я сделаю, помимо отзывов людей, ценников и т. Д., Также будет включать мой собственный опыт инженерной работы, следующие технические особенности и параметры при создании и предоставлении вам рекомендованного списка мультиметров.

  • Входное сопротивление мультиметра
  • Автоматический диапазон и ручной диапазон
  • Выбор стандартного диапазона
  • Точный счет цифр
  • Надлежащий предохранитель при работе от сети высокого напряжения или переменного тока
  • Правильные датчики
  • Истинное среднеквадратичное значение, если вы работаете с переменным напряжением
  • Сертификат CE или FCC
  • Безопасность CAT-I, CAT-II или, возможно, CAT-III (это стандарты безопасности)

Надеюсь, вам понравится и вы оцените это небольшое усилие, которое упростит принятие решения о покупке мультиметра для начинающих.

Лучшие мультиметры для начинающих.

В большинстве случаев мультиметр — это первое устройство, с которым вы знакомитесь, когда вступаете в мир электроники. Учиться и играть с ним весело. Прежде чем перейти к списку, давайте сначала рассмотрим критерии выбора.

Критерии отбора

Так что я много подумал и попытался вспомнить свое время, когда я был новичком в мире электроники. Я поставил перед собой следующие моменты.

  • Мультиметр для начинающих не должен стоить очень дорого.Как и большинство людей, покупают его, чтобы просто испытать мультиметр, прежде чем покупать профессиональный или дорогой.
  • Большинство людей будут использовать его для небольших домашних дел, таких как проверка напряжения или, возможно, диагностика домашней электропроводки или, может быть, в других подобных ситуациях.
  • Пользователи автомобилей будут просто проверять поверхность, чтобы проверить напряжение автомобильного аккумулятора и устранить неполадки в проводке автомобиля.
  • Может быть, студентам он будет интересен, но для них также возникнут проблемы с деньгами, чтобы купить более дорогой.И я думаю, что для школьных проектов вам действительно не нужен дорогой мультиметр.

После всех этих размышлений я пришел к выводу, что лучший выбор мультиметра для начинающих должен основываться на следующих критериях:

  • Это должно быть очень безопасно. Вы знаете, когда вы покупаете новый продукт, вы всегда в восторге от него и играете с ним. Я не уверен в тебе, но я всегда так делаю. Это нормально, но поскольку мультиметр — это электронное устройство, он потенциально может навредить вам, если вы каким-то образом не воспользуетесь им.Вот почему я сделал безопасность своим главным приоритетом.
  • Под безопасностью я имею в виду надлежащий предохранитель, надлежащую изоляцию, надлежащую защиту от перенапряжения и перегрузки по току.
  • Не стоит слишком дорого. Диапазон стоимости должен быть в пределах 25-30 долларов США.
  • В целях безопасности должны иметь высококачественные зонды. Обязательно наличие защитных крышек
  • Должен быть ручной выбор диапазона или, возможно, автоматический диапазон, если кому-то действительно нравится платить немного больше.
  • Диапазоны должны быть приличными
  • Количество цифр должно быть от 2000 до 4000 или, может быть, 6000 (это наверняка увеличит цену)
  • Должны быть измерения сопротивления, напряжения и тока как для переменного, так и для постоянного тока.
  • Входное сопротивление должно быть около 10 МОм
  • Обязательна проверка целостности цепи

Помимо вышеперечисленных, были бы полезны некоторые другие дополнительные функции, но я не думаю, что новичку они понадобятся, например, измерения емкости или частоты или True RMS. Эти функции также повысят цену.

Итак, помня об этих правилах выбора и имея опыт работы с множеством мультиметров, я перечислил следующие мультиметры, которые, на мой взгляд, лучше всего подходят для начинающих.Конечно, этот список также включает в себя обзоры других людей и мнения других экспертов по электронике.

Лучший мультиметр для начинающих и любителей, который я лично рекомендую профессионалам в области электроники, — это либо Y E ™ — Zoyi zt100 , либо серия Habotest® HT113, либо Innova® 3320. Они лучшие, потому что они Испытаны и используются тысячами людей по всему миру, произведены от проверенных брендов, имеют высокое качество, доступные ценовые категории и такие замечательные и надежные.

В оставшейся части этого поста я расскажу об упомянутых моделях и попытаюсь объяснить, как они помогают вам в ваших проектах.

И ребята, вы читаете критерии выбора. Так что я не буду повторять это снова и снова для каждого мультиметра. Этот критерий выбора применяется к каждому мультиметру, который вы увидите в оставшейся части статьи.

Отлично звучит?

ПРИМЕЧАНИЕ. Я начну с самого простого мультиметра до самого лучшего на рынке.Это немного больше поможет вам в выборе мультиметра.

1. Мультиметр AstroAI ™ AM33D

AstroAI — очень популярный в США бренд, производящий множество классной электроники. Они производят промышленные товары, но их диапазон мультиметров просто потрясающий. У них есть мультиметры практически для каждого уровня.

Эта статья предназначена для начинающих, поэтому я выбрал Astro AM33D. Причина в том, что проще этой модели не может быть. Эта модель, то есть AM33D, — это мультиметр для тех, кто впервые услышал слово мультиметра, заинтересовался и решил купить мультиметр за несколько долларов, чтобы поиграть с i.е. проверить поверхность.

AM33D прост и безопасен в эксплуатации и имеет множество различных функций для измерения тока, напряжения и сопротивления, а также проверки целостности цепи, транзисторов и диодов, которые используются как в автомобилях, так и в быту.

Чтобы узнать больше об этом парне, перейдите по ссылке AstroAI AM33D (ссылка на Amazon) для вашего собственного исследования и расследования. Мои последние слова: это лучший мультиметр, если вы только начинаете заниматься электроникой или намереваетесь выполнить небольшое автоматическое или домашнее устранение неполадок.

Помните, что это очень простой мультиметр. Никогда не играйте с основным напряжением переменного тока, не проверив соединения датчика.

2. Цифровой студенческий мультиметр HILTEX ™ DT830B

Давайте поговорим о нашем следующем мультиметре для начинающих, то есть DT830B. Этот мультиметр лучше всего подходит для начинающих, любителей и особенно студентов. Его можно использовать для дома, диагностики автомобиля или в качестве случайного устройства для измерения напряжения и сопротивления.

Важные особенности:

  • Маленький и компактный, легко носить с собой куда угодно.
  • Стандартные диапазоны измерения
  • Защита от перегрузки на всех диапазонах. Это удивительная особенность, когда речь идет о безопасности устройства.
  • Высококачественные пробники с низким внутренним сопротивлением.
  • Измерение напряжения как переменного, так и постоянного тока.
  • Возможность измерения постоянного тока до 10 А
  • Измерение сопротивления
  • Проверка целостности, единственный недостаток — отсутствие звукового сигнала.
  • Диодная функция
  • Функция тестирования транзисторов
  • Крышка цельнокорпусная

Таким образом, цифровой мультиметр DT830B (ссылка на Amazon) специально подходит для студентов или тех, кто не хочет слишком много тратить на мультиметр, но хочет получить самые необходимые функции любого приличного мультиметра.

3. Habotest®- HT113 Basic

Давайте поговорим о еще одном мультиметре для начинающих, HT113 Basic, от известного бренда Habotest. Habotest удовлетворяет потребности практически каждого из вас, кто ищет мультиметры любого типа, любого типа или любого ценового диапазона, независимо от того, новичок вы, средний или профессионал.

Мы рассмотрим несколько других удивительных моделей этого бренда по мере продвижения в этой статье. HT113 — это очень простой мультиметр с несколькими основными функциями.

С его помощью можно измерять как переменное, так и постоянное напряжение. И это безопасно, потому что слилось. Два вышеуказанных мультиметра для начинающих не соединены друг с другом, поэтому при их использовании необходимо соблюдать осторожность. Хотя у этого парня есть внутренний предохранитель, что делает его намного безопаснее.

Важные особенности:

  • Сертификат CE
  • Может измерять постоянный ток до 10 А с внутренним предохранителем
  • Измерение сопротивления
  • Функция тестирования батарей
  • Проверка диодов и целостность цепи
  • Удержание данных — очень интересная функция.Вы знаете, когда вы работаете, возникает ситуация, когда вы не можете держать мультиметр и записывать значения, потому что у вас две руки. Таким образом, опция удержания данных сэкономит вам много времени в таких ситуациях.

Вот ссылка, чтобы узнать больше об этом самостоятельно, HT113 Basic (ссылка на продукт) . Имейте в виду, что на странице товара будут представлены и другие модели. Поэтому правильно выберите HT113 Basic в опции «Выбрать модель».

Вышеуказанные мультиметры предназначены для начинающих пользователей мультиметров.А теперь поговорим о некоторых качественных мультиметрах для начинающих.

4. AstroAI ™ WH5000A

Вы не можете ограничить эту модель, то есть WH5000A, только новичками, ее может использовать любой в электронике. Это может быть ваше лабораторное устройство на долгие годы вперед.

Я предпочитаю этот мультиметр:

  • Автоматический выбор диапазона с 6000 отсчетов для экономии времени и повышения точности
  • Возможность измерения токов в микро- и миллидиапазонах как переменного, так и постоянного тока
  • Имеют безопасность CAT II, ​​III (Чтобы узнать больше об этих стандартах, нажмите здесь)
  • Качественный внутренний предохранитель
  • Измерение температуры, полезно для проверки на перегрев компонентов
  • ЖК-дисплей с подсветкой и функция удержания, большое дело
  • Многофункциональная розетка для измерения транзисторов и конденсаторов
  • На нем висит магнит, Боже, это для меня просто огромно

Вы знаете, вы не можете точно предсказать потребности любого электронного проекта.Одному проекту понадобится мультиметр, чтобы просто измерить некоторые значения резисторов и падения напряжения, другому могут потребоваться другие измерения, и этот список можно продолжить. Итак, вам нужен полный пакет, и у AstroAI WH5000A (ссылка на Amazon) есть все для вас. Это не дорого, и вам понравится работать с ним. На мой взгляд, попробовать стоит.

5. YE ™ — Мультиметр Zoyi zt100

Yaman Electronics — зарегистрированная в Великобритании торговая марка. Мы предоставляем высококачественные электронные устройства и инструменты для студентов и профессионалов любого уровня.И что самое приятное, каждый заказ, который вы размещаете на сайте YE, имеет 30-дневную гарантию возврата денег.

Хорошо!

Давайте поговорим об этом мультиметре, то есть о ZT100.

Я действительно в восторге от этого. Он соответствует моим критериям, просто выглядит и ощущается потрясающе. Лучшая особенность — это его безопасность, то есть CAT III на 600 В. У него есть опция автоматического отключения, что делает его моим любимым, потому что я всегда забываю выключить мультиметр, когда заканчиваю работу.

Важные особенности этого лучшего мультиметра для начинающих

  • Автоматический диапазон
  • Доступны измерения сопротивления, емкости, напряжения (как переменного, так и постоянного), переменного и постоянного тока
  • Проверка диодов и непрерывности
  • Сертификат CE
  • Кнопка удержания данных
  • Гарантия 12 месяцев

Теперь внимательные читатели. Купив этот мультиметр, у вас будет прекрасная возможность получить бесплатный доступ к курсу «Основы работы с мультиметром» стоимостью 29 долларов США. Курс сопровождается сертификацией. Таким образом, вы получите сертификат, которым сможете поделиться в LinkedIn, чтобы улучшить свое резюме.

Вот ссылка YE ™ — Zoyi zt100 (ссылка на продукт) для вашего дальнейшего расследования.

6. INNOVA® — 3320

Innova — один из лидеров в производстве качественных измерительных приборов. Это огромный бренд, пользующийся уважением в глазах профессионалов своего дела.Точно так же, как я сделал для вышеупомянутых брендов, я выбираю модель 3320 среди других качественных продуктов.

Почему? Он выглядит слишком круто и солидно. Он соответствует вышеуказанным критериям выбора, и мне лично нравится его дизайн. Но это не единственная причина, по которой он включен в список. Причина в том, что у него есть специальная опция тестирования нагрузки батареи. И если вы видите эти два, у них нет этой конкретной опции. Так что, если вам приходилось работать с батареями, это измеритель для вас.

Некоторые характеристики качества включают следующее:

  • Входное сопротивление 10 МОм для безопасного использования в автомобиле
  • Используется в автомобильной промышленности, включая автомобильные цепи, выключатели, электропроводку, автомобильные аккумуляторы и системы зарядки, электрические компоненты и многое другое.
  • Использование в домашних условиях, включая розетки, предохранители, электропроводку, аккумуляторы общего назначения, электронные хобби и т. Д.
  • Большой цифровой дисплей
  • Функция сопротивления с одной уставкой для напряжения (переменного и постоянного тока)
  • Защитные резиновые угловые щитки для защиты от падения
  • Включает присоединяемые измерительные провода, держатели и подставку
  • Функция автоматического отключения
  • Ед / л внесен в список на предмет безопасности и качества

Недостаток в том, что он не имеет предохранителей для больших токов.Но я думаю, что на уровне новичка многие люди не пропустят большие токи. И если они действительно следуют точному методу, предложенному профессионалами, чтобы сделать это. Не делайте грубых предположений с этим измерителем, если вы работаете с токами более 5А или, скажем, в диапазоне 10А.

Так вы взволнованы, увидев этого парня? Вот ссылка Innova ® 3320 (ссылка Amazon) для вашего собственного расследования.

7. Habotest®- HT113A Standard

Как я уже сказал, мы рассмотрим еще несколько мультиметров от бренда Habotest.Итак, это другой стандарт Ht113A. Теперь имейте в виду, что ранняя модель предназначалась для начинающих. Эта модель более продвинутая, с множеством дополнительных функций.

Важные особенности мультиметра для начинающих

  • Точность и точность — вот что важно. И эти модели обладают точностью, необходимой для всех ваших измерений.
  • Измерение переменного напряжения и тока
  • Измерение постоянного напряжения и тока
  • Бесконтактное обнаружение напряжения, эта функция — то, что вам нужно при работе с проводами под напряжением.
  • Тестирование диодов
  • Проверка непрерывности.
  • Большой яркий дисплей.
  • Высококачественный предохранитель для большей безопасности.
  • мА, возможность измерения тока до 10 А.
  • Качественные щупы для высокой точности.

Хотите сами посмотреть на этого черного зверя?

Вот ссылка: Habotest®- HT113A Standard (Product Link) . Если вы хотите его купить, не забудьте выбрать стандартную модель HT113A на вкладке «Выбрать модель».Также обратите внимание, что вы также можете купить тот же мультиметр с автоматическим выбором диапазона вместо ручного выбора диапазона из той же серии, то есть HT113B Standard.

8. EXTECH® EX330

Extech — еще одна уважаемая компания в области производства электроники. На протяжении многих лет она производит качественные промышленные и универсальные электронные приборы. Среди различных моделей Extech я выбираю Ex300.

В связи с приличным ценовым диапазоном и всеми возможностями его лабораторная работа необходима широкой аудитории.Что отличает его от вышеперечисленных, так это его миниатюрный портативный размер и бесконтактное обнаружение напряжения. Бесконтактное обнаружение напряжения очень важно, особенно если вы имеете дело с переменным напряжением.

Другие особенности этого лучшего мультиметра для начинающих включают следующее:

  • Цифровой мультиметр с автоматическим выбором диапазона с 12 функциями и базовой точностью 0,5%
  • Напряжение и ток постоянного и переменного тока, сопротивление, емкость, частота, температура, рабочий цикл, диод / непрерывность цепи
  • Встроенный бесконтактный датчик напряжения переменного тока (NCV) с красным светодиодным индикатором и звуковым сигналом
  • Крупноразрядный ЖК-дисплей с 4000 отсчетов
  • Макс. Ток 10 А
  • Удержание данных, относительное и автоматическое отключение питания
  • Измерение температуры типа K
  • В комплекте с измерительными проводами, наклонной подставкой, защитным чехлом, бортовым зондом общего назначения типа K и 2 батареями AAA

Таким образом, Extech EX330 (ссылка на Amazon) — огромное дело для вашей лаборатории.Вам понравится работать с ним. Это будет счетчик, который будет жить в вашей лаборатории долгие годы.

9. Klein Tools® MM400

Klein Tools — известный бренд, производящий качественное оборудование для электроники. Они производят различный набор инструментов для всех слоев населения, то есть студентов, любителей и профессионалов.

Говоря о наших следующих лучших мультиметрах для начинающих, то есть MM400. Это тот парень, которого вы полюбите за такую ​​низкую цену и высокое качество. В нем есть все, что вы можете получить в дорогих измерителях.

Важные особенности:

  • Измерение постоянного и переменного напряжения
  • Измерение постоянного и переменного тока
  • Измерение сопротивления
  • Автоматический диапазон с 4000 отсчетов
  • Проверка целостности
  • Измерение температуры: это плюс, который вряд ли есть на других измерителях. И я рекомендую эту функцию студентам инженерных специальностей
  • Измерение емкости
  • Частотный счет
  • Тестирование диодов
  • Индикатор непрерывности
  • Автоматически отключается для экономии заряда аккумулятора.

Таким образом, MM400 (Amazon Link) — моя любимая рекомендация для всех любителей и новичков. Это не так дорого, это надежно и лучше всего подходит для множества приложений и проектов. Если вам это нравится, попробуйте.

10. Mastech MS8268

Mastech — еще один всемирно известный бренд в области электрических испытаний. На протяжении десятилетий они производят множество промышленных электрических испытательных устройств и заработали себе имя.

Кстати о мультиметре Mastech MS8268. Это хорошо продуманный мультиметр с множеством передовых и удивительных функций.

Некоторые важные особенности MS8268:

  • Измерения напряжения и тока постоянного и переменного тока (как в микродиапазоне, так и в миллиметрах)
  • Измерение емкости
  • Измерения частоты
  • Измерения hFE
  • Проверка диодов и непрерывности
  • Очень полезный автоматический диапазон

Чтобы узнать больше об этой модели, перейдите по ссылке MS8268 (ссылка Amazon) для вашего собственного дальнейшего исследования.

Есть ли другие отличные варианты?

Конечно, можно поискать и другие варианты. Есть так много вариантов и производителей. Здесь нецелесообразно перечислять всех и каждого.

Я попытался перечислить следующее для людей, которые не нашли вышеперечисленные модели подходящими для их работы. Ниже приведены некоторые из моих других рекомендаций, которые вы можете принять во внимание.

Мультиметр для электриков

Когда вы экспериментируете с переменным напряжением или любым высоким уровнем напряжения, безопасность всегда является главным приоритетом.Они очень опасны, и мультиметр, предназначенный для таких измерений, должен иметь функции безопасности.

И я думаю, как электрик, вы столкнетесь с большими токами и напряжениями, чтобы изучить и расширить свои знания по ремонту и поиску и устранению неисправностей. Итак, возьмите Fluke 117 Electricians True RMS Multimeter (ссылка на Amazon). Это безопасно, и это будет ваш первый и последний.

Что такое мультиметр?

По сути, мультиметр — это устройство, которое используют электрики, инженеры-электронщики или другие замечательные люди для измерения сопротивления, напряжения, тока (Ампер), емкости (Фарады), целостности цепи, а иногда и индуктивности.

Его также можно использовать для проверки диодов, транзисторов и для идентификации трех клемм. Многие люди используют его для устранения неполадок в своих схемах проектирования или других печатных платах.

Какую мощность дает мультиметр?

  • Мультиметр дает вам возможность устранять неполадки или измерять значения и характеристики различных компонентов для проектирования ваших электронных проектов. Это комбинация амперметра, вольтметра, измерителя сопротивления и иногда измерителя емкости.
  • Он также может иметь функции расчета целостности цепи и транзисторного усиления, но эти функции не являются единственной целью измерителя. Так что не удивляйтесь этим дополнительным привлекательным функциям, профессиональные глюкометры их не имеют.

Итак, вы также можете упомянуть его как устройство для поиска неисправностей. Теперь давайте посмотрим на важные параметры мультиметра

.

Параметры для поиска в мультиметре

Для новичков следующие параметры не имеют большого значения.Я купил свой первый мультиметр, помня, что он должен быть стильным, измерять напряжение и сопротивление.

Это все, что мне нужно от мультиметра. Со временем я узнал, какой параметр играет ключевую роль в определенных измерениях.

Ниже приведены три параметра, которые вы должны увидеть перед покупкой мультиметра, и я очень позаботился о них, когда выбирал все упомянутые модели в этом посте. Это не единственные параметры, которые следует искать, но они считаются наиболее важными.Для полного изучения параметров вы можете увидеть этот мой пост.

1. Входное сопротивление

Под входным импедансом я на самом деле подразумеваю полное входное сопротивление, которое мультиметр обеспечивает измерительному компоненту или цепи. Чем выше входное сопротивление, тем лучше мультиметр.

2. Диапазоны

Они очень важны и на них почти никто не обращает внимания. При покупке мультиметра люди ищут, что он может измерять, но упускают из виду важную вещь, от того, в каком диапазоне до какого диапазона он может точно измерить этот параметр очень точно.

3. Датчики качества

Никогда не компенсируйте использование зондов, потому что иногда вы можете навредить себе, если используете некачественные зонды.

Вывод на лучший мультиметр для начинающих

Позвольте мне сказать вам кое-что, мой личный подход к покупке чего-либо заключается в том, чтобы сначала искать бренды с проверенной репутацией. Вы можете принять меня как приверженца бренда.

Когда я заканчиваю исследование бренда, я ищу отзывы людей и пытаюсь выяснить, с какими проблемами они сталкивались и как продукт им помог.

Я просто следовал тому же мышлению с этими лучшими мультиметрами для начинающих. Это лучшие, потому что:

  • Имеют подтвержденный послужной список
  • Приходите от проверенных брендов с гарантией на один или несколько лет
  • Дайте точные результаты
  • Безопасность и надежность
  • Достойно выглядит
  • Хорошая упаковка
  • И все же у них очень низкие ценники, которые может себе позволить каждый.

Я лично люблю их все и хочу, чтобы вы взглянули на них и решили, что лучше всего для вас в соответствии с вашими требованиями, если они вам интересны.Надеюсь, я как-то помог вам, и вам понравилось доводиться до этого конца.

Вам также могут понравиться следующие товары:

Большое спасибо за чтение и хорошей жизни.

Использование ModeMCU в качестве вольтметра

Измерьте напряжение с помощью ESP8266

Нет мультиметра? Без проблем! Знаете ли вы, что вы можете использовать свой NodeMCU (или любой ESP8266) , как если бы это был вольтметр ?

Иногда вольтметр необходим , чтобы решить любую проблему, которая возникает, когда мы работаем с микроконтроллерами, или с любой электронной схемой, как правило, .

В этой статье мы увидим, как мы можем использовать NodeMCU в качестве базового вольтметра , который может избавить нас от проблем, если у нас нет мультиметра.

Это очень просто . Мой совет: Сначала посмотрите видео , где я объясняю все это очень просто и по существу, чтобы вы могли быстро измерять напряжения. Позже прочитайте остальную часть статьи, прежде чем пытаться измерить что-либо , чтобы узнать подробности, которые вам следует знать.

Видеоурок: Как использовать ModeMCU в качестве вольтметра

Извините, я не закончил монтировать видео, но, поскольку коллеге из группы Telegram понадобился учебник, я решил опубликовать его.Лучше иметь в блоге только учебник, чем не иметь ничего. Вы так не думаете? 😉

Что такое аналого-цифровой преобразователь (или АЦП)?

Наверняка вы знаете, что в мире компьютеров и микроконтроллеров, что эти странные животные с проволочными ножками обрабатывают нулей и единиц.

Среди чудес, которые ESP8266 имеет в таком маленьком пространстве, есть вывод (A0 или ADC0), на котором включает аналого-цифровой преобразователь или ADC (из TO аналоговый D igital C онвертер).

АЦП — это электронная схема, которая преобразует реальный аналоговый сигнал, который может иметь любое значение с бесконечным числом десятичных знаков, в последовательность единиц и нулей , которую может понять микроконтроллер.

Что делать, если внутри ESP8266 есть схема АЦП .

АЦП ESP8266

Я хочу, чтобы это сообщение в блоге было в высшей степени практичным , для начинающих , поэтому я не буду вдаваться в подробности АЦП (, что много, и очень маленький ).Просто расскажу вам основы, , чтобы вы могли его использовать :

ACD ESP8266, который является микроконтроллером на таких платах, как NodeMCU, Wemos D1 Mini и т.п., включает в себя 10-битный 1-вольтный АЦП максимум .

Что значит АЦП 10-битный?

При чем здесь «разрешение ».

Десятичные числа, которые могут быть представлены 10-битными, идут от 0 до 1023 И это означает, что, что бы мы ни делали, АЦП выдаст свой выход в одном из этих 1023 скачков (без возможности десятичных или промежуточных баллов, чтобы мы понимали друг друга).

Другими словами, , если бы мы хотели измерить от 0 до 1023 вольт, АЦП дал бы нам разрешение 1 вольт (мы не могли измерить 534,7 вольт, только 534 или 535 вольт). Если бы мы хотели измерить диапазон в 5 вольт, АЦП дал бы разрешение 1024/5 = 0,00488 вольт.

Что вы имеете в виду, что АЦП имеет максимум 1 вольт?

Это означает, что максимальное напряжение, которое мы можем приложить напрямую к АЦП, составляет 1 вольт (другими словами, он имеет диапазон от 0 до 1 вольт).

На практике это означает, что если мы подадим ровно 1 вольт на АЦП ESP8266 без использования внешнего делителя напряжения, это даст нам максимальное значение, равное 1023.

Что, если мы хотим измерить напряжение более 1 вольт?

Ничего не происходит. Нам нужно будет использовать только делитель напряжения , который образован двумя резисторами , выставив сопротивления значений, которые нам подходят лучше всего (позже мы увидим, как рассчитать эти сопротивления, и я уже дам вам несколько примеров рассчитано так, что самому делать не придется).

Конечно, вы не используете микроконтроллер ESP8266 напрямую, но, скорее всего, вы используете такую ​​плату, как NodeMCU (в любом из ее вариантов) или Wemos D1 Mini, и у меня есть одна отличная новость для вас: Эти пластины уже поставляются с резисторы на .

Проблема, которую вы обнаружите, заключается в том, что производитель поместил несколько резисторов на большинство этих пластин, чтобы создать делитель напряжения, о котором мы говорили ранее, подходящего дней для измерения максимум 3.3V (или что то же самое, что даст нам значение 1023, если мы поставим 3,3 вольта).

По логике вещей, во многих случаях это у нас не работает. Вам захочется измерить много раз, больше, чем 3,3 вольт . Вам нужно измерить напряжение 5 В, 12 В или более. Решение простое, нам нужно только изменить делитель напряжения , поставив внешнее сопротивление для измерения напряжения, которое вы хотите .

ESP8266 Ограничения АЦП

На рынке есть схемы АЦП с точностью , , потрясающе, разрешением , , воспроизводимостью, , воспроизводимостью, , потрясающе.АЦП ESP8266 среди них нет, к сожалению, , но для наших целей достаточно .

АЦП ESP8266 имеет относительно низкое разрешение (только те 1024 скачка, о которых мы говорили ранее), небольшую точность (мы не знаем с большой точностью, правильны ли измерения, которые указывают на нас) и хуже всего то, что у него много шума .

Наличие большого количества шума приводит к тому, что АЦП ESP8266 выглядит немного « близоруким » И напряжение, которое мы подаем в него, не видит его полностью, но он видит его так, как если бы он смотрел на него через « битое стекло »А это значит, что иногда можно ошибаться. Это не важно для большинства применений, которые мы собираемся использовать (измерение напряжений) , потому что это то, для чего мы нужны, с нашим привилегированным мозгом , мы будем очень легко игнорировать ошибочные измерения при их просмотре, почти не осознавая этого.

Есть некоторые другие ограничения, такие как линейность , и другие, в которые я не буду вдаваться, но, если это тема, которая вас интересует, в Интернете вы можете найти много информации о ней.

Для практиков: как измерить напряжение с помощью NodeMCU?

Для измерения любого напряжения вам потребуются две части: аппаратное обеспечение и программное обеспечение .

В качестве аппаратного обеспечения, в этом первом объяснении, мы собираемся использовать только NodeMCU без какого-либо дополнительного сопротивления , потому что мы собираемся измерить 3,3 вольта максимум Вы помните, что я говорил вам о том факте, что NodeMCU уже имеет необходимый делитель напряжения на его плате, чтобы можно было измерить до 3-х.3 вольта?

В качестве программного обеспечения я собираюсь научить вас, , делать это с ESP Easy , который не требует никакого программирования и позволяет вам делать много вещей с этим напряжением, например графики, вычисления, правила, отправлять их в другие системы и многое другое.

Прежде всего, установите ESP Easy в свой NodeMCU (в руководстве по самодельному измерителю CO2 вы найдете подробные инструкции, как это сделать).

Теперь вы должны сообщить ESP Easy, что вы хотите использовать вывод АЦП (A0) для считывания напряжения.Вам просто нужно перейти на вкладку « Devices » ( Devices ) и добавить аналоговый вход и настроить его:

Добавьте аналоговый вход в ESPEasyConfigure ESPEasy аналоговый вход

А теперь обратите внимание на одну вещь: Вы видите, что я написал формулу, в которой указано значение %% * 0,3125 ?

Я использовал эту формулу, чтобы получить фактическое значение напряжения , которое я применяю к нему, вместо числа от 0 до 1023, о котором мы говорили ранее (которое использует ESP8266 внутри).

ESPEasy перед отображением внутреннего значения от 0 до 1023 (это процентное значение% в формуле) умножит его на число 0,3125.

Представьте, что мы помещаем напряжение на батарею 1,5 В , вместо того, чтобы показывать нам число вроде 465 (что было бы 1024 / 3,3 * 1,5) , оно покажет нам 145,31, что является реальным напряжением (приблизительно).

Затем мы поговорим о приближении к реальному напряжению и используемой формуле .

Кстати, я не сказал вам, куда нужно подключить стек примера:

Измеряемое напряжение (аккумулятор), которое необходимо подключить к GND (отрицательному) и контакту A0 (аналоговому входу NodeMCU).

Измерьте напряжение более 3,3 В с помощью NodeMCU

Предыдущий пример помогает вам измерить максимум до 3,3 вольт, потому что делитель напряжения, который выводит NodeMCU, рассчитан для этого.

Если мы хотим измерить больше 3.3 вольта, нам придется изменить делитель напряжения (помните, что функция существующего делителя напряжения в NodeMCU заключается в адаптации напряжения, которое мы хотим измерить, в диапазоне от 0 до 1 вольт, что является максимумом, который мы можем поставил ESP8266).

К счастью, модификация очень проста . Я оставляю вас здесь, как изменить это, добавив только сопротивление (давайте перейдем к сути, а затем я расскажу вам, почему и как рассчитать эти сопротивления).

Для измерения до 5 вольт : лучше всего поставить сопротивление 270 кОм (270 кОм).При таком значении максимальное значение, которое вы можете измерить, будет составлять 5,7 вольт, а формула для ESPEasy будет выглядеть так: % значение% * 0,0,05566 (5,5 / 1024 = 0,0556640625).

Для измерения до 12 вольт : лучше всего поставить сопротивление 1 МОм (1 МОм). При таком значении максимальное значение, которое вы можете измерить, составило бы 13,2 вольт, а формула для ESPEasy: % значение% * 0,1289 (13,2 / 1024 = 0,128).

А как сделать вольтметр с Wemos D1 Mini?

Точно так же, как мы сделали для NodeMCU.Единственная разница в том, что булавка, которую вы должны использовать, находится где-то еще:

.

Что делать, если я храбрый и хочу измерить вольт напрямую с помощью ESP8266?

Если вы хотите измерить напряжение напрямую с помощью ESP8266, например ESP-12E, , вам необходимо установить подходящий делитель напряжения .

Для этого вам нужно будет рассчитать необходимое сопротивление , чтобы сделать свой собственный делитель напряжения, принимая во внимание, что максимальное напряжение, которое вы должны приложить к ESP8266, составляет 1 вольт , как указано в следующем пункте.

Имейте в виду, что вам нужно будет проверить, какой вывод соответствует аналоговому входу, и это будет зависеть от модуля, который вы используете (например, ESP12E, как на изображении).

Что, если приведенные вами примеры того не стоят? Как рассчитать резисторы, необходимые для изготовления собственного делителя напряжения?

Чтобы измерить более 3,3 вольт , нам нужно будет изменить делитель напряжения , о котором мы говорили ранее.

Давайте сначала посмотрим на измеритель напряжения, который приносит NodeMCU, посмотрев на эту часть диаграммы:

Аналоговый вход NodeMCU для ESP8266

Я объясняю эту схему, она очень проста: нижняя часть переходит в минус, верхняя часть (где написано ADC EX) идет на вывод NodeMCU с пометкой A0 (аналоговый вход), а левая часть (где написано ADC) идет к микроконтроллеру ESP8266.

Именно эти два резистора образуют делитель напряжения, а в центральной точке (откуда исходит АЦП) есть значение, пропорциональное указанному выше (ADC EX), но разделенное по формуле.

Я оставляю вам формулу, которая, если вам нравится математика, подскажет вам более 1000 слов и объяснений:

V1023 = 1 В * (100 кОм + 220 кОм + R) / 100 кОм
Где R — сопротивление, которое вы подключаете последовательно с контактом A0.

Я рекомендую вам использовать такой калькулятор делителя напряжения.

Ниже приведен пример того, как он используется для расчета сопротивления, если мы хотим измерить максимум 4,2 В

Если у вас есть сомнения, я оставлю вам наглядный пример с разработкой формулы, чтобы было как можно проще вычислить самостоятельно:

Точность резисторов делителя напряжения

Точность получаемых вами измерений во многом зависит от используемой вами точности сопротивления .

В качественных коммерческих измерительных приборах используются резисторы с допуском 1% и даже 0,1% и ниже.

Обычные, недорогие и простые в поиске резисторы обычно имеют допуски 5% или 10% , что означает, что если вы выберете резистор 270 кОм с допуском 10%, вы не узнаете точное значение резистор (если вы его не измеряете) и может быть от 243 кОм до 297 кОм.

Это предполагает, что полученная вами мера также будет иметь относительно большой допуск .

Если вам нужно получить очень точные измерения напряжения, вы должны это принять во внимание.

Еще одна вещь, которую вы должны иметь в виду, это то, что не существует резисторов всех номиналов, и вам придется использовать резисторы со стандартными номиналами (те, которые доступны в продаже). К счастью, вы можете легко изменить формулу ESPEasy в любое время, , чтобы исправить это.

Калибровка

Идеальным вариантом является калибровка прибора с использованием источника напряжения с известным значением a, чтобы проверить точность измерения, но что, если у вас нет источника напряжения с известным значением?

Сюрприз: он у вас есть! NodeMCU (а также Wemos D1 Mini и другие аналогичные платы) содержат довольно точную 3.Стабилизатор напряжения 3 В на плате , поэтому вы можете использовать один из выводов 3,3 В для его измерения и калибровки измерителя до тех пор, пока показание не станет равным 3,3 В.

Калибровка состоит из двух частей:

Настройка формулы : Для исправления возможных отклонений в номиналах резисторов и т.п.

Регулировка точки калибровки : Позволяет выполнять калибровку в двух промежуточных точках диапазона измерения для исправления ошибок линейности (для этого вам понадобится эталонный вольтметр или мультиметр).

А резисторов у меня нет, надо их покупать?

Если у вас нет резистора, не волнуйтесь, пока есть решение

Хорошо то, что необходимое сопротивление будет в огромном диапазоне, поэтому вам будет легко найти действующее сопротивление в любом поврежденном или старом устройстве, которое у вас есть. Вам просто нужно научиться, как читать его значение , что довольно просто, а для настраивать формулу в соответствии с сопротивлением, которое вы смогли найти.Вы снимаете его со старого устройства и используете его для измерения.

Скоро научу читать его значение. А пока спрашивайте в чате, и я вам помогу.

Измерьте батарею, которая питает NodeMCU

Это широко используемая утилита этого типа приложений. Если у вас есть NodeMCU (или другая подобная плата) с питанием от батареи, вы можете использовать тот же метод для измерения напряжения батареи и, таким образом, узнать оставшийся заряд.

Например, если вы питаете его от Li-Po или Li-Ion аккумулятора, он может разрядить до 4.2 В, вам нужно только подключить положительный полюс батареи к выводу A0 через сопротивление 100 кОм, как я указывал ранее.

При сопротивлении 100 кОм максимальное значение, которое вы можете измерить, составит 4,2 В, что идеально подходит для измерения батареи этого типа с использованием максимально возможного диапазона АЦП.

Здесь вы можете увидеть расчет необходимого сопротивления, выполненный с помощью калькулятора делителя напряжения в режиме онлайн.

Помните, что сопротивление, которое мы должны поставить, составляет 100 кОм (а не 320 кОм), потому что на плате NodeMCU уже установлено сопротивление 220 кОм, и мы собираемся подключить его последовательно.

С этим делителем напряжения, когда вы подаете 4,2 В на вход, у вас будет 1 В на выходе, и поскольку NodeMCU измеряет от 0 до 10 20 = от 0 до 1 В, вам нужно будет ввести формулу, чтобы получить значение в вольтах (вместо этого числа, равного 0 = 0 В и 1023 = 1 В), вы помните, что мы видели раньше?

Формула будет иметь следующий вид: % значение% * 0,0041015625 (поскольку 4,2 В / 1024 = 0,0041015625 В).

Подумайте об этом, когда вы подадите 4,2 В на выход 1 В, что даст вам значение 1023.Если умножить 0,0041015625Vx1024 = 4,2V Как раз то напряжение, которое у вас есть на входе!

Вы можете проверить остальные значения, чтобы убедиться в правильности формулы, используя правило трех или формулу, указанную выше.

. Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Уровень Защищено от Деталь
0 Не защищено
2 Капающая вода, наклон 15 ° Вертикально падающая вода. Отсутствие вредного воздействия при наклоне агрегата на угол до 15 ° от нормального положения
3 Вода для распыления Вода, падающая в виде брызг под углом до 60 °.Без вредного воздействия
4 Брызги воды Брызги воды с любого направления. Без вредного воздействия
5 Водные форсунки Вода, выбрасываемая соплом с любого направления. Без вредного воздействия
6 Мощные водяные форсунки Вода, выбрасываемая форсункой с любого направления мощными струями. Без вредного воздействия
7 Погружение на глубину до 1 метра Погружение в воду на глубину до 1 метра на 30 минут Водонепроницаемость до 1 метра на 30 минут
8 Погружение на глубину более 1 метра Непрерывное погружение