Схема подключения китайского вольтметра. Самодельный блок питания из китайского вольтамперметра

Получил с AliExpress парочку электронных встраиваемых вольтметров модели V20D-2P-1.1 (измерение постоянного напряжения), цена вопроса 91 цент штука. Вот его характеристики:

• рабочий диапазон 2,5 В — 30 В
• цвет свечения красный
• габаритный размер 23 * 15 * 10 мм
• дополнительного питания не требует (двухпроводной вариант)
• есть возможность подстройки
• частота обновления: около 500 мс/время
• обещанная точность измерения: 1% (+/-1 разряд)

И всё было бы хорошо, поставил по месту и пользовался, да попалась на глаза информация о возможности их доработки – добавление функции измерения тока.

Цифровой китайский вольтметр

Приготовил всё необходимое: двухполюсной тумблер, выводные резисторы – один МЛТ-1 на 130 кОм и второй проволочный на 0,08 Ом (изготовил из нихромовой спирали диаметром 0,7 мм). И целый вечер согласно найденной схемы и руководства по её реализации соединял это хозяйство проводами с вольтметром. Безрезультатно. То-ли догадливости в понимании недосказанного и недочерченного в найденном материале не хватило, то ли имели место отличия в схемах. Вольтметр не работал никак вообще.

Подключаем модуль цифровой вольтметр

Пришлось выпаивать индикатор и изучать схему. Тут уже требовался не маленький паяльник, а махонький, так, что повозился изрядно. Зато в течении следующих пяти минут, когда вся схема стала доступна обзору, всё–всё понял. В принципе знал, что с этого и нужно начинать, но уж очень хотелось решить вопрос «по лёгкому».

Схема доработки V-метра

Схема доработки: амперметр в вольтметр

Так родилась эта схема соединения дополнительных электронных компонентов с уже существующими в схеме вольтметра. Отмеченный синим цветом штатный резистор схемы подлежит обязательному удалению. Скажу сразу отличия от других схем приведённых в интернете нашёл, например соединение подстроечного резистора. Всю схему вольтметра перерисовывать не стал (повторять не собираюсь), начертил только ту часть, которая необходима для доработки. То, что питание вольтметра нужно делать отдельным считаю очевидным, всё-таки начало отсчёта в показаниях должно начинаться с нуля. В дальнейшем выяснилось, что питание от батарейки или аккумулятора не подойдет, ибо токопотребление вольтметра при напряжении в 5 вольт составляет 30 мА.

Плата — модуль китайский вольтметр

После сборки вольтметра взялся за суть действа. Мудрствовать не буду, просто покажу и расскажу, что с чем соединить, чтобы всё получилось.

Пошаговая инструкция

Итак , действие первое – из схемы выпаивается СМД резистор сопротивлением 130 кОм стоящий на входе плюсового провода питания, между диодом и подстроечным резистором 20 кОм.

Подключаем резистор в вольтметр-амперметр

Второе . На освободившейся контакт, со стороны подстроечника припаивается провод желаемой длины (для пробы удобно 150 мм и лучше красного цвета)

Выпаять СМД резистор

Третье . На дорожку соединяющую резистор 12 кОм и конденсатор, с «земляной» стороны припаивается второй провод (например синий).

Испытание новой схемы

Теперь согласно схемы и этого фото «вешаем» на вольтметр дополнение: тумблер, предохранитель и два резистора. Тут главное правильно подпаять вновь установленные красный и синий провода, впрочем, не только их.

Блок вольтметр переделываем в А-метр

А вот тут проводов побольше, хотя всё и просто:

» — парой соединительных проводов подсоединён э/двигатель
«отдельное питание вольтметра » — аккумулятор с ещё двумя проводами
«выход блока питания » — ещё парочка проводов

После подачи питания на вольтметр сразу высветилось «0,01», после подачи питания на электродвигатель измеритель в режиме вольтметра показал напряжение на выходе блока питания равное 7 вольтам, затем переключил в режим амперметра. Переключение производил при отключении подачи питания на нагрузку. В дальнейшем вместо тумблера поставлю кнопку без фиксации, так безопасней для схемы и удобней для эксплуатации. Порадовало то, что всё заработало с первой попытки. Однако показания амперметра были отличные от показаний на мультиметре больше чем в 7 раз.

Китайский вольтметр — амперметр после переделки

Тут и выяснилось, что проволочный резистор вместо рекомендованного сопротивления 0,08 Ом имеет 0,8 Ом. Ошибся в измерении при его изготовлении в подсчёте нулей. Вышел из положения так: крокодил с минусовым проводом с нагрузки (оба чёрные) подвинул по распрямлённой нихромовой спирали в сторону входа с блока питании, тот момент, когда показания мультиметра и доработанного теперь уже ампервольтметра совпали и стали моментом истины. Сопротивление задействованного участка нихромовой проволоки составило 0,21 Ом (мерил приставкой к мультиметру на пределе «2 Ом»). Так что это даже и не плохо получилось, что вместо 0,08 резистор получился 0,8 Ом. Тут как не считай, по формулам, всё равно придётся подгонять. Для наглядности результат своих хлопот записал на видеоролик.

Видео

Приобретение данных вольтметров считаю удачным, вот только жаль, что их нынешняя цена в том магазине сильно выросла, без малого 3 доллара за штуку. Автор Babay iz Barnaula.

В Интернет-магазинах Китая доступны недорогие цифровые вольтметры с использованием трехразрядных цифровых светодиодных индикаторов.

Вольтметры попадались двух типоразмеров: 48 x 30 x 22мм и 36.6 х 14.8 х12мм.

Более крупный выполнен в черном пластмассовом корпусе и просто устанавливается в окно, вырезанное в передней панели блока питания. Маленький вольтметр бескорпусной и крепится за «ушки» печатной платы.

Питаются приборы постоянным током при напряжении от 4 до 30 В (через встроенный интегральный стабилизатор) и измеряют постоянное напряжение до 30 или 99,9 В.

Подробные характеристики вольтметров выложены на сайтах продавцов. На одном из сайтов приводится принципиальная схема одного из таких вольтметров.

Вольтметр собран на микроконтроллере STM8. В приведенной схеме входной делитель напряжения состоит из последовательно соединённых резисторов R1 и R2 (390 кОм и 10 кОм). Нетрудно посчитать, что при подаче 1 В на вход делителя на измерительный вход процессора подается напряжение 0,025 В. (Ток делителя I=U:R = 1: (390k+10k)=0,0025 mA; падение напряжения на R2=I*R=0,0025 mA * 10k= 0,025B).

Если в блоке питания в цепь выходного тока поставить измерительный резистор величиной 0,025 Ома, то при протекании по нему тока в 1А, на измерительном резисторе упадет напряжение 0,025 В. И если это напряжение подать на R2, то индикатор вольтметра покажет единицу (1 Ампер). Таким образом, вольтметр превратился в амперметр.

Можно установить тумблер и переключать измеритель в режим вольтметра или амперметра по приводимой ниже схеме. Коммутировать приходится три цепи:

Штатный вход вольтметра;

Дополнительный вход измерителя (измерительный вход процессора);

Общий провод вольтметра.

Для того, чтобы использовать в качестве переключателя двухполюсный тумблер, пришлось пойти на некоторое ухищрение - добавить «свой» резистор Rдоб 330кОм в цепи входного делителя напряжения. Штатный вход вольтметра при этом не используется и не коммутируется.

На схеме показано включение в «минусовую» цепь источника питания. Так Rизмер включается в импульсных (компьютерных) блоках питания (при их переделке в различные блоки питания, используемые для радиолюбительских целей), где этот измерительный резистор одновременно используется как датчик тока в схеме регулировки выходного тока.

Вывод «-Uпит», показанный на схеме, никуда не подключается, «минус» питания прибор получает через переключатель измерительной цепи. Поскольку при этом коммутируется «минусовой» провод питания вольтметра, то в момент переключения индикаторы прибора кратковременно гаснут.

Следует учесть, что при встраивании измерителя в лабораторный блок питания, прибор начнет работать только при достижении минимального напряжения на его выходе около 4 Вольт. Для зарядного аккумуляторного устройства это несущественно. Для лабораторного блока питания измеритель придется запитать от автономного источника питания, гальванически не связанного с блоком питания.

Решения могут быть различные - выпрямители на отдельной обмотке на трансформаторе, на отдельном маленьком трансформаторе от, так называемых, «адаптеров» питания, плата из телефонной зарядки или просто подходящая батарейка.

В принципе, измерительный резистор Rизмер можно включить и в «плюсовую» цепь блока питания с учетом того, что при этом вольметр-амперметр также придется «запитать» от автономного источника питания, гальванически не связанного с блоком питания (иначе на измерительный вход процессора в режиме измерения тока подается весь потенциал выходного напряжения и процессор выйдет из строя).

При коротком замыкании выходных клемм источника питания, при «переполюсовке» подключения аккумуляторной батареи к зарядному устройству (если выпрямитель собран по мостовой схеме) через измерительный резистор до сгорания защитного предохранителя протекает большой ток короткого замыкания и на резисторе выделяется импульс напряжения, который может повредить процессор.

На первый взгляд, видны два решения по защите процессора.

Первый («организационный» и наиболее простой) - вместо тумблера, переключающего измеритель в режимы «вольтметр» - «амперметр» установить не фиксируемую кнопку и ток измерять при нажатом состоянии кнопки. Так как «переполюсовка» и короткое замыкание происходят чаще всего при подключении-отключении нагрузки и руки оператора заняты этим процессом, то кнопка переключения измерителя будет в отжатом состоянии «вольтметр» и прибор не пострадает.

Второй - схемотехнический. Установить параллельно измерительному резистору (входу измерителя) быстродействующее электронное устройство, защищающее от превышения допустимого напряжения на входе измерительного входа процессора, например, супрессор или стабилитрон.

Мне попадались вольтметры с делителем 330 кОм и 10 кОм. Поскольку в качестве измерительного резистора в схеме переделанного компьютерного блока питания у меня уже использовался стандартный 5-тиВаттный резистор 0,1 Ома в керамическом корпусе, то падение напряжения на нем было слишком большим для подачи на процессор. Пришлось параллельно измерительному резистору подключить многооборотный малогабаритный потенциометр («под руку подвернулся» на 100 Ом) и по «образцовому» тестеру выставить показания на индикаторе.

Этот способ можно использовать и в случае применения самодельного некалиброванного измерительного резистора.

В продаже имеются вольтметры, позиционируемые изготовителем как «вольтметры для встраивания на панель автомобиля для измерения напряжения бортовой сети» с верхним измеряемым пределом 24В. У них всего два вывода (черный «минус» и красный «плюс»). В этих вольтметрах вход делителя соединен с «плюсом» питания печатным проводником, который легко перерезать. В таком вольтметре делитель стоит 91 кОм и 10 кОм. То есть в качестве измерительного резистора хорошо подходит 5-Ваттный резистор в керамическом корпусе номиналом 0,1 Ом.

Вольтметры различных изготовителей отличаются принципиальными схемами и применяемыми процессорами, но принцип их использования в качестве амперметра остается прежним.

Ниже по тексту приведены фотоснимки плат вольтметров, попавших в руки автора. На них указано расположение резисторов входного делителя и место входа измерителя.

«Большой» вольтметр с тремя выводами (маркировка на плате отсутствует).

«Большой» вольтметр на плате YB27_v1.4.

Схема входного делителя напряжения с потенциометром. Нумерация элементов условная, не совпадающая с маркировкой на печатной плате. Стабилитрон VD2 - дополнительно устанавливаемый для защиты входа процессора от превышения напряжения на нем.

Внешний вид платы

«Маленький» вольтметр на плате V20D-2P-1.1. Схема входного делителя напряжения с потенциометром.

В заключение фотоснимок устройства для зарядки аккумуляторов, изготовленного из компьютерного блока питания со встроенным вольтметром-амперметром. Верхний блок - зарядное устройство, нижний - электронная нагрузка.

Буду рад, если кому-нибудь из коллег-радиолюбителей материалы лабораторной работы пригодятся. Удачи!

ID: 1547

Как вам эта статья?

Многие начинающие радиолюбители, собирая себе, сначала, простой , без наворотов, в дальнейшем, думаю, захотят расширения его функциональности. Здесь есть два варианта, можно собрать новый блок питания, идущий сразу с защитой, с регулировкой тока, и возможно какими-либо другими, расширенными возможностями. Либо пойти тем путем, каким пошел я, произведя апгрейд или говоря по другому, усовершенствование существующего, проверенного временем блока питания.

В свое время собрал, для своего простого регулируемого блока питания, плату регулировки тока и плату защиты от КЗ, дополнив, таким образом, его схему. Но при пользовании этим блоком питания, напряжение на выходе, по прежнему, приходилось выставлять ориентируясь по показаниям мультиметра, включенным как вольтметр. Также и ток, при включенной регулировке выходного тока, приходилось выставлять по показаниям миллиамперметра тестера. Это показалось мне неудобным, хотелось, чтобы была цифровая индикация тока и напряжения, и тогда начал уже было подыскивать схему ампер-вольтметра на микроконтроллере AVR Меге 8 и подобную. Как при просмотре одного из видео на Ю-тубе, увидел в блоке питания такой встраиваемый в различные электронные приборы ампер - вольтметр, как на фото ниже:

Под видео была приведена ссылка на китайский интернет магазин Али - экспресс. У меня уже имелся опыт заказа с Али, для тех, кто еще не пользовался их услугами, скажу, что если в лоте указана бесплатная доставка, то доставка действительно бесплатная, без подвоха. Товар приходит в Россию в течении 45 дней.

Причем в случае недоставки или подобных неприятностей, покупатель получает всю уплаченную сумму целиком, возвращают оперативно, был опыт. Стоимость такого ампер-вольт метра всего 3,6 доллара, что составляет даже с учетом роста долларов, небольшую сумму. Поэтому колебался я недолго, и подыскав наиболее выгодное предложение, заказал. Проводки с разъемами для подключения, идут в комплекте с прибором.

Подключается к измеряемому устройству ампер-вольт метр с помощью трех-пинового разъема. С помощью второго двух пинового разъема на ампер - вольтметр подается питание, которое может быть в диапазоне от 4.5 до 30 вольт. Более подробно со всеми характеристиками можно ознакомиться, посмотрев рисунок, находящийся выше. Поначалу вызвало затруднение подключение разъема 3 Pin, на странице заказа была лишь путаная схема. Впоследствии, на странице другого продавца, аналогичного товара, нашел следующий рисунок - схему подключения:

На практике все выглядит проще, плюс питания у нас идет на красный провод и на нагрузку. Минус питания идет на черный провод, а оставшийся синий провод (на рисунке желтый) идет на минус нагрузки. Таким образом, у нас амперметр включается в разрыв цепи минуса. Если нам амперметр не нужен при пользовании, мы подключаем только черный и красный провода, синий (желтый) провод просто никуда не подключаем, возможно, это не совсем правильно, но все работает. Мой ампер-вольт метр работал немного неточно, как по току, так и по напряжению, и был мной откалиброван сверяясь с показаниями двух мультиметров, на случай если на одном из них подсела батарея, и он начал врать.

В устройстве предусмотрена калибровка по току и напряжению, путем вращения двух головок под крестовую отвертку. Крепится ампер - вольтметр с помощью четырех пластмассовых распорок находящихся попарно сверху и снизу. Аналогично крепятся малогабаритные клавишные выключатели. Единственный недостаток, выявленный при пользовании ампер-вольт метром это то, что он, несмотря на заявленное разрешение 0.01 А. показывает ток не от нуля, а примерно от 30 - 50 миллиампер, поэтому выставлять по нему небольшие токи может быть проблематично.

В целом прибором остался доволен, если бы стал собирать ампер-вольт метр сам, на МК, наверняка и размеры были бы больше, и по стоимости выше. Разумеется, сфера применения этого прибора не ограничивается одними регулируемыми блоками питания, его можно встроить в любое устройство, где важен контроль тока и напряжения. А/В-метр идет со встроенным шунтом и позволяет измерять токи до 10 Ампер, при напряжении до 100 Вольт. Если необходимо самому собрать подобное устройство - принципиальная схема и прошивка есть в .

Я уже делал пару обзоров подобной штучки (см. фото). Те девайсы заказывал не для себя, для знакомых. Удобный прибор для самодельной зарядки, и не только. Я тоже позавидовал и решил заказать уже для себя. Заказал не только вольтамперметр, но и самый дешёвый вольтметр. Решил собрать блок питания для своих самоделок. Что из них поставить определился только после того, как собрал изделие полностью. Наверняка найдутся люди, кому интересно.
Заказал 11ноября. Была небольшая скидка. Хотя итак цена невысокая.
Посылка шла больше двух месяцев. Продавец дал левый трек от Wedo Express. Но всё же посылка дошла и всё работает. Формально никаких претензий нет.
Так как именно этот девайс и решил вживить в свой блок питания, то расскажу про него чуть подробнее.
Приборчик пришёл в стандартном полиэтиленовом пакете, «пропупыренном» изнутри.



В данный момент товар недоступен. Но это некритично. На Али сейчас много предложений от продавцов с хорошим рейтингом. Причём, цена неуклонно снижается.
Девайс был дополнительно запаян в антистатический пакет.

Внутри собственно прибор и провода с разъёмами.



Разъёмы с ключом. Наоборот не вставить.

Размеры просто миниатюрные.

Смотрим, что написано на странице продавца.

Мой перевод с корректировками:
-Измеряемое напряжение: 0-100В
-Напряжение питания схемы: 4,5-30В
-Минимальное разрешение (В): 0,01В
-Ток потребления: 15мА
-Измеряемый ток: 0,03-10А
-Минимальное разрешение (А): 0,01А
Всё тоже самое, но очень кратко, сбоку изделия.



Сразу разобрал и заметил, что незначительных деталей не хватает.



А вот в предыдущих модулях это место было занято конденсатором.

Но и цена у них отличалась в бОльшую сторону.
Все модули похожи как близнецы-братья. Опыт подключения тоже имеется. Мелкий разъём предназначен для запитки схемы. Кстати, при напряжении ниже 4В синий индикатор становится практически невидим. Поэтому следуем техническим характеристикам устройства, менее 4,5В не подаём. Если хотите с помощью этого девайса измерять напряжения ниже 4В, необходимо запитывать схему от отдельного источника через «разъём с тонкими проводами».
Ток потребления устройства 15мА (при питании от 9В «кроны»).
Разъём с тремя толстыми проводами – измерительный.



Есть два регулятора точности показаний (IR и VR). На фото всё понятно. Резисторы стрёмные. Поэтому часто крутить не рекомендую (сломаете). Красные провода – это выводы для напряжения, синий для тока, чёрные – «общие» (соединены между собой). Цвета проводов соответствуют цвету свечения индикатора, не запутаетесь.
Головная микросхема без названия. Оно когда-то было, но его уничтожили.



А теперь проверю точность показаний при помощи образцовой установки П320. Подал на вход калиброванные напряжения 2В, 5В, 10В, 12В 20В, 30В. Изначально прибор занижал на одну десятую вольта на некоторых пределах. Погрешность несущественная. Но я подстроил под себя.



Видно, что показывает практически идеально. Подстраивал правым резистором (VR). При вращении подстроечника по часовой стрелке добавляет, при вращении против – уменьшает показания.
Теперь посмотрю, как измеряет силу тока. Запитываю схему от 9В (отдельно) и подаю образцовый ток с установки П321



Минимальный порог, с которого начинает правильно измерять ток 30мА.
Как видим, ток измеряет достаточно точно, поэтому крутить подгоночный резистор не буду. Прибор измеряет правильно и при токах больше 10А, но при этом начинает нагреваться шунт. Скорее всего, ограничение по току именно по этой причине.



При токе 10А тоже долго гонять не рекомендую.
Более детальные результаты калибровки свёл в таблицу.

Приборчик мне понравился. Но недостатки имеются.
1.Надписи V и A нанесены краской, поэтому в темноте видны не будут.
2.Прибор измеряет ток только в одном направлении.
Хотел бы обратить внимание на то, что казалось бы одни и те же приборы, но от разных продавцов, могут в корне отличаться друг от друга. Будьте внимательны.
На своих страницах продавцы частенько публикуют неправильные схемы подключения. В данном случае претензий нет. Вот только немного её (схему) изменил на более понятную глазу.

С этим прибором, по-моему, всё понятно. Теперь расскажу про второй девайс, про вольтметр.
Заказывал в тот же день, но у другого продавца:

Покупал за US $1.19. Даже при сегодняшнем курсе – смешные деньги. Так как в итоге поставил не этот прибор, пройдусь по нему вкратце. При тех же габаритах цифры намного крупнее, что естественно.

У этого прибора нет ни одного подстроечного элемента. Поэтому можно использовать только в том виде, в каком прислали. Будем надеяться на китайскую добросовестность. Но я проверю.
Установка та же самая П320.

Более подробно в виде таблицы.



Этот вольтметр хоть и оказался в несколько раз дешевле вольамперметра, но его функционал меня не устроил. Он не измеряет ток. А напряжение питания совмещено с измерительными цепями. Поэтому ниже 2,6В не измеряет.
Оба девайса имеют абсолютно одинаковые габариты. Поэтому заменить один другим в своей самоделке – дело минутное.



Я решил собрать блок питания на более универсальном вольтамперметре. Приборы недорогие. Нагрузки на бюджет никакой не несут. Вольтметр пока полежит в запасе. Главное, чтоб прибор был хороший, а применение всегда найдётся. Как раз из запасника и достал недостающие компоненты для блока питания.
У меня без дела уже несколько лет лежал вот такой набор самоделкина.

Схема простая, но надёжная.

Комплектность проверять бессмысленно, уж много времени прошло, претензии предъявлять поздно. Но вроде всё на месте.

Подстроечный резистор (комплектный) слишком стрёмный. Использовать его не вижу смысла. Остальное всё сгодится.
Все недостатки линейных стабилизаторов я знаю. Городить что-то более достойное у меня нет ни времени, ни желания, ни возможности. Если потребуется более мощный блок питания с высоким КПД, тогда и подумаю. А пока будет то, что сделал.
Сначала я спаял плату стабилизатора.
На работе нашёл подходящий корпус.
Перемотал вторичку торроидального транса на 25В.



Подобрал мощный радиатор для транзистора. Всё это засунул в корпус.
Но одним из самых важных элементов схемы является переменный резистор. Я взял многооборотный типа СП5-39Б. Точность выходного напряжения наивысочайшая.



Вот что получилось.



Немного неказистый, но основная задача выполнена. Все электрические части я от себя защитил, себя тоже защитил от электрических частей:)
Осталось немного «подретушировать». Покрашу корпус из баллончика и сделаю лицевую панель более привлекательной.
На этом всё. Удачи!

Планирую купить +65 Добавить в избранное Обзор понравился +63 +137