Voltmetru și ampermetru pentru alimentarea de la un multimetru. Cum să faci un voltmetru simplu cu propriile mâini - diagrame și recomandări Cum să faci un ampermetru dintr-un multimetru

Celor cărora le place să o facă singuri li se oferă un tester simplu bazat pe microampermetrul M2027-M1, care are un domeniu de măsurare de 0-300 μA, rezistență internă de 3000 Ohmi, clasa de precizie 1.0.

Piese necesare

Acesta este un tester care are un mecanism magnetoelectric pentru a măsura curentul, deci măsoară doar curentul continuu. Bobina mobilă cu o săgeată este montată pe fire de tip. Folosit în instrumentele de măsură electrice analogice.

Găsirea acestuia la o piață de vechituri sau cumpărarea lui la un magazin de piese radio nu va fi o problemă. Acolo puteți achiziționa și alte materiale și componente, precum și atașamente pentru multimetru. Pe lângă microampermetru veți avea nevoie de:

Dacă o persoană decide să-și facă singur un multimetru cu propriile mâini, înseamnă că nu are alte instrumente de măsurare. Pe baza acestui fapt, vom continua să acționăm.

Selectarea intervalelor de măsurare și calcularea valorilor rezistenței

Să determinăm domeniul de tensiuni măsurate pentru tester. Să le alegem pe cele trei cele mai comune, acoperind majoritatea nevoilor radioamatorilor și electricienilor casnici. Aceste intervale sunt de la 0 la 3 V, de la 0 la 30 V și de la 0 la 300 V.

Curentul maxim care trece printr-un multimetru de casă este de 300 μA. Prin urmare, sarcina se reduce la selectarea unei rezistențe suplimentare la care acul se va devia la scară completă, iar circuitului serie Rd + Rin va fi aplicată o tensiune corespunzătoare valorii limită a intervalului.

Adică, pe domeniul de 3 V Rtot=Rd+Rin= U/I= 3/0,0003=10000 Ohm,

unde Rtot este rezistența totală, Rd este rezistența suplimentară și Rin este rezistența internă a testerului.

Rd = Rtot-Rin = 10000-3000 = 7000 Ohm sau 7 kOhm.

Pe intervalul de 30 V, rezistența totală ar trebui să fie 30/0,0003=100000 Ohm

Rd=100000-3000=97000 Ohm sau 97 kOhm.

Pentru gama de 300 V Rtot = 300/0,0003 = 1000000 Ohm sau 1 mOhm.

Rd=1000000-3000=997000 Ohm sau 997 kOhm.

Pentru a măsura curenții, vom selecta intervalele de la 0 la 300 mA, de la 0 la 30 mA și de la 0 la 3 mA. În acest mod, rezistența de șunt Rsh este conectată la microampermetru în paralel. De aceea

Rtot=Rsh*Rin/(Rsh+Rin).

Și căderea de tensiune pe șunt este egală cu căderea de tensiune pe bobina testerului și este egală cu Upr=Ush=0,0003*3000=0,9 V.

De aici în intervalul 0...3 mA

Rtotal=U/I=0,9/0,003=300 Ohm.

Apoi
Rsh=Rtot*Rin/(Rin-Rtot)=300*3000/(3000-300)=333 Ohm.

În intervalul 0...30 mA Rtot=U/I=0,9/0,030=30 Ohm.

Apoi
Rsh=Rtot*Rin/(Rin-Rtot)=30*3000/(3000-30)=30,3 Ohm.

De aici, în intervalul 0...300 mA Rtot=U/I=0,9/0,300=3 Ohm.

Apoi
Rsh=Rtot*Rin/(Rin-Rtot)=3*3000/(3000-3)=3,003 Ohm.

Montare si instalare

Pentru a face testerul precis, trebuie să ajustați valorile rezistenței. Această parte a lucrării este cea mai minuțioasă. Să pregătim placa pentru instalare. Pentru a face acest lucru, trebuie să-l desenați în pătrate care măsoară un centimetru cu un centimetru sau puțin mai mic.

Apoi, folosind un cuțit de cizmar sau ceva similar, stratul de cupru este tăiat de-a lungul liniilor până la baza din fibră de sticlă. Rezultatul au fost tampoane de contact izolate. Am observat unde vor fi amplasate elementele și arăta ca o diagramă de cablare chiar pe placă. În viitor, elementele de testare le vor fi lipite.

Pentru ca un tester de casă să dea citiri corecte cu o anumită eroare, toate componentele sale trebuie să aibă caracteristici de precizie care sunt cel puțin aceleași sau chiar mai mari.

Vom considera că rezistența internă a bobinei din mecanismul magnetoelectric al microampermetrului este egală cu 3000 ohmi menționat în pașaport. Sunt cunoscute numărul de spire din bobină, diametrul firului și conductivitatea electrică a metalului din care este fabricat firul. Aceasta înseamnă că datele producătorului pot fi de încredere.

Dar tensiunile bateriilor de 1,5 V pot diferi ușor de cele declarate de producător, iar atunci va fi necesară cunoașterea valorii exacte a tensiunii pentru a măsura rezistența rezistențelor, cablurilor și altor sarcini cu un tester.

Determinarea tensiunii exacte a bateriei

Pentru a afla singuri tensiunea reală a bateriei, veți avea nevoie de cel puțin un rezistor precis cu o valoare nominală de 2 sau 2,2 kOhm cu o eroare de 0,5%. Această valoare a rezistenței a fost aleasă datorită faptului că atunci când un microampermetru este conectat în serie cu acesta, rezistența totală a circuitului va fi de 5000 ohmi. În consecință, curentul care trece prin tester va fi de aproximativ 300 μA, iar acul se va devia la scară completă.

I=U/R=1,5/(3000+2000)=0,0003 A.

Dacă testerul arată, de exemplu, 290 µA, atunci tensiunea bateriei este

U=I*R=0,00029(3000+2000)=1,45 V.

Acum cunoscând tensiunea exactă a bateriilor, având o rezistență exactă și un microampermetru, puteți selecta valorile de rezistență necesare ale șunturilor și rezistențelor suplimentare.

Asamblarea sursei de alimentare

Sursa de alimentare pentru multimetru este asamblată din două baterii de 1,5 V conectate în serie. După aceasta, un microampermetru și o rezistență de 7 kOhm preselectate la valoarea nominală sunt conectate la acesta în serie.

Testerul ar trebui să arate o valoare apropiată de limita curentă. Dacă dispozitivul iese din scară, atunci un al doilea rezistor de valoare mică trebuie conectat în serie la primul rezistor.

Dacă citirile sunt mai mici de 300 μA, atunci o rezistență de mare valoare este conectată în paralel la aceste două rezistențe. Acest lucru va reduce rezistența totală a rezistenței suplimentare.

Astfel de operațiuni continuă până când acul atinge limita de scară de 300 μA, ceea ce semnalează o potrivire precisă.

Pentru a selecta rezistorul exact de 97 kOhm, selectați cel mai apropiat cel care se potrivește cu valoarea nominală și urmați aceleași proceduri ca și pentru primul de 7 kOhm. Dar, deoarece aici este necesară o sursă de alimentare de 30 V, sursa de alimentare a multimetrului va trebui să fie prelucrată din baterii de 1,5 V.

O unitate este asamblată cu o tensiune de ieșire de 15-30 V, atâta timp cât este suficient. De exemplu, dacă se dovedește a fi 15 V, atunci toate ajustările sunt efectuate pe baza faptului că acul ar trebui să aibă tendința de a citi 150 μA, adică jumătate din scară.

Acest lucru este acceptabil, deoarece scala testerului atunci când se măsoară curentul și tensiunea este liniară, dar este recomandabil să lucrați cu tensiune maximă.

Pentru a regla rezistența suplimentară de 997 kOhm pentru gama de 300 V, veți avea nevoie de generatoare de curent continuu sau de tensiune. Ele pot fi, de asemenea, folosite ca atașamente la un multimetru atunci când se măsoară rezistența.

Valori rezistoare: R1=3 Ohm, R2=30,3 Ohm, R3=333 Ohm, R4 variabil la 4,7 kOhm, R5=7 kOhm, R6=97 kOhm, R7=997 kOhm. Selectat după potrivire. Alimentare 3 V. Instalarea se poate face prin agățarea elementelor direct pe placă.

Conectorul poate fi instalat pe peretele lateral al cutiei în care este încorporat microampermetrul. Sondele sunt realizate din sârmă de cupru cu un singur nucleu, iar cablurile pentru ele sunt din sârmă de cupru torsadată.

Șunturile sunt conectate folosind un jumper. Ca rezultat, un microampermetru se transformă într-un tester care poate măsura toți cei trei parametri principali ai curentului electric.

Un voltmetru chinezesc în miniatură poate simplifica procesul de măsurare a tensiunii și a cantității de curent consumat pe o sursă de alimentare sau un încărcător de casă. Costul său depășește rar 200 de ruble, iar dacă îl comandați din China prin programe de afiliere, puteți obține și o reducere semnificativă.

La încărcător

Cei cărora le place să-și proiecteze propriile încărcătoare vor aprecia capacitatea de a monitoriza volții și amperii rețelei, fără ajutorul unor dispozitive portabile voluminoase. Acest lucru va atrage și cei care lucrează la echipamente scumpe, a căror funcționare poate fi afectată negativ de scăderile regulate ale tensiunii rețelei.

Dispozitivele 100 V/10 A sunt foarte populare în rândul designerilor independenți.De asemenea, este de dorit ca dispozitivul să aibă un șunt pentru a finaliza procesul de conectare. Un avantaj tangibil al acestui dispozitiv este că poate fi conectat la o sursă de alimentare a încărcătorului sau la o baterie separată.

* Tensiunea de alimentare a ampermetrului și voltmetrului trebuie să fie în intervalul de la 4,5 la 30 V.

Schema de conectare este următoarea:

• Firul negru este negativ. De asemenea, trebuie conectat la minus.
• Firul roșu, care ar trebui să fie mai gros decât cel negru, este un plus și, în consecință, trebuie conectat la sursa de alimentare.
• Firul albastru conectează sarcina la rețea.

Dacă totul a fost conectat corect, pe afișaj ar trebui să se aprindă două cântare.

La alimentarea cu energie

Sursele de alimentare joacă un rol important în nivelarea citirilor rețelei la starea dorită. Dacă nu sunt operate corect, acestea pot provoca daune grave echipamentelor scumpe prin supraîncălzire. Pentru a evita problemele în timpul funcționării lor și mai ales în cazurile în care alimentarea cu energie se face manual, este indicat să folosiți un ampermetru și voltmetru ieftin.

Puteți comanda o varietate de modele din China, dar pentru dispozitivele standard care funcționează dintr-o rețea de domiciliu sunt potrivite cele care măsoară curent de la zero la 20 A și tensiune până la 220 V. Aproape toate sunt de dimensiuni mici și pot fi instalate în cazuri mici de alimentare.

Majoritatea dispozitivelor pot fi reglate folosind rezistențe încorporate. În plus, au o precizie ridicată, aproape 99%. Afișajul afișează șase poziții, câte trei pentru tensiune și curent. Acestea pot fi alimentate fie de la o sursă separată, fie încorporată.

• Trei subțiri. Negru minus, roșu plus, galben pentru a măsura diferența.
• Două grase. Roșu plus, negru minus.

Primele trei cabluri sunt cel mai adesea combinate pentru comoditate. Conexiunea se poate face printr-un conector priza special, sau prin lipire.

*O conexiune prin lipire este mai fiabilă; cu vibrații minore, suportul prizei dispozitivului se poate slăbi.

Conexiune pas cu pas:

1. Este necesar să decideți de la ce sursă de alimentare va funcționa dispozitivul, separat sau încorporat.
2. Firele negre sunt conectate și lipite la minusul sursei de alimentare. Astfel, se creează un minus general.
3. În același mod, trebuie să conectați contactele subțiri roșii și galbene. Sunt conectate la contactul de alimentare.
4. Pinul roșu rămas se va conecta la sarcina electrică.

Dacă conexiunea este incorectă, afișajul dispozitivului va afișa valori zero. Pentru ca măsurătorile să fie cât mai apropiate de cele reale, este necesar să se respecte corect polaritatea contactelor de alimentare. Doar conectarea unui fir roșu gros la sarcină va da un rezultat acceptabil.

Notă! Valorile exacte ale tensiunii pot fi obținute numai cu o sursă de alimentare reglată. În alte cazuri, afișajul va afișa doar căderea de tensiune.

Un model popular de voltmetru care este adesea folosit de radioamatorii. Are urmatoarele caracteristici:

• Tensiune de funcționare DC de la 4,5 la 30 V.
• Consum de energie mai mic de 20 mA.
• Afișajul este în două culori roșu și albastru. Rezoluție 0,28 inci.
• Efectuează măsurători în intervalul 0 – 100 V, 0 – 10 A.
• Limita inferioară este 0,1 V și 0,01 A.
• Eroare 1%.
• Conditii de temperatura de functionare de la -15 la 75 de grade Celsius.

Conexiune

Folosind un voltmetru, puteți măsura tensiunea curentă în rețeaua de alimentare. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de următoarele:

• Conectați firul gros negru la negativul sursei de alimentare.
• Roșu se conectează la sarcină și apoi la putere.

Această diagramă de conectare nu prevede utilizarea unui contact negru subțire.

Dacă se utilizează o sursă de alimentare terță parte, conexiunea va fi după cum urmează:

• Cablurile groase sunt conectate în același mod ca în exemplul anterior.
• Roșu subțire se conectează la plusul unei surse terțe.
• Negru cu minus.
• Galben cu sursă plus.

Acest voltmetru și ampermetru este, de asemenea, convenabil deoarece este vândut într-o stare deja calibrată. Dar chiar dacă au fost observate inexactități în funcționarea acestuia, acestea pot fi corectate folosind două rezistențe de reglare de pe panoul din spate al dispozitivului.

Care voltmetre digitale sunt cele mai fiabile?

Piața echipamentelor electrice este aglomerată de producători care oferă o mare varietate de opțiuni. Cu toate acestea, nu orice dispozitiv aduce emoții pozitive din utilizare. Cu un număr mare de produse, nu este întotdeauna posibil să găsiți o copie fiabilă și ieftină.

Voltmetrele testate și fiabile includ:

• TK 1382. Chineză ieftină, al cărui preț mediu se ridică rareori peste 300 de ruble. Echipat cu rezistențe de reglare. Efectuează măsurători în intervalele 0-100 Volți, 0-10 Amperi.
• YB27VA. Aproape un geamăn față de voltmetrul anterior, diferă prin marcarea firelor și la un preț redus.
• BY42A. Este mai scump decât modelele anterioare, dar are și o limită superioară de măsurare crescută de 200 V.

Aceștia sunt cei mai populari reprezentanți ai acestui tip de voltmetre, care pot fi achiziționate gratuit pentru conversie pe piața radio sau comandate prin internet.

Calibrarea ampermetrului voltmetru chinezesc

În timp, orice echipament se uzează. Deoarece funcționarea instrumentelor de măsurare este afectată nu numai de propriile defecte, ci și de defecțiunile dispozitivelor conectate, uneori este necesar să se facă ajustări.

Toate instrumentele de măsurare au o eroare de măsurare, care este indicată în documentație.

Concluzie

Includerea voltmetrelor ieftine în circuit evită problemele cu tensiunea necorespunzătoare a rețelei. Pentru o mică taxă, puteți afla dacă echipamentul funcționează în condiții adecvate. Pentru a le conecta, trebuie să cunoașteți marcajele tuturor firelor și locația plusului și minusului sursei de energie.

Preludiu

Nu s-a potrivit în sursa mea de alimentare (valorile nu sunt de la zero - dar acesta este prețul de plătit pentru puterea din circuitul măsurat), dar este ieftin.
Am decis să-l iau și să-l dau seama pe loc.

Schema modulului voltmetrului

Dosar la loc...

2. După modificarea conform punctului 1, domeniul tensiunii măsurate crește la 99,9V (anterior era limitat de tensiunea maximă de intrare a stabilizatorului DA1 - 30V). Raportul divizorului de intrare este de aproximativ 33, ceea ce ne oferă un maxim de 3 volți la intrarea DD1 la 99,9V la intrarea divizorului. Am furnizat maxim 56V - nu mai am, nimic ars :-), dar eroarea a crescut și ea.

4. Pentru a muta sau a opri complet punctul, trebuie să dezlipiți rezistența R13 10 kOhm CHIP, care este situat lângă tranzistor, și în schimb lipiți o rezistență obișnuită de 10 kOhm 0,125 W între suportul de contact cel mai îndepărtat de rezistența CHIP de tăiere. și pinul corespunzător al segmentului de control DD1 - 8, 9 sau 10.
În mod normal, punctul se aprinde în cifra din mijloc, iar baza tranzistorului VT1 este conectată la pin printr-un CHIP de 10 kOhm. 9 DD1.

Curentul consumat de voltmetru a fost de aproximativ 15 mA și a variat în funcție de numărul de segmente iluminate.
După modificarea descrisă, tot acest curent va fi consumat de la o sursă de alimentare externă, fără a încărca circuitul măsurat.

Total

Stare din fabrică

Cu indicator deslipit, vedere frontală

Cu indicator dezlipit, vedere din spate

Indicatorul este colorat cu folie de nuanță auto (20%) pentru a reduce luminozitatea și a îmbunătăți vizibilitatea indicatorului în lumină.
Recomand cu căldură nuanțarea acestuia. Veți fi bucuroși să primiți bucăți de folie colorantă gratuit la orice atelier de reparații auto care face nuanță.

Există și alte modificări ale acestui modul pe Internet, dar esența modificărilor nu se schimbă - dacă dați peste modulul greșit, pur și simplu ajustați schema de circuit de pe placă prin eliminarea indicatorului sau sunetul circuitelor cu un tester și du-te!

Pentru a monitoriza digital tensiunea și curentul din sursa de alimentare, nu este necesar să faceți singur un ADC și un indicator. În acest scop, un multimetru chinezesc care costă 3-4 dolari este destul de potrivit, care este comparabil ca preț cu costul de fabricație a propriului afișaj digital.

Popularul M830B a fost ales pentru conversie. Mai jos descriem în detaliu, în imagini, modificarea unui multimetru pentru a indica tensiunea și curentul din sursa dumneavoastră de alimentare.

Scopul principal al modificării a fost reducerea dimensiunii plăcii cu indicator, i.e. A trebuit doar să tai o parte din tablă. Pentru conversie, a fost achiziționat cel mai simplu și mai ieftin multimetru chinezesc M830B. Schema circuitului multimetrului M830B poate fi descărcată din arhiva noastră de fișiere. Limita de măsurare a tensiunii din designul nostru va fi de 200 V, iar limita de curent va fi de 10 A. Pentru a selecta modul de măsurare „Tensiune” - „Current”, se folosește comutatorul S1 cu două grupuri de contacte. Diagrama arată poziția comutatorului în modul de măsurare a tensiunii.
Mai întâi trebuie să dezasamblați multimetrul și să scoateți placa. Puteți vedea imaginea plăcii din partea părților din fotografie.

Și iată o fotografie a plăcii din partea indicatorului.

Designul nostru va fi așezat pe două plăci. O placă cu un indicator, o altă placă cu părți din partea de intrare a multimetrului și un stabilizator suplimentar de 9 volți. Diagrama celei de-a doua plăci este prezentată în imagine. Rezistoarele lipite de pe placa multimetrului sunt folosite ca rezistențe de divizare. Denumirea lor în diagramă corespunde desemnării de pe placa multimetrului M830B. Diagrama oferă și explicații suplimentare. Literele din cercuri corespund punctelor de legătură ale unei plăci la alta. Pentru a alimenta structura, se folosește un stabilizator de tensiune de mică putere, care este conectat la o înfășurare separată a transformatorului.

Să începem de fapt. Lipiți R18, R9, R6, R5. Salvăm rezistențele R6 și R5 pentru partea de intrare a designului nostru. Decupăm contactul superior R10 din circuit și tăiem o parte a pistei (marcată cu cruci în fotografie). Lipire R10. Lipiți R12 și R11.

R12 și R11 sunt conectate în serie. Și lipiți un capăt la contactul superior al lui R10, iar celălalt la șină tăiată de la R10. Dezlipiți R20 și lipiți-l în loc de R9. Deslipim R16 și facem noi găuri pentru el (vezi fotografia)

Lipiți R16 într-un loc nou.

Și iată o vedere a lipirii R16 din partea indicatorului.

Luați foarfece metalice și tăiați o parte din tablă.

Întoarceți placa cu indicatorul în fața dvs. Contactul R9 (acum R20) cel mai apropiat de indicator este întrerupt din circuit (marcat cu o cruce). Conectăm contactele R9 (acum R20) și R19 cele mai îndepărtate de indicator împreună (pe partea indicatorului), indicate în fotografie printr-un jumper roșu. Conectam contactul superior R10 (acum există R11 și R12) la contactul inferior R13, indicat în fotografie cu un jumper roșu. Ștergem câteva dintre urmele marcate cu cruci. Și lipim un jumper la contactul R9 cel mai apropiat de indicator (acum există R20), în loc de pista de la distanță.

Îndepărtăm urmele marcate cu o cruce și pregătim patch-urile de contact pentru cablarea la a doua placă, indicată prin săgeți în fotografie.

Lipiți jumperul. Lipim firele de contact de la a doua placă, respectând corespondența literelor (a-A, b-B etc.)

Toate! Structura este asamblată, să începem verificarea. Îl conectăm la o sursă de alimentare și măsurăm tensiunea bateriei. Lucrări!

În această fotografie, designul este încorporat în sursa de alimentare pentru care a fost creat. Când sarcina este conectată, prin apăsarea butonului „Voltage-Current”, valoarea curentului care curge este afișată pe indicator.