Obvod digitálního měřiče proudového napětí. Přístroje pro měření stejnosměrných proudů. Měření proudu multimetrem

S dynamickým displejem. Neexistují žádné stížnosti na provoz hodinek: přesný pohyb, pohodlné nastavení. Ale jedna velká nevýhoda je, že LED indikátory jsou ve dne špatně vidět. Abych problém vyřešil, přešel jsem na statický displej a jasnější LED. Jako vždy v software Děkuji moc Soir. Obecně upozorňuji na skvělé pouliční hodiny se statickou indikací zůstávají funkce nastavení stejné jako u předchozích hodinek.

Mají dva displeje - hlavní (venku na ulici) a pomocný na indikátorech - uvnitř, na těle zařízení. Vysoký jas je dosaženo použitím ultrajasných LED diod s provozním proudem 50 mA a čipů ovladače.

Systém elektronické hodinky venkovní s jasnými LED diodami

Chcete-li aktualizovat firmware ovladače pomocí souborů a použít následující nastavení pojistek:

Desky plošných spojů hodin, řídící jednotky a externí modul, ve formátu LAY, .

Vlastnosti tohoto hodinového obvodu:

- 24hodinový formát zobrazení času.
- Digitální korekce přesnosti zdvihu.
- Vestavěné ovládání hlavního napájení.
- Energeticky nezávislá paměť mikrokontroléru.
- K dispozici je teploměr, který měří teplotu v rozmezí -55 - 125 stupňů.
- Na ukazateli je možné střídavě zobrazovat informace o čase a teplotě.

Stisknutím tlačítka SET_TIME posunete ukazatel v kruhu z režimu hlavních hodin (zobrazení aktuálního času). Ve všech režimech se podržením tlačítek PLUS/MINUS provede zrychlená instalace. Nastavení se změní po 10 sekundách od poslední změna hodnoty budou zapsány energeticky nezávislá paměť(EEPROM) a odtud bude načten při opětovném zapnutí napájení.

Dalším velkým plusem navrhované možnosti je, že se jas změnil, nyní za slunečného počasí je jas vynikající. Počet vodičů se snížil ze 14 na 5. Délka vodiče k hlavnímu (venkovnímu) displeji je 20 metrů. S výkonem elektronických hodinek jsem spokojen, ukázaly se jako plně funkční hodinky - ve dne i v noci. S pozdravem Soir-Alexandrovich.

Není to tak dávno, co bylo potřeba mít doma hodiny, ale pouze elektronické, protože hodiny nemám rád, protože tikají. S pájením a leptáním obvodů mám poměrně dost zkušeností. Po prolistování internetu a přečtení nějaké literatury jsem se rozhodl vybrat to nejvíce jednoduché schéma, protože nepotřebuji budík.

Toto schéma jsem zvolil, protože je snadné vyrobit si vlastní hodinky

Začněme, co tedy potřebujeme, abychom si vyrobili hodinky vlastníma rukama? No jistě, ruce, zručnost (ani velká) ve čtení schémat zapojení, páječka a součástky. Zde úplný seznam co jsem použil:

10 MHz quartz – 1 ks, mikrokontrolér ATtiny 2313, rezistory 100 Ohm – 8 ks, 3 ks. 10 kOhm, 2 kondenzátory 22 pF, 4 tranzistory, 2 tlačítka, LED indikátor 4bitový KEM-5641-ASR (RL-F5610SBAW/D15). Instalaci jsem provedl na jednostrannou DPS.

Ale v tomto schématu je chyba: celkem slušnou zátěž dostávají piny mikrokontroléru (dále jen MK), které mají na starosti řízení výbojů. Celkový proud je mnohem vyšší než maximální proud portu, ale při dynamické indikaci se MK nestihne přehřát. Aby nedošlo k poruše MK, přidáme do vybíjecích obvodů odpory 100 Ohm.

V tomto schématu je indikátor řízen podle principu dynamické indikace, podle kterého jsou segmenty indikátoru řízeny signály z odpovídajících výstupů MK. Frekvence opakování těchto signálů je více než 25 Hz a z tohoto důvodu se zdá, že záře čísel indikátorů jsou nepřetržité.

Elektronické hodinky vyrobené podle výše uvedeného schématu může zobrazovat pouze čas (hodiny a minuty) a sekundy jsou zobrazeny tečkou mezi segmenty, který bliká. Pro ovládání provozního režimu hodinek jsou v jejich struktuře umístěny tlačítkové spínače, které ovládají nastavení hodin a minut. Tento obvod je napájen z 5V zdroje. Při výrobě plošného spoje byla do obvodu zařazena zenerova dioda 5V.

Jelikož mám zdroj 5V, zenerovu diodu jsem z obvodu vyloučil.

K výrobě desky byl obvod aplikován pomocí žehličky. To znamená tištěný obvod vytištěno na inkoustová tiskárna pomocí lesklého papíru lze převzít z moderních lesklých časopisů. Poté byl textolit vyříznut požadované velikosti. Vyšel mi rozměr 36*26 mm. Takový malá velikost vzhledem k tomu, že všechny díly jsou vybrány v SMD pouzdru.

Deska byla leptána pomocí chloridu železitého (FeCl3). Leptání trvalo asi hodinu, protože koupel s mýtem byla na krbu, vysoká teplota ovlivňuje dobu leptání nepoužité mědi v desce. S teplotou to ale nepřehánějte.

Zatímco probíhal proces mazání, abych si nelámal hlavu a nepsal firmware pro hodinky, šel jsem na internet a našel tento diagram firmware Jak flashnout MK najdete i na internetu. Použil jsem programátor, který flashuje pouze ATMEGA MK.

A konečně je naše deska hotová a můžeme začít pájet hodinky. Pro pájení potřebujete 25W páječku s tenkým hrotem, aby nedošlo k popálení MK a dalších dílů. Pájení provádíme opatrně a nejlépe připájeme všechny nohy MK poprvé, ale pouze samostatně. Pro ty, kteří se nevyznají, vězte, že díly vyrobené v SMD pouzdru mají na svých vývodech cín pro rychlé pájení.

A takto vypadá deska s připájenými díly.

Základní měrná jednotka elektrické napětí je volt. V závislosti na velikosti lze měřit napětí voltů(V), kilovoltů(1 kV = 1000 V), milivolty(1 mV = 0,001 V), mikrovolty(1 uV = 0,001 mV = 0,000001 V). V praxi se nejčastěji musíte vypořádat s volty a milivolty.

Existují dva hlavní typy stresu - trvalý A variabilní. Zdroj DC napětí jsou použity baterie. Zdroj střídavé napětí může sloužit např. napětí v elektrické sítě byty nebo domy.

Pro měření napětí voltmetr. Jsou tam voltmetry přepínače(analogové) a digitální.

Dnes jsou ukazatelové voltmetry horší než digitální, protože ty jsou pohodlnější k použití. Pokud se při měření ručičkovým voltmetrem musí hodnoty napětí vypočítat na stupnici, pak pomocí digitální se výsledek měření okamžitě zobrazí na indikátoru. A pokud jde o rozměry, ukazovací nástroj je horší než digitální.

To ale neznamená, že se ukazovací nástroje vůbec nepoužívají. Existují některé procesy, které nelze digitálním přístrojem vidět, proto se spínače více používají v průmyslových podnicích, laboratořích, opravnách atd.

Na elektrické schémata zapojení voltmetr je označen kroužkem s velkým Latinské písmeno « PROTI"uvnitř. Vedle symbol ukazuje to voltmetr označení písmen « P.U."A sériové číslo v diagramu. Například. Pokud jsou v obvodu dva voltmetry, pak vedle prvního píšou „ PU 1"a o druhém" PU 2».

Při měření stejnosměrného napětí je v diagramu vyznačena polarita připojení voltmetru, ale pokud je měřeno střídavé napětí, polarita připojení není uvedena.

Napětí se měří mezi dva body schémata: v elektronické obvody ach mezi pozitivní A mínus póly, v elektrická schémata mezi fáze A nula. Voltmetr připojen paralelně ke zdroji napětí nebo rovnoběžně s částí řetězu- rezistor, lampa nebo jiná zátěž, na které je třeba měřit napětí:

Zvažme připojení voltmetru: v horním diagramu je napětí měřeno na lampě HL1 a současně na zdroji energie GB1. V níže uvedeném diagramu je napětí měřeno na lampě HL1 a odpor R1.

Před měřením napětí jej zjistěte pohled a přibližné velikost. Měřící část voltmetrů je totiž navržena pouze pro jeden typ napětí a z toho plynou různé výsledky měření. Voltmetr pro měření stejnosměrného napětí nevidí střídavé napětí, ale voltmetr pro střídavé napětí naopak může měřit stejnosměrné napětí, ale jeho údaje nebudou přesné.

Je také nutné znát přibližnou hodnotu měřeného napětí, protože voltmetry pracují přísně určitý rozsah napětí, a pokud uděláte chybu s výběrem rozsahu nebo hodnoty, může dojít k poškození zařízení. Například. Rozsah měření voltmetru je 0...100 voltů, což znamená, že napětí lze měřit pouze v těchto mezích, protože pokud je naměřeno napětí vyšší než 100 voltů, zařízení selže.

Kromě přístrojů, které měří pouze jeden parametr (napětí, proud, odpor, kapacita, frekvence), existují multifunkční, které měří všechny tyto parametry v jednom přístroji. Takové zařízení se nazývá tester(většinou jsou to šipky měřicí přístroje) nebo digitální multimetr.

Nebudeme se zdržovat testerem, to je téma jiného článku, ale pojďme rovnou k digitálnímu multimetru. Multimetry mohou většinou měřit dva typy napětí v rozsahu 0...1000 voltů. Pro usnadnění měření jsou obě napětí rozdělena do dvou sektorů a v rámci sektorů do podrozsahů: konstantní napětí má pět podrozsahů, střídavé napětí má dva.

Každý podrozsah má svůj vlastní maximální limit měření, který je indikován digitální hodnotou: 200 m, 2V, 20V, 200V, 600V. Například. Na hranici „200 V“ je napětí měřeno v rozsahu 0...200 voltů.

Nyní samotný proces měření.

1. Měření stejnosměrného napětí.

Nejprve se rozhodneme pohled naměřené napětí (DC nebo AC) a přesuňte přepínač do požadovaného sektoru. Vezměme si například AA baterii, jejíž konstantní napětí je 1,5 V. Vybereme sektor konstantního napětí a v něm je limit měření „2V“, jehož rozsah měření je 0...2 voltů.

Testovací vodiče musí být zasunuty do zásuvek, jak je znázorněno na obrázku níže:

červený měrka se obvykle nazývá pozitivní, a zasune se do zdířky, naproti které jsou ikony měřených parametrů: „VΩmA“;
černý měrka se nazývá mínus nebo generál a zasune se do zásuvky naproti které je ikona „COM“. Všechna měření se provádějí vzhledem k této sondě.

Pomocí kladné sondy se dotkněte kladného pólu baterie a záporné sondy záporného pólu. Výsledek měření 1,59 V je okamžitě viditelný na indikátoru multimetru. Jak vidíte, vše je velmi jednoduché.

Nyní je tu další nuance. Pokud jsou sondy na baterii prohozeny, objeví se před nimi znaménko mínus, které signalizuje přepólování připojení multimetru. Znaménko mínus může být velmi výhodné v procesu nastavování elektronických obvodů, když potřebujete určit kladné nebo záporné sběrnice na desce.

Nyní se podívejme na možnost, když je hodnota napětí neznámá. Jako zdroj napětí použijeme AA baterii.

Řekněme, že neznáme napětí baterie, a abychom zařízení nespálili, začneme měřit od maximální hranice „600V“, což odpovídá rozsahu měření 0...600 Voltů. Pomocí multimetrových sond se dotkneme pólů baterie a na indikátoru vidíme výsledek měření rovný „ 001 " Tato čísla indikují, že není k dispozici žádné napětí nebo je jeho hodnota příliš malá nebo je rozsah měření příliš velký.

Pojďme níž. Přepínač přesuneme do polohy „200V“, což odpovídá rozsahu 0...200 Voltů a dotkneme se sondami pólů baterie. Indikátor ukazoval hodnoty rovné „ 01,5 " V zásadě tyto údaje již stačí říci, že napětí AA baterie je 1,5 voltu.

Nula vepředu však naznačuje jít ještě níž a změřit napětí přesněji. Sjedeme na hranici „20 V“, která odpovídá rozsahu 0...20 voltů, a provedeme měření znovu. Ukazatel ukazoval „ 1,58 " Nyní můžeme s přesností říci, že napětí AA baterie je 1,58 V.

Tímto způsobem, aniž by znali hodnotu napětí, ji najdou a postupně klesají z horní meze měření na nízkou.

Existují také situace, kdy se při měření zobrazuje jednotka "" v levém rohu indikátoru. 1 " Jednotka označuje, že naměřené napětí nebo proud je vyšší než zvolený limit měření. Například. Pokud naměříte napětí 3 volty na hranici „2 V“, objeví se na indikátoru jednotka, protože rozsah měření této hranice je pouze 0…2 volty.

Zbývá ještě jeden limit „200m“ s rozsahem měření 0...200 mV. Tento limit je určen pro měření velmi malých napětí (milivoltů), s nimiž se občas setkáme při nastavování nějakého amatérského rádiového designu.

2. Měření střídavého napětí.

Proces měření střídavého napětí se neliší od měření stejnosměrného napětí. Jediný rozdíl je v tom, že pro střídavé napětí není vyžadována polarita sond.

Sektor střídavého napětí je rozdělen do dvou podrozsahů 200V A 600V.
Na hranici „200V“ lze měřit např. výstupní napětí sekundární vinutí snižující transformátory, nebo jakékoliv jiné v rozsahu 0...200 Voltů. Na hranici „600 V“ můžete měřit napětí 220 V, 380 V, 440 V nebo jakékoli jiné napětí v rozsahu 0...600 V.

Jako příklad změřme napětí domácí síť 220 voltů.
Přepínač přesuneme do polohy „600V“ a zasuneme sondy multimetru do zásuvky. Na indikátoru se okamžitě objevil výsledek měření 229 Voltů. Jak vidíte, vše je velmi jednoduché.

A ještě jedna věc.
Před měřením vysokého napětí VŽDY dvakrát zkontrolujte, zda je izolace sond a vodičů voltmetru nebo multimetru v dobrém stavu, a také dodatečně zkontrolovat zvolený limit měření. A teprve poté, co všechny tyto operace provedou měření. Ochráníte tak sebe i zařízení před nečekanými překvapeními.

A pokud něco zůstane nejasné, podívejte se na video, které ukazuje, jak měřit napětí a proud pomocí multimetru.

Rád bych vám představil modernizovanou verzi pro laboratorní blok výživa. Přibyla možnost vypnout zátěž při překročení určitého přednastaveného proudu. Firmware můžete flashnout pro vylepšený voltampérmetr.

Obvod digitálního měřiče proudu a napětí

Do schématu bylo přidáno také několik detailů. Z ovládacích prvků je jedno tlačítko a proměnný rezistor s hodnotou od 10 kiloohmů do 47 kiloohmů. Jeho odpor není pro obvod kritický a jak vidíte, může se měnit v poměrně širokém rozsahu. Trochu se změnil a vzhled na obrazovce. Přidáno zobrazení výkonu a ampérhodin.

Proměnná vypínacího proudu je uložena v paměti EEPROM. Po vypnutí tedy nebudete muset vše znovu konfigurovat. Chcete-li vstoupit do aktuální nabídky nastavení, musíte stisknout tlačítko . Otočná rukojeť proměnný odpor musíte nastavit proud, při kterém se relé vypne. Je připojen přes tranzistorový spínač na výstup PB5 mikrokontrolér Atmega8.

V okamžiku vypnutí se na displeji zobrazí překročení maximálního nastaveného proudu. Po stisknutí tlačítka se vrátíme zpět do nabídky nastavení maximálního proudu. Pro přepnutí do režimu měření musíte znovu stisknout tlačítko. Na cestě ven PB5 Mikrokontrolér odešle log 1 a relé sepne. Tento druh monitorování proudu má také své nevýhody. Ochrana nebude fungovat okamžitě. Spouštění může trvat několik desítek milisekund. Pro většinu experimentálních zařízení tuto nevýhodu není kritický. Toto zpoždění není pro člověka viditelné. Všechno se děje najednou. Nebyla vyvinuta žádná nová PCB. Kdo si chce zařízení zopakovat, může si ho trochu upravit deska s plošnými spoji z předchozí možnosti. Změny nebudou výrazné.

: Proud v obvodu je přímo úměrný napětí a nepřímo úměrný odporu.

SOUČASNÁ SÍLA je kvantitativní charakteristika elektrický proud- Tohle fyzikální veličina, rovnající se množství elektřiny protékající průřezem vodiče za jednotku času. Měřeno v ampérech.

Pro elektrické vedení v bytě hraje proudová síla obrovskou roli, protože na základě maxima možný význam Pro samostatná linka, vycházející z elektrického panelu, závisí na průřezu vodiče a hodnotě maximálního proudu jističe, který chrání elektrický kabel před poškozením v případě havárie.

Pokud tedy není správně zvolen průřez a jistič, jednoduše se vyklepe a výměna za výkonnější prostě nepůjde.

Například nejběžnější dráty a kabely v elektroinstalaci o průřezu 1,5 milimetrů čtverečních jsou vyrobeny z mědi nebo 2,5 milimetrů čtverečních z hliníku. Jsou dimenzovány pro maximální proud 16 A nebo připojení napájení maximálně 3 a půl kilowattu. Pokud připojíte výkonné elektrospotřebiče překračující tyto limity, nemůžete jednoduše vyměnit jistič za 25A - elektroinstalace to nevydrží a budete muset převést měděný kabel o průřezu 2,5m2. z rozvaděče. mm, který je dimenzován na maximální proud 25 A.

Jednotky pro měření výkonu elektrického proudu.

Kromě Ampérů se často setkáváme s pojmem výkon elektrického proudu. Tato hodnota ukazuje práci vykonanou proudem za jednotku času.

Výkon se rovná poměru perfektní práce na dobu, po kterou byl spáchán. Výkon se měří ve Wattech a označuje se písmenem P. Vypočítá se pomocí vzorce P = A x B, tj. pro zjištění výkonu je nutné vynásobit napětí elektrické sítě spotřebovaným proudem k němu připojené elektrické spotřebiče, domácí spotřebiče, osvětlení atd.

U elektrických spotřebičů štítky nebo pasy často udávají pouze spotřebu energie, s vědomím, že můžete snadno vypočítat proud. Například spotřeba televizoru je 110 wattů. Chcete-li zjistit množství spotřebovaného proudu, vydělte výkon napětím 220 voltů a dostaneme 0,5 A.
Mějte však na paměti, že toto je maximální hodnota ve skutečnosti může být nižší, protože televizor při nízkém jasu a za jiných podmínek spotřebuje méně elektřiny.

Přístroje pro měření elektrického proudu.

Aby bylo možné zjistit skutečnou spotřebu energie s přihlédnutím k prac různé režimy pro elektrické spotřebiče, domácí spotřebiče atd. - budeme potřebovat elektrické měřicí přístroje:

1. Ampérmetr- všem dobře známý praktické lekce fyzika ve škole (obrázek 1). Ale v každodenním životě a profesionály se nepoužívají kvůli nepraktičnosti.
2. Multimetr- Tohle elektronické zařízení provádí řadu měření, včetně síly proudu (obrázek 2). Velmi rozšířené, jak mezi elektrikáři, tak v každodenním životě. Už jsem vám řekl, jak pomocí něj měřit aktuální sílu.
3. Tester- prakticky stejný jako multimetr, ale bez použití elektroniky se šipkou, která ukazuje naměřenou hodnotu dílky na obrazovce. Dnes jsou zřídka k vidění, za sovětských časů byly široce používány.
4. Klešťové měřiče elektrikáři (obrázek 3), to jsou ty, které používám při své práci, protože nevyžadují přerušení vodiče pro měření, není třeba chodit pod napětí a odpojovat zátěž. Je radost s nimi měřit – rychle a jednoduše.

Jak správně měřit proud.

Aby bylo možné měřit výkon pro spotřebitele, je nutné připojit jednu svorku z ampérmetru, testeru nebo multimetru ke kladnému pólu baterie nebo vodiče z napájecího zdroje nebo transformátoru a druhou svorku k vodiči vedoucímu ke spotřebiteli. a po zapnutí režimu měření DC s rezervou na horní maximální hranici - proveďte měření.

Při otevírání pracovního obvodu buďte opatrní, objeví se oblouk, jehož velikost se zvyšuje se silou proudu.

Pro měření proudu pro spotřebitele připojené přímo k zásuvce nebo k elektrický kabel z domácího napájení se měřicí zařízení přepne do režimu měření AC s rezervou na horní hranici. Dále je tester nebo multimetr připojen k přerušení fázového vodiče. Jaká je fáze, ve které čteme.

Veškeré práce musí být prováděny až po odstranění napětí.

Jakmile je vše připraveno, zapněte jej a zkontrolujte sílu proudu. Jen se ujistěte, že se nedotýkáte odkrytých kontaktů nebo vodičů.

Souhlaste s tím, že výše popsané metody jsou velmi nepohodlné a dokonce nebezpečné!

Jsem ve svém už dlouho odborné činnosti K měření proudu používám elektrikáře proudové kleště (na obrázku vpravo). Často přicházejí ve stejném pouzdru s multimetrem.

Je snadné s nimi měřit - zapneme je a přepneme do režimu AC měření, poté oddělíme vousy umístěné nahoře a protáhneme fázový vodič dovnitř, poté se ujistíme, že k sobě těsně přiléhají a provedeme měření .

Jak vidíte, je to rychlé, jednoduché a pomocí této metody můžete měřit proud pod napětím, jen dávejte pozor, abyste náhodně nezkratovali sousední vodiče v elektrickém panelu.

Pamatujte, že pro správná měření musíte vytvořit obvod pouze jednoho fázového vodiče, a pokud omotáte pevný kabel, ve kterém jdou fáze a nula dohromady, nebude možné provádět měření!

Související materiály: