Indicator voltmetru de la un multimetru. Ce poți obține de la „testerul chinezesc galben”. Determinarea tensiunii exacte a bateriei

Bună dragă cititor. Uneori devine necesar să aveți un voltmetru mic și simplu „la îndemână”. A face un astfel de voltmetru cu propriile mâini nu este dificil.

Adecvarea unui voltmetru pentru măsurarea tensiunilor în anumite circuite este judecată de rezistența sa de intrare, care este suma rezistenței cadrului indicatorului și rezistența rezistorului suplimentar. Deoarece la diferite limite rezistențele suplimentare au valori diferite, rezistența de intrare a dispozitivului va fi diferită. Mai des, un voltmetru este evaluat prin rezistența de intrare relativă, care caracterizează raportul dintre rezistența de intrare a dispozitivului și 1V din tensiunea măsurată, de exemplu 5 kOhm/V. Acest lucru este mai convenabil: rezistența de intrare a voltmetrului este diferită la diferite limite de măsurare, dar rezistența relativă de intrare este constantă. Cu cât este mai mic curentul deflexiunii totale a acului dispozitivului de măsurare Ii utilizat în voltmetru, cu atât rezistența de intrare relativă a acestuia va fi mai mare, cu atât măsurătorile pe care le face vor fi mai precise. În modelele de tranzistori, este necesar să se măsoare tensiunea de la fracțiuni de volți la câteva zeci de volți, iar în modelele de tuburi chiar mai mult. Prin urmare, un voltmetru cu limită unică este incomod. De exemplu, un voltmetru cu o scară de 100 V nu poate măsura cu exactitate chiar și tensiuni de 1-5 V, deoarece abaterea acului va fi abia vizibilă. Prin urmare, aveți nevoie de un voltmetru care are cel puțin trei sau patru limite de măsurare. Circuitul unui astfel de voltmetru de curent continuu este prezentat în Fig. 1. Prezența a patru rezistențe suplimentare R1, R2, R3 și R4 indică faptul că voltmetrul are patru limite de măsurare. În acest caz, prima limită este 0-1V, a doua 0-10V, a treia 0-100V și a patra 0-1000V.
Rezistența rezistențelor suplimentare poate fi calculată folosind formula care urmează din legea lui Ohm: Rd = Up/Ii - Rp, aici Up este tensiunea cea mai mare a unei anumite limite de măsurare, Ii este curentul total de deviere al acului capului de măsurare și Rp este rezistența cadrului capului de măsurare. Deci, de exemplu, pentru un dispozitiv cu un curent Ii = 500 μA (0,0005 A) și un cadru cu o rezistență de 500 ohmi, rezistența rezistorului suplimentar R1, pentru limita 0-1V ar trebui să fie de 1,5 kOhm, pentru Limita 0-10V - 19,5 kOhm, pentru limita 0 -100V - 199,5 kOhm, pentru limita 0-1000 - 1999,5 kOhm. Rezistența relativă de intrare a unui astfel de voltmetru va fi de 2 kOhm/V. De obicei, în voltmetru sunt instalate rezistențe suplimentare cu valori apropiate de cele calculate. „Reglarea” finală a rezistențelor lor se face la calibrarea voltmetrului prin conectarea altor rezistențe la ele în paralel sau în serie.

Dacă un voltmetru de curent continuu este suplimentat cu un redresor care convertește tensiunea de curent alternativ în curent continuu (mai precis, pulsatorie), obținem un voltmetru de curent alternativ. Un posibil circuit al unui astfel de dispozitiv cu un redresor cu jumătate de undă este prezentat în Fig. 2. Dispozitivul funcționează după cum urmează. În acele momente în timp în care există o semiundă pozitivă de tensiune alternativă la borna stângă (conform diagramei) a dispozitivului, curentul trece prin dioda D1 și apoi prin microampermetru către borna dreaptă. În acest moment, dioda D2 este închisă. În timpul semiundei pozitive la borna dreaptă, dioda D1 se închide, iar semiundele pozitive ale tensiunii alternative sunt închise prin dioda D2, ocolind microampermetrul.
Rezistorul suplimentar Rd se calculează în același mod ca pentru tensiuni constante, dar rezultatul obținut este împărțit la 2,5-3 dacă redresorul dispozitivului este semiundă sau la 1,25-1,5 dacă redresorul dispozitivului este plin- val - Fig. 3. Mai precis, rezistența acestui rezistor este selectată experimental în timpul calibrării scalei instrumentului. Puteți calcula Rd folosind alte formule. Rezistența rezistențelor suplimentare ale voltmetrelor sistemului redresor, realizate conform circuitului din Fig. 2, se calculează folosind formula:
Rd = 0,45*Up/Ii – (Rp + rd);
Pentru circuitul din Fig. 3, formula arată astfel:
Rd = 0,9*Up/Ii – (Rp + 2-a); unde rd este rezistența diodei în direcția înainte.
Citirile dispozitivelor sistemului redresor sunt proporționale cu valoarea medie redresată a tensiunilor măsurate. Scalele sunt calibrate în valori rms ale tensiunii sinusoidale, astfel încât citirile dispozitivelor sistemului redresor sunt egale cu valoarea rms ale tensiunii numai la măsurarea tensiunilor sinusoidale. Diodele cu germaniu D9D sunt folosite ca diode redresoare. Aceste voltmetre pot măsura, de asemenea, tensiuni de frecvență audio de până la câteva zeci de kiloherți. O scară pentru un voltmetru de casă poate fi desenată folosind programul FrontDesigner_3.0_setup.

Situațiile în care un voltmetru ar trebui să fie la îndemână apar destul de des. Pentru a face acest lucru, nu este nevoie să utilizați un dispozitiv complex din fabrică. Realizarea unui voltmetru simplu cu propriile mâini nu este o problemă, deoarece constă din două elemente: o unitate de măsurare a indicatorului și un rezistor. Adevărat, trebuie remarcat faptul că adecvarea unui voltmetru este determinată de rezistența sa de intrare, care constă din rezistențele elementelor sale.

Dar este necesar să se țină cont de faptul că există diferite rezistențe cu valori diferite, iar acest lucru înseamnă că rezistența de intrare va depinde de rezistența instalată. Adică, alegând rezistorul potrivit, puteți face un voltmetru pentru a măsura anumite niveluri de tensiune în rețea. Dispozitivul de măsurare în sine este evaluat mai des de indicator - rezistența relativă de intrare pe un volt de tensiune, unitatea sa de măsură este kOhm / V.

Adică, se dovedește că rezistența de intrare în diferite zone măsurate este diferită, dar valoarea relativă este un indicator constant. În plus, cu cât săgeata blocului de măsurare se abate mai puțin, cu atât valoarea relativă este mai mare și, prin urmare, cu atât măsurătorile vor fi mai precise.

Instrument cu limite multiple

Oricine a întâlnit în mod repetat modele și circuite de tranzistori știe că foarte des cu un voltmetru este necesar să se măsoare circuite cu tensiuni de la zeci de fracțiuni de un volt la sute de volți. Un dispozitiv simplu de casă cu un singur rezistor nu va face acest lucru, așa că va trebui să conectați mai multe elemente cu rezistențe diferite la circuit. Pentru a înțelege despre ce vorbim, vă sugerăm să vă familiarizați cu diagrama de mai jos:

Acesta arată că există patru rezistențe instalate în circuit, fiecare dintre acestea fiind responsabil pentru propriul domeniu de măsurare:

1. De la 0 volți la unu.
2. De la 0 volți la 10V.
3. De la 0 V la 100 volți.
4. De la 0 la 1000 V.

Valoarea fiecărui rezistor poate fi calculată pe baza legii lui Ohm. Următoarea formulă este folosită aici:

R=(Uп/Iи)-Rп, unde

• Rп este rezistența unității de măsură, luăm, de exemplu. 500 ohmi;
• Up este tensiunea maximă a limitei măsurate;
• Ii este puterea curentului la care acul se deviază până la capătul scalei, în cazul nostru - 0,0005 amperi.

Pentru un voltmetru simplu de la un ampermetru chinezesc, puteți alege următoarele rezistențe:

• pentru prima limită – 1,5 kOhm;
• pentru al doilea – 19,5 kOhm;
• pentru al treilea – 199,5;
• pentru al patrulea – 1999.5.

Dar valoarea relativă a rezistenței acestui dispozitiv va fi egală cu 2 kOhm/V. Desigur, valorile calculate nu coincid cu cele standard, astfel încât rezistențele vor trebui selectate aproape ca valoare. În continuare, se efectuează reglarea finală, timp în care dispozitivul în sine este calibrat.

Cum se transformă un voltmetru DC în tensiune AC

Circuitul prezentat în figura 1 este un voltmetru DC. Pentru a-l face variabil sau, după cum spun experții, pulsator, este necesar să instalați un redresor în proiectare, cu ajutorul căruia tensiunea continuă este transformată în tensiune alternativă. În Figura 2, un voltmetru AC este prezentat schematic.

Această schemă funcționează astfel:

• când există o semiundă pozitivă la terminalul stâng, dioda D1 se deschide, D2 în acest caz este închisă;
• tensiunea trece prin ampermetru la borna dreaptă;
• când semiunda pozitivă este la capătul drept, atunci D1 se închide și nicio tensiune nu trece prin ampermetru.

La circuit trebuie adăugat un rezistor Rd, a cărui rezistență este calculată exact în același mod ca și celelalte elemente. Adevărat, valoarea sa calculată este împărțită la un coeficient egal cu 2,5-3. Acesta este cazul dacă în voltmetru este instalat un redresor cu jumătate de undă. Dacă se folosește un redresor cu undă completă, atunci valoarea rezistenței este împărțită la un coeficient: 1,25-1,5. Apropo, diagrama acestuia din urmă este prezentată în Figura 3.

Cum să conectați corect un voltmetru

Oricine nu știe, dar dorește să verifice tensiunea pe o parte a rețelei electrice, trebuie să pună întrebarea - cum se conectează un voltmetru? Aceasta este de fapt o întrebare serioasă, răspunsul la care se află într-o cerință simplă - voltmetrul trebuie conectat numai în paralel cu sarcina. Dacă se realizează o conexiune în serie, dispozitivul în sine va eșua și este posibil să primiți un șoc electric.

Chestia este că, cu o astfel de conexiune, puterea curentului care acționează asupra dispozitivului de măsurare în sine scade. La această rezistență, nu se schimbă, adică rămâne mare. Apropo, nu confundați niciodată un voltmetru cu un ampermetru. Acesta din urmă este conectat la circuit în serie pentru a reduce rezistența la minimum.

Și ultima întrebare pe această temă este cum să folosiți un voltmetru pe care l-ați făcut singur. Deci, dispozitivul dvs. are două sonde. Unul este conectat la circuitul neutru, al doilea la fază. De asemenea, puteți verifica tensiunea prin priză, după ce ați determinat în prealabil care priză este alimentată de zero și care de fază. Sau conectați dispozitivul în paralel cu zona măsurată. Săgeata blocului de măsurare va afișa valoarea tensiunii din rețea. Așa folosesc acest dispozitiv de măsurat de casă.

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.

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.