Conexión de un voltímetro amperímetro digital al cargador. Cómo conectar un voltímetro y un amperímetro digitales (módulo chino) a la fuente de alimentación con sus propias manos. Calibración del voltímetro amperímetro chino.

Mientras exploraba de alguna manera las vastas extensiones de Internet en busca de servicios públicos chinos, me encontré con un módulo de voltímetro digital:

Los chinos implementaron las siguientes características de rendimiento: pantalla de color rojo de 3 dígitos; Voltaje: 3,2 ~ 30 V; Temperatura de trabajo: -10~65"C. Aplicación: Prueba de voltaje.

No encajaba del todo en mi fuente de alimentación (las lecturas no son desde cero, pero este es el precio a pagar por la energía del circuito que se está midiendo), pero es económico.
Decidí tomarlo y resolverlo en el acto.

Diagrama del módulo voltímetro

De hecho, el módulo resultó no ser tan malo. Dessoldé el indicador, dibujé un diagrama (la numeración de piezas se muestra de forma convencional):

Desafortunadamente, el chip no ha sido identificado: no tiene marcas. Quizás sea algún tipo de microcontrolador. Se desconoce el valor del condensador C3, no lo medí. C2: supuestamente 0,1 micrones, tampoco lo soldé.

Archivo en su lugar...

Y ahora sobre las modificaciones que son necesarias para hacer realidad este “show meter”.

1. Para que comience a medir un voltaje inferior a 3 voltios, debe desoldar la resistencia del puente R1 y aplicar un voltaje de 5-12 V a su panel de contacto derecho (según el diagrama). fuente externa(Es posible más alto, pero no es aconsejable: el estabilizador DA1 se calienta mucho). Aplique el menos de la fuente externa al cable común del circuito. Aplique el voltaje medido al cable estándar (que originalmente fue soldado por los chinos).

2. Después de la modificación según la reivindicación 1, el rango de voltaje medido aumenta a 99,9 V (anteriormente estaba limitado por el voltaje de entrada máximo del estabilizador DA1: 30 V). La relación del divisor de entrada es de aproximadamente 33, lo que nos da un máximo de 3 voltios en la entrada DD1 a 99,9 V en la entrada del divisor. Proporcioné un máximo de 56 V; no tengo más, no se quemó nada :-), pero el error también aumentó.

4. Para mover o apagar completamente el punto, debe desoldar la resistencia CHIP R13 de 10 kOhm, que se encuentra al lado del transistor, y en su lugar soldar una resistencia normal de 10 kOhm y 0,125 W entre la placa de contacto más alejada de la resistencia CHIP de recorte. y el pin del segmento de control correspondiente DD1 - 8, 9 o 10.
Normalmente, el punto se ilumina en el dígito del medio y la base del transistor VT1 está conectada al pin mediante un CHIP de 10 kOhm. 9DD1.

La corriente consumida por el voltímetro era de unos 15 mA y variaba según el número de segmentos iluminados.
Después de la modificación descrita, toda esta corriente será consumida desde una fuente de alimentación externa, sin cargar el circuito medido.

Total

Y por último, unas cuantas fotos más del voltímetro.

Condición de fábrica

Con indicador desoldado, vista frontal

Al diseñar cargadores para baterias y diversas fuentes de alimentación, muchos radioaficionados utilizan voltímetros-amperímetros ya preparados fabricados en China, que se pueden comprar fácilmente en Internet, por ejemplo, en el sitio web de Aliexpress. Además, el costo de estos dispositivos prefabricados es muy atractivo y muchos proveedores, además de todo, realizan envío gratis mercancías al comprador. Habiendo encontrado lo más oferta ventajosa, pedimos para realizar pruebas un par de dispositivos WR-005, diseñados para medir voltaje de hasta 100 voltios y corriente de hasta 10 amperios. Llegó el pedido, todo está bien con los bloques, daño mecánico no, pero el kit no incluía ni pasaporte ni instrucciones que describieran cómo conectar el dispositivo. Este fue el motivo por el que escribimos este artículo, porque lo más probable es que no seamos los únicos que nos enfrentamos a problemas al conectar el WR-005 a los circuitos de medición.

Se pueden diseñar instrumentos de medición similares para otros parámetros de medición, pero en cualquier caso tendrás dos conectores en la placa:

● El primer conector tiene dos cables finos, normalmente rojo y negro. Sirven para suministrar tensión de alimentación al circuito de medición. La tensión de alimentación es muy amplia gama, puedes aplicar de 4 a 30 Voltios, el cable rojo es positivo, el cable negro es negativo. Una vez que se suministra energía al circuito, el indicador se iluminará.
● El segundo conector es de tres hilos, los cables gruesos están destinados a conectar el dispositivo a los circuitos de medición. Pero miremos los colores de los cables.

Al parecer, anteriormente se producían indicadores en los que los cables gruesos eran negros, rojos y amarillos, por eso en Internet puedes encontrar esta imagen:

En nuestro caso, este conector tiene cables azul, negro y rojo, y el cable negro está en el medio del conector, por lo que decidimos revisarlos nuevamente.

Resulta que nada ha cambiado a nivel global:

● El cable negro, como en la versión anterior, es el cable común (COM);
● Cable rojo – medición de tensión;
● Cable azul - medición de corriente.

Para aquellos que no entienden del todo: el cable negro grueso está conectado al menos de la fuente, el rojo al más (el voltímetro comenzará a mostrar), el cable azul grueso está conectado a la carga y desde el otro extremo de la carga va al plus de la fuente (lo mostrará el amperímetro).

Sobre la derivación. En dispositivos de hasta 10 amperios, la derivación está integrada (soldada directamente a la placa), para más de 10 amperios, como regla general, se debe incluir una derivación externa en el kit, consulte las imágenes a continuación:

Nuestra versión del dispositivo con derivación incorporada:

La derivación externa se ve así:

Incluso después conexión correcta No hay garantía de que las lecturas del voltímetro y del amperímetro sean correctas, por lo que conviene comprobarlas utilizando, por ejemplo, un multímetro externo. Si es necesario, puede corregir las lecturas utilizando resistencias de recorte ubicadas en la placa del dispositivo WR-005.

El microcircuito en el que está ensamblado el dispositivo no tiene marcas de identificación, pero diagrama de circuito como esto:

En conclusión, me gustaría decir que después de conectar y probar el dispositivo, resultó ser lado positivo, la calidad de construcción no es mala, los errores de lectura corresponden a los declarados por el proveedor, es decir, el error de voltaje es de 0,1 voltios, el error de corriente es de 0,01 amperios, el consumo de corriente del circuito de medición no supera los 20 mA. Cualquier componente electrónico está sujeto a fallas con el tiempo, por lo que el tiempo nos dirá cuánto tiempo nos servirá este voltímetro-amperímetro. Pero, en principio, por el precio, creemos que el WR-005 es una compra que vale la pena con instalación rápida y conexión a dispositivos que requieren visualización digital de parámetros de corriente y voltaje.

Si alguien conoce la marca del microcircuito utilizado en el circuito del dispositivo, escriba en los comentarios.

Un voltímetro chino en miniatura puede simplificar el proceso de medir el voltaje y la cantidad de corriente consumida en una fuente de alimentación o en un cargador casero. Su coste rara vez supera los 200 rublos, y si lo pides desde China a través de programas de afiliados, también podrás conseguir un importante descuento.

Al cargador

Aquellos a quienes les guste diseñar sus propios cargadores apreciarán la capacidad de monitorear los voltios y amperios de la red, sin la ayuda de voluminosos dispositivos portátiles. Esto también atraerá a quienes trabajan con equipos costosos, cuyo funcionamiento puede verse afectado negativamente por caídas regulares de voltaje de la red.

Con un amperímetro-voltímetro chino, que no es más grande que una caja de cerillas, puede controlar fácilmente el estado red electrica. Uno de los problemas tangibles que encuentran los nuevos electricistas puede ser barrera del idioma y marcas de cables diferentes a las estándar. No todo el mundo entenderá de inmediato qué cable debe conectarse y dónde, y las instrucciones suelen estar solo en chino.

muy popular entre diseñadores independientes utilizan dispositivos de 100 V/10 A. También es deseable que el dispositivo tenga un derivador para finalizar el proceso de conexión. Una ventaja tangible de este dispositivo es que se puede conectar a la fuente de alimentación del cargador o a una batería autoalimentada.

*El voltaje de alimentación del amperímetro y voltímetro debe estar en el rango de 4,5 a 30 V.

El diagrama de conexión es el siguiente:

• El cable negro es negativo. También debe estar conectado a menos.
• El cable rojo, que debe ser más grueso que el negro, es un plus y, en consecuencia, debe conectarse a la fuente de alimentación.
• El cable azul conecta la carga a la red.

Si todo está conectado correctamente, en la pantalla deberían iluminarse dos balanzas.

A la fuente de alimentación

Las fuentes de alimentación funcionan papel importante, alinee las lecturas de la red al estado deseado. En Funcionamiento defectuoso pueden hacer mucho daño equipo caro, provocando sobrecalentamiento. Para evitar problemas durante su funcionamiento, y especialmente en los casos en que el suministro de energía se realiza manualmente, es recomendable utilizar un amperímetro y un voltímetro económicos.

Desde China puedes pedir más diferentes modelos, pero para dispositivos estándar, trabajando desde red doméstica son adecuados los que miden corriente de cero a 20 A y tensión hasta 220 V. Casi todos son de pequeño tamaño y pueden instalarse en cajas de alimentación pequeñas.

La mayoría de los dispositivos se pueden ajustar mediante resistencias integradas. Además, tienen alta precisión, casi el 99%. La pantalla muestra seis posiciones, tres para voltaje y corriente. Se pueden alimentar desde una fuente independiente o integrada.

Para conectar un voltímetro es necesario comprender los cables, hay cinco:

• Tres delgados. Negro menos, rojo más, amarillo para medir la diferencia.
• Dos gordos. Rojo más, negro menos.

Los primeros tres cables se combinan con mayor frecuencia por conveniencia. La conexión se puede realizar mediante un conector hembra especial o mediante soldadura.

*Una conexión mediante soldadura es más confiable; con vibraciones menores, el soporte del enchufe del dispositivo puede aflojarse.

Conexión paso a paso:

1. Es necesario decidir desde qué fuente de alimentación funcionará el dispositivo, separado o integrado.
2. Los cables negros están conectados y soldados al menos de la fuente de alimentación. Por lo tanto, se crea un inconveniente general.
3. De la misma manera, debe conectar los delgados contactos rojo y amarillo. Están conectados al contacto de alimentación.
4. El pin rojo restante se conectará a la carga eléctrica.

En conexión incorrecta la pantalla del dispositivo mostrará valores cero. Para que las medidas sean lo más cercanas posible a las reales, es necesario observar correctamente la polaridad de los contactos de alimentación. Sólo conectar un cable rojo grueso a la carga dará un resultado aceptable.

¡Prestar atención! Recibir valores exactos El voltaje sólo es posible en una fuente de alimentación regulada. En otros casos, la pantalla solo mostrará la caída de voltaje.

Un modelo de voltímetro popular que suelen utilizar los radioaficionados. Tiene las siguientes características:

• Tensión de funcionamiento corriente continua de 4,5 a 30 V.
• Consumo de energía inferior a 20 mA.
• La pantalla es de dos colores, rojo y azul. Resolución 0,28 pulgadas.
• Realiza mediciones en el rango 0 – 100 V, 0 – 10 A.
• El límite inferior es 0,1 V y 0,01 A.
• Error del 1%.
• Condiciones de funcionamiento de temperatura de -15 a 75 grados centígrados.

Conexión

Con un voltímetro, puede medir el voltaje actual en la red eléctrica. Para hacer esto, necesita lo siguiente:

• Conecte el cable negro grueso al negativo de la fuente de alimentación.
• El rojo se conecta a la carga y luego a la alimentación.

Este diagrama de conexión no prevé el uso de un contacto negro delgado.

Si se usa fuente de terceros fuente de alimentación, la conexión será la siguiente:

• Los cordones gruesos se conectan de la misma forma que en el ejemplo anterior.
• El rojo fino se conecta al plus de una fuente de terceros.
• Negro con un menos.
• Amarillo con fuente plus.

Este voltímetro y amperímetro también es conveniente porque se vende ya calibrado. Pero incluso si se notan imprecisiones en su funcionamiento, se pueden corregir utilizando dos resistencias de sintonización en el panel posterior del dispositivo.

¿Qué voltímetros digitales son los más fiables?

El mercado de equipos eléctricos está repleto de fabricantes que ofrecen una amplia variedad de opciones. Sin embargo, no todos los dispositivos traen emociones positivas del uso. Para un gran número productos, no siempre es posible encontrar una copia confiable y económica.

Los voltímetros probados y confiables incluyen:

• TK 1382. Chino económico, precio medio que rara vez supera los 300 rublos. Equipado con resistencias de sintonización. Realiza mediciones en los rangos de 0 a 100 voltios y de 0 a 10 amperios.
• YB27VA. Casi gemelo del voltímetro anterior, se diferencia en el marcado de los cables y en un precio reducido.
• BY42A. Cuesta más modelos anteriores, pero también tiene un límite de medición superior aumentado de 200 V.

Estos son los representantes más populares. de este tipo voltímetros, que se pueden comprar libremente para su conversión en el mercado de la radio o solicitarlos a través de Internet.

Calibración del voltímetro amperímetro chino.

Con el tiempo, cualquier equipo se desgasta. Dado que el funcionamiento de los instrumentos de medición está influenciado no sólo por su propias faltas, pero también fallas en los dispositivos conectados, en ocasiones es necesario realizar ajustes.

La mayoría de los modelos tienen resistencias especiales en su carcasa. Al girarlos, puede cambiar los valores cero.

Todos los instrumentos de medición tienen un error de medición, que se indica en la documentación.

Conclusión

La inclusión de voltímetros económicos en el circuito evita problemas con un voltaje de red inadecuado. Para pequeña tarifa puedes averiguar si el equipo funciona en condiciones adecuadas. Para conectarlos, necesita conocer el marcado de todos los cables y la ubicación del más y menos de la fuente de energía.

Recibí un par de voltímetros electrónicos incorporados modelo V20D-2P-1.1 de AliExpress (medición voltaje CC), el precio de emisión es de 91 céntimos por unidad. Estas son sus características:

• rango de funcionamiento 2,5 V - 30 V
• color rojo brillante
• Tamaño total 23*15*10mm
• no requiere alimentación adicional (versión de dos cables)
• existe la posibilidad de ajuste
• frecuencia de actualización: alrededor de 500 ms/tiempo
• Precisión de medición prometida: 1% (+/-1 dígito)

Y todo estaría bien, póngalo en su lugar y úselo, pero encontré información sobre la posibilidad de mejorarlos agregando la función de medición actual.

Voltímetro digital chino

Preparé todo lo que necesitaba: un interruptor de palanca de dos polos, resistencias de salida: un MLT-1 de 130 kOhm y una segunda resistencia de cable de 0,08 ohmios (hecha de una espiral de nicromo con un diámetro de 0,7 mm). Y toda la noche, de acuerdo con el circuito encontrado y las instrucciones para su implementación, conecté este equipo con cables a un voltímetro. Fue en vano. O no hubo suficiente perspicacia para comprender lo que no se dijo y lo que se describió de manera incompleta en el material encontrado, o hubo diferencias en los esquemas. El voltímetro no funcionó en absoluto.

Conexión del módulo voltímetro digital

Tuve que desoldar el indicador y estudiar el circuito. Lo que se necesitaba aquí no era un soldador pequeño, sino uno pequeño, por lo que requirió bastante manipulación. Pero durante los siguientes cinco minutos, cuando todo el esquema estuvo disponible para su revisión, lo entendí todo. En principio sabía que aquí era donde tenía que empezar, pero realmente quería solucionar el problema “fácilmente”.

Esquema de modificación del medidor V

Esquema de refinamiento: amperímetro a voltímetro.

Así es como este esquema para conectar adicionales. componentes electronicos con los ya existentes en el circuito del voltímetro. La resistencia estándar del circuito, marcada en azul, está sujeta a eliminación obligatoria. Diré de inmediato que encontré diferencias con otros circuitos que se encuentran en Internet, por ejemplo, la conexión de una resistencia de sintonización. No volví a dibujar todo el circuito del voltímetro (no lo voy a repetir), solo dibujé la parte que era necesaria para la modificación. Creo que es obvio que la fuente de alimentación del voltímetro debe estar separada, después de todo, el punto de partida de las lecturas debe comenzar desde cero; Más tarde resultó que la energía de una batería o acumulador no funciona, porque el consumo de corriente del voltímetro a un voltaje de 5 voltios es de 30 mA.

Placa - módulo voltímetro chino

Después de montar el voltímetro, llegué a la esencia de la acción. No me dividiré en detalles, simplemente les mostraré y les diré qué conectar con qué para que funcione.

Instrucciones paso a paso

Entonces, acción uno– se retira del circuito una resistencia SMD con una resistencia de 130 kOhm, situada en la entrada del cable de alimentación positivo, entre el diodo y resistencia de corte 20 kOhmios.

Conectamos la resistencia al voltímetro-amperímetro.

Segundo. En el contacto liberado, en el lateral del recortador, se suelda un cable de la longitud deseada (para pruebas, es conveniente 150 mm y preferiblemente rojo)

Desoldar la resistencia SMD

Tercero. Un segundo cable (por ejemplo, azul) está soldado a la pista que conecta la resistencia de 12 kOhm y el condensador desde el lado "tierra".

Probando un nuevo circuito

Ahora, de acuerdo con el diagrama y esta foto, "colgamos" un complemento al voltímetro: un interruptor de palanca, un fusible y dos resistencias. Lo principal aquí es soldar correctamente los cables rojo y azul recién instalados, pero no solo ellos.

Convertimos el bloque voltímetro en un A-metro.

Pero aquí hay más cables, aunque todo es sencillo:

» — un par de cables de conexión conecta el motor eléctrico
« fuente de alimentación separada para voltímetro"- batería con dos cables más
« salida de fuente de alimentación"- un par de cables más

Después de aplicar energía al voltímetro, inmediatamente se mostró “0.01”; después de aplicar energía al motor eléctrico, el medidor en modo voltímetro mostró un voltaje en la salida de la fuente de alimentación igual a 7 voltios, luego cambió al modo amperímetro. La conmutación se realizó cuando se cortó el suministro de energía a la carga. En el futuro, en lugar de un interruptor de palanca, instalaré un botón sin bloqueo, será más seguro para el circuito y más cómodo de usar. Me alegré de que todo funcionara en el primer intento. Sin embargo, las lecturas del amperímetro diferían de las lecturas del multímetro en más de 7 veces.

Voltímetro chino - amperímetro después de la modificación.

Aquí resultó que la resistencia bobinada, en lugar de la resistencia recomendada de 0,08 ohmios, tiene 0,8 ohmios. Cometí un error en las medidas durante su fabricación en el conteo de ceros. Salí de la situación así: un cocodrilo con cable negativo de la carga (ambas negras) se movía a lo largo de una espiral enderezada de nicrom hacia la entrada de la fuente de alimentación, el momento en que las lecturas del multímetro y el amperio-voltímetro ahora modificado coincidieron y se convirtió en el momento de la verdad. La resistencia de la sección involucrada del cable de nicromo fue de 0,21 ohmios (medida con un multímetro en el límite de "2 ohmios"). Así que ni siquiera resultó malo que en lugar de 0,08 la resistencia resultara ser de 0,8 ohmios. Aquí, no importa cómo cuentes, según las fórmulas, todavía tienes que adaptarte. Para mayor claridad, grabé el resultado de mis esfuerzos en video.

Video

Considero que la compra de estos voltímetros fue un éxito, pero es una lástima que su precio actual en esa tienda haya aumentado significativamente, casi 3 dólares cada uno. Autor Babay iz Barnaula.

Para mi próximo proyecto ( Conversión ATX PSU 580W para laboratorio), compró el indicador anterior. No fue inmediatamente y en el momento adecuado que quedó claro que su entrada de energía estaba conectada galvánicamente a la entrada negativa del shunt. Esto introduce un error notable cuando el indicador se alimenta desde la misma fuente desde la cual se mide la corriente (¡error de hasta un amperio con mi derivación de 50 A!). Por supuesto, era posible instalar otro lugar de destino y alimentar el indicador desde allí, pero me pareció demasiado audaz y decidí piratear el indicador.

Buscando en Internet encontré a su hermano gemelo YB27VA y su diagrama estándar. Diré de inmediato que el circuito de mi dispositivo es ligeramente diferente. La esencia de la modificación es desatar la entrada diferencial. amplificador operacional ad8605 (marcado como B3A) del cable de alimentación común. La reelaboración requerirá habilidades iniciales en ingeniería inversa (para asegurarse de que el circuito sea el mismo), soldadura piezas pequeñas y conocimiento de la ley de Ohm :)

Esquema antes de la modificación:

Esquema después:

Los caminos cortados están marcados en rojo. Decidí abandonar la resistencia R6, ya que parece que solo es necesaria para que el amperímetro indique "0" cuando la derivación está desconectada. Además, no es necesario transferir la fuente de alimentación ad8605 (2 patas) (a juzgar por las pruebas en el simulador).

La segunda modificación resuelve el problema asociado con el hecho de que el indicador no "ve" los primeros ~180 mA de corriente, es decir, cuando se aplica 1A a la derivación, el dispositivo muestra 0,8A, si se aplica 0,2, entonces cero , etc. Esto se debe a la polarización de entrada del amplificador operacional y del ADC. Se puede calcular conociendo la resistencia de la derivación y la cantidad en la que "se encuentra" el dispositivo. Obtuve 270 µV en la entrada del amplificador operacional. Esta polarización se puede crear fácilmente de forma artificial agregando una resistencia al circuito, como resultado el dispositivo comenzará a medir desde cero.

En mi caso, fue necesario agregar una resistencia de 1140 kOhm del estabilizador integrado de 3V a la entrada “+” del amplificador operacional. Esta resistencia, junto con R7 y la derivación, forma un divisor que establece la polarización inicial.

La resistencia compuesta resultó ser exactamente la necesaria debido al error de uno de ellos :)

Como resultado, ahora mide desde 50 mA hasta 50 A con un paso mínimo de aproximadamente 20 mA (también se muestra 0). La linealidad tampoco decepciona, pero a veces se pierde algo, por ejemplo, salta de 0,12 a 0,14.

La precisión lograda me sorprendió gratamente; resultó ser real; metro, que se puede utilizar en la PA de laboratorio como indicador principal. En el que incluso puedes confiar :) (esto se aplica, al menos, a la actualidad). No está claro por qué los chinos decidieron ahorrar en un par de piezas baratas. Su coste es claramente un orden de magnitud menor que el de otros componentes, el mismo ad8605, por ejemplo. Utilice buen equipo :)

Más fotos con resultados de medición:

PD Estaba a punto de publicar un artículo, pero decidí comprobar: ¿cómo van las cosas con la tensión? Resultó que la situación tampoco era buena: el dispositivo estaba a 0,1 V y esto no se podía arreglar de manera elegante, porque la resistencia inferior era una resistencia de sintonización. Pero aún así soldé allí una resistencia de 20 MΩ y el resultado me convenía)