Амперметр вольтметр цифровой схема: Все своими руками Цифровой амперметр и вольтметр для блока питания • Все своими руками

Все своими руками Цифровой амперметр и вольтметр для блока питания • Все своими руками

Опубликовал admin | Дата 23 декабря, 2013

     На рисунке 1 представлена схема цифрового амперметра и вольтметра, которая может быть использована, как дополнение к схемам блоков питания, преобразователей, зарядных устройств и т.д. Цифровая часть схемы выполнена на микроконтроллере PIC16F873A. Программа обеспечивает измерение напряжения 0… 50 В, измеряемый ток — 0… 5 А.

      Для отображения информации используются светодиодные индикаторы с общим катодом. Один из операционных усилителей микросхемы LM358 используется в качестве повторителя напряжения и служит для защиты контроллера при внештатных ситуациях. Все-таки цена контроллера не так уж и мала. Измерение тока производится косвенным образом, при помощи преобразователя ток-напряжение, выполненного операционном усилителе DA1.2 микросхемы LM358 и транзисторе VT1 – КТ515В. Почитать о таком преобразователе еще можно здесь и здесь. Датчиком тока в этой схеме служит резистор R3. Преимуществом такой схемы измерения тока состоит в том, что здесь отпадает необходимость точной подгонки миллиомного резистора. Скорректировать показания амперметра можно просто триммером R1 и в довольно широких пределах. Сигнал тока нагрузки для дальнейшей оцифровки снимается с нагрузочного резистора преобразователя R2. Напряжение на конденсаторе фильтра стоящем после выпрямителя вашего блока (вход стабилизатора, точка 3 на схеме)питания не должно быть более 32 вольт, это обусловлено максимальным напряжением питания ОУ. Максимальное входное напряжение микросхемного стабилизатора КР142ЕН12А – тридцать семь вольт.

     Регулировка вольтамперметра заключается в следующем. После всех процедур — сборки, программирования, проверки на соответствие на собранное вами произведение подают напряжение питания. Резистором R8 выставляют на выходе стабилизатора КР142ЕН12А напряжение 5,12 В. После этого вставляют в панельку запрограммированный микроконтроллер. Измеряют напряжение в точке 2 мультиметром, которому вы доверяете, и резистором R7 добиваются одинаковых показаний. После этого к выходу (точка 2) подключают нагрузку с контрольным амперметром. Равенства показаний обоих приборов в данном случае добиваются при помощи резистора R1.

     Резистор-датчик тока можно изготовить самому, используя для этого, например, стальную проволоку. Для расчета параметров этого резистора можно использовать программу «Программа для работы с проволокой» Программу скачали? Открыли? Значит так, нам нужен резистор номиналом в 0,05 Ом. Для его изготовления выберем стальную проволоку диаметром 0,7мм – у меня она такая, да еще и не ржавеющая. С помощью программы вычисляем необходимую длину отрезка, имеющего такое сопротивление. Смотрим скрин окна данной программы.

     И так нам нужен отрезок стальной нержавеющей проволоки диаметром 0,7мм и длиной всего 11 сантиметров. Не надо этот отрезок свивать в спираль и концентрировать все тепло в одной точке. Вроде все. Что не понятно, прошу на форум. Успехов. К.В.Ю. Чуть не забыл про файлы.

Скачать “Цифровой амперметр и вольтметр для блока питания” Ism_U_I_873.rar – Загружено 2106 раз – 26 КБ

Скачать “Ism_U_I_873_dly-toka-50A” Ism_U_I_873_dly-toka-50A.rar – Загружено 1237 раз – 807 Б

Просмотров:62 058

РАДИО для ВСЕХ — А и V на ICL7107

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЦИФРОВОГО ВОЛЬТАМПЕРМЕТРА

В настоящее время от всевозможных электронных устройств, которые по той или иной причине выведены из эксплуатации остаются различные блоки питания, как импульсные, так и собранные на понижающих трансформаторах. Их использование начинающими радиолюбителями в качестве лабораторного блока питания затруднено тем, что они имеют на выходе определённое стабилизированное напряжение. Однако появившиеся в продаже недорогие миниатюрные модули регуляторов напряжения и тока позволяют вкупе с такими-же миниатюрными цифровыми вольтметрами и амперметрами с успехом переделывать их в лабораторные блоки питания, порой даже без изготовления нового, более вместительного корпуса.

Остался блок питания, который давал на выходе стабилизированное напряжение 5V. Естественно появилось желание более интенсивно задействовать его в своих радиолюбительских нуждах. Тем более, что регулировка напряжения о 5,5 вольт до максимума, которую можно было производить с помощью подстроечного резистора, уже имелась. А ток на выходе легко достигал практически одного ампера.

Для достижения желаемого необходимо установить на переднюю панель  измерительное устройство – вольтамперметр, регулятор напряжения (переменный резистор взамен подстроечника), переключатель вида измерения (вольтметр – амперметр) и соединительные клеммы.

Это оказалось совсем не сложно. Вольтметр китайского производства доработанный по такому методу до возможности измерения и тока тоже, самодельный многооборотный резистор для более плавной и точной настройки, кнопочный переключатель ПК-1 и соединительные клеммы двух видов – стандартные для блоков питания и разъём RCA «тюльпан» — как показавший себя весьма удобным в этом качестве.

Схема подключения блока

Схема соединения дополнительно вводимых устройств совсем не сложная, а её реализация занимает времени ещё меньше чем рисование. Питание вольтамперметра лучше сделать обособленным, от дополнительной обмотки трансформатора через интегральный стабилизатор на 5 вольт, как вариант от подходящих батареек или аккумуляторов, тогда индикация напряжения на выходе будет начинаться с нуля. Переключатель вида измеряемой величины ПК-1, на него и устанавливаются необходимые дополнительные электронные компоненты схемы. Предохранитель обязателен.

Всё уместилось, разве только пришлось слегка подпилить край печатной платы и модуль с выпрямителем и стабилизатором напряжения, с дополнительной обмотки штатного трансформатора, поместить в изолированный «бокс» (он оранжевого цвета) и отвести ему место внутри радиатора (он не нагревается).

Подстройка показаний вольтметра и амперметра прошла без осложнений. Показания вольтметра настраиваются расположенным на его плате подстроечным смд резистором, а амперметра при помощи изменения сопротивления измерительного резистора, обозначенного на схеме как «R измерительное резистор 0,2 Ом». Показания тока производятся в амперах. Показания относительно образцового измерителя выставляются довольно точно, но есть пока до конца не понятый нюанс: выставил показания вольтметра и они совпадают с образцовыми идеально, но после того как выставил показания амперметра показания вольтметра несколько сбиваются. И наоборот. Поэтому пришлось выбирать, чьи показания будут соответствовать, а чьи «читать» придётся с поправкой.

Вот такой получился в итоге блок питания: с отображением регулируемого выходного напряжения, с возможностью узнать текущее токопотребление (необходимо нажать не фиксируемую кнопку переключателя ПК-1) и двумя видами соединительных клемм. Собирать «с нуля» свой первый БП начинающему радиолюбителю не стоит, оптимальный вариант это доработка под свои нужды готового. Автор Babay iz Barnaula.

   Форум

   Форум по обсуждению материала СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЦИФРОВОГО ВОЛЬТАМПЕРМЕТРА

Схема цифрового вольтметра

Здесь предлагается схема цифрового вольтметра, модернизировав которую можно собрать и амперметр.

Вольтметр имеет возможность измерять напряжение от 0 до 99,9 вольт. При этом его диапазон разделен на две части – от 0 до 9,999 вольт и от 10 до 99,99 вольт. Выбор диапазона происходит в автоматическом режиме, что очень удобно и приводит к более точным измерениям. Сопротивление по входу при измерениях в первой части диапазона составляет 470 килоом, а во второй части примерно 100 килоом. Погрешность измерений составляет 3 милливольта. Питается схема напряжением от 15 до 20 вольт (при желании это можно изменить) и потребляет ток в районе 60 миллиампер. Время между измерениями составляет 100 миллисекунд, а время цикла измерений при наличии на входе 10 вольт будет 100 миллисекунд. В случае, если измеряемое напряжение будет выше 99,99 вольт, то на индикаторе отобразится число «9999» и будет мигать 2 раза в секунду. Измеряет данный прибор положительное напряжение.

Работа вольтметра основана на принципе преобразования напряжения, которое измеряется в частоту, однократно интегрируя. Такой метод, в сравнении с контроллерами которые имеют в своем составе АЦП с десятиразрядным преобразованием, позволяет достичь более увеличенной разрешающей способности в более широком диапазоне измеряемых напряжений.

Расчет частоты преобразования, выбор пределов измерения и отображение результатов измерений на семисегментном индикаторе выполняет микроконтроллер.

Исходный код программы, файл с прошивкой, печатную плату, нарисованную в программе Sprint Layout и плату для сборки в SMD варианте можно скачать по ссылке.

Для того чтобы точно подобрать сопротивление резистора R2 в делителе напряжения на входе цифрового вольтметра желательно его заменить на последовательно соединенные резисторы 100 килоом и многооборотный 22 килоома. И R5 так же заменить на подстроечный 15 кОм. Так будет более удобно во время настройки схемы.

Сам контроллер прошивается программой CodeVisionAVR с помощью программатора STK 200/300. Но можно использовать и другие программы и программаторы.

Ниже показаны Fuse для CodeVisionAVR и Pony Prog.

Питается схема цифрового вольтметра от обычного блока питания на основе трансформатора и микросхемы стабилизатора 7815 по схеме из datasheet. Кроме того на плате блока питания расположены и резисторы R2,R5. Рисунок печатной платы данного блока находится также в архиве, ссылка на который указана выше.

В настройке схемы то же нет ничего сложного. Необходимо с помощью резистора R3 установить ток зарядки С2 и подобрать сопротивление делителя напряжения на входе.  Настроив подстроечные резисторы на 117 килоом и 13 килоом соответственно.

Далее, подав на вход напряжение, в пределах от 9 до 9,8 вольт и сверяя показания с эталонным вольтметром, с помощью подстроечного резистора R3, выставляется одинаковое отображение измерений.

На следующем этапе настройки медленно увеличивается напряжение до момента переключения вольтметра на второй диапазон. Если на индикаторе показания зависли, то с помощью резисторов R2 и R5 добиваются состояния переключения и далее повторяется настройка резистора R3.

После этого необходимо подать на вход максимально измеряемое напряжение, это около 100 вольт и с помощью резисторов R2 и R5 производится корректировка показаний.

И последнее. На вход подается напряжение 5-10 вольт и в случае рассогласования производится корректировка с помощью R3.

Отличительной особенностью цифрового вольтметра на основе данного принципа измерения является его высокая точность.

Анекдот:

— Папа, меня в школе все дразнят, говорят, что я страшный.

— Да сейчас ты ничего так выглядишь, сынок. А вот когда ты родился, доктор сказал:»Шевельнется-стреляйте!».

Схемы на icl7107 своими руками – цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания » Журнал практической электроники Датагор (Datagor Practical Electronics Magazine) – Delvik.

ru – Доска объявлений Перми

• РАДИО для ВСЕХ – А и V на ICL7107
• Вольтметр и амперметр на КР572ПВ2 (ICL7107CPL)
• Цифровой вольтметр на ICL7107 – Измерительная техника – Инструменты
• ICL 7107 или одна микросхема и ее приколы. – 22 Сентября 2014
• простой термометр со светодиодным дисплеем на icl7107 CAVR.ru
• Цифровой милливольтметр на ICL7107.
• АЦП на микросхеме К572ПВ2
  • Рис.2
    • Нужно заметить, что в процессе работы выход ОУ интегратора “ведет” себя так, что бы напряжение на инверсном входе было нулевым. Т.е. выход ОУ станет положительным в самом начале процесса интегрирования. При этом компаратор сразу выдаст на счетчик разрешающий сигнал. Однако, счет не начнется, поскольку импульсы со схемы управления в этом такте еще не поступают.
    • 2й такт начинается тем, что отключается ключ S1
      и включается ключ S2
      . При этом интегратор соединяется с источником опорного напряжения , которое обратно измеряемому по знаку. (Т.е. в нашем случае оно должно быть положительным.) Одновременно со схемы управления на счетчик подаются тактовые импульсы, и начинается счет, разрешение которого было еще в 1м такте. Как было сказано выше, напряжение на инверсном входе ОУ интегратора близко к 0. Поэтому теперь конденсатор С1
      интегратора будет разряжаться постоянным током (входной ток ОУ обычно пренебрежимо мал). Тогда время разрядки до нулевого уровня составит:
    • Очевидно, что оно прямо пропорционально входному напряжению (в нашем случае – с обратным знаком) и не зависит от параметров интегратора.
    • После разрядки интегратора до 0, компаратор снимает сигнал разрешения, и счет прекращается, хотя импульсы со схемы управления продолжают приходить в течении всего такта. В конце такта происходит запись выходного кода со счетчика в выходной регистр. Применительно к микросхеме К572ПВ2 нужно заметить, что на выходе этого регистра имеется дешифратор, который позволяет непосредственно к данной микросхеме подключить 7 сегментные индикаторы типа АЛС324Б и АЛС 324В [5 стр. 165] для визуального считывания информации.

РАДИО для ВСЕХ – А и V на ICL7107

radio-kits.ucoz.ru

Вольтметр и амперметр на КР572ПВ2 (ICL7107CPL)

Схемы вольтметра и амперметра фактически ничем не отличаются от рекомендуемых производителями данной микросхемы. Особенностью же является компактность исполнения.

Вольтметр.
Первый вариант устройства собран на двух платах, соединенных между собой буквой Т. На первой плате размещены семисегментные индикаторы, на второй – микросхема и детали обвязки. Для большей компактности детали размещены под микросхемой.

Но даже такая конструкция имеет достаточный объем и решено было собирать вторую конструкцию, устанавливая платы параллельно. На фотографиях можно проследить очередность сборки. Количеством последовательно включенных диодов D1-D3 можно регулировать яркость свечения индикаторов (применяя только два диода, яркость будет выше).
Сборка.
Плата с микросхемой и без.

Плата индикации

Затем впаиваются перемычки на плату индикации под углом в 30 градусов

После этого платы складываются пайкой друг к другу. Длинные перемычки аккуратно срезаются и припаиваются на соседнюю плату. В итоге получаем готовую, компактную конструкцию.

Амперметр.
Конструкция такая же, как и у вольтметра, две параллельные платы, дорожками друг к другу, соединенные перемычками. Схема амперметра отличается только входной частью: вместо резистора 1Мом впаивается резистор 10кОм, переносится перемычка, зажигающая запятую на индикаторе и добавляется плата с 5 амперным шунтом (резистор 0,1Ом, 5Вт). Все три платы крепятся между собой при помощи пластмассовых втулок с нарезанной резьбой М3 и длинных винтов.

Естественно, можно изменять пределы измерения тока, подбирая сопротивление шунта.

Питание устройств необходимо осуществлять от стабилизированного биполярного блока питания, с выходными напряжениями +5 и -5 вольт. Для этого были применены интегральные стабилизаторы 7805 и 7905 и минимальная обвязка. Все это собрано на отдельной плате.

Перед использованием необходимо отрегулировать точность показаний подстроечным сопротивлением, измеряя при этом образцовые значения.

Источник
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Цифровой вольтметр на ICL7107 – Измерительная техника – Инструменты

Этот цифровой вольтметр создан для измерения выходного напряжения блока питания постоянного тока. Для индикации используется два 2-х элементных 7-сегментных индикатора MAN6910. Измеряемое напряжение от 0 до 199.9 В с разрешающей способностью 0.1 В. Вольтметр собран на микросхеме ICL7107, размеры платы 3 см x 7см. Питание схемы – 5 В и потребление 25 мА. 

Список компонентов:
Резисторы
1x – 220 Ом
1x – 10 кОм
1x – 15 кОм
1x – 47 кОм
1x – 100 кОм
1x – 1 МОм
1x 10 кОм подстроечный 

Конденсаторы
1x – 100 пФ
1x – 10 нФ
1x – 100нФ
1x – 220нФ
1x – 470нФ
2x – 10мкФ
  
Остальное
3x – 1N4148 диоды
1x – ICL7107 микросхема
1x – 7660 микросхема
2x – MAN6910 7-сегментные индикаторы 

Параметры индикатора:
Напряжение питания: 5V
Потребляемый ток: ~ 25mA
Точность Измерения: 199.9 V – при разрешении 100mV

Примечание
      
Яркость сегментов индикаторов может быть различна, добавляя или удаляя 1N4148 диоды, можете изменить яркость. Используйте два 1N4148 диода для повышенной яркости дисплея.

Для стабилизации напряжения используйте 7805 – 5 В.

Резистор на 220 Ом должен быть соединен с выв. 4 на первом индикаторе.

Калибровка

Подстроечным резистором 10 кОм установить напряжение между выв. 35 и 36 равным 1 В.

7-сегментный индикатор

Нарисовал плату в Sprint Layout. Обращать особое внимание на очередность пайки деталей, так как здесь используются панельки, а под панельками расположены компоненты. На плате разведены дорожки под установку 7805. Плата односторонняя, светлозеленым (справа) показаны перемычки.

cxema.my1.ru

ICL 7107 или одна микросхема и ее приколы. – 22 Сентября 2014

Так получилось, что некоторое время назад появилось желание иметь мощный блок питания с цифровым ампер и вольт метрами. Недолго думая,  полез в Интернет искать. Нашел несколько конструкций то на PIC, то на AVR. Но, внимание привлекла идея использования специальной микросхемы – ICL 7107. Там все просто – немного деталей (прием что амперметр, что вольтметр одинаково), одна микросхема и индикатор.

Большинство статей, которые я видел, начинались со слов «Схема взята практически из даташита». 

Схема из даташита

Из даташита?! –Хорошо, производитель знает как включать свое изделие. Собрал. На индикаторе  светится единица и все. Хватаю руками проводки – начинают показываться какие-то числа. Беру даташит, нахожу схему, а там… Там черным по белому:  схема для измерения до 200 мВ! О как!  А в статьях расписывалось, что такой вольтметр может измерить чуть ли не 200В. В общем методом подбора нашел подходящий шунт. Прямиком, на одном единственном шунте конструкция точно мерить не будет. Лучше дробить по диапазонам измерения – тогда точность возрастает.

Для соединения семисегментника и микросхемы, неплохо подходят проводки от IDE-шлейфа (т.н «лапша»). Одного 40-пинового шлейфа хватит на несколько устройств.

Кстати, в даташите (или где-то в другом месте.. короче, не помню где) говорилось о том, что ICL-ка боится статики.  Брал первое время только пинцетом. Надоело, начал хватать руками. Думал все, это конец. На всякий случай приобрел еще одну такую. Нет, на самом деле микросхема убивается статикой, как и все остальные, не лучше, не хуже.

Теперь немного о питании этого «чуда» техники. Как видите, схема имеет отдельные отводы на корпус и на -5В. Дело в том, что микросхема имеет возможность  двух полярного питания. Сделано, это видите ли для того, чтобы можно было не думая «где есть кто»  включать прибор. Можно конечно же включить ее как требуется на двух полярное, а можно иначе.

Включить иначе по версии производителя

 В устройстве сделал перемычку  соединяющую  -5В и корпус.  Ничего страшного не произошло.  Устройство как показывало теперь уже подкорректированные значения, так и продолжало показывать.

Калибровать такую штуку нужно на каком-то определенном напряжении питания. При понижении  напряжения питания, вольтметр (или амперметр) будет, естественно,  врать.

Ловким движением мозга, вольтметр превращается в амперметр, и обратно. Возможен третий вариант – вольтамперметр.  Для этого нужно только добавить в схему переключатель шунтов.

Под занавес выкладываю даташит и плату в формате lay. Если что-то упустил – пишите в комментарии. Почитаем все вместе..

Плата вольтметра лежит здесь

Даташит которым я пользовался

anvar.3dn.ru

простой термометр со светодиодным дисплеем на icl7107 CAVR.ru

Рассказать в:

Основное преимущество такого решения LED – прекрасно видны на большом расстояние. 

Параметры: 
Напряжение питания +5 V 
Потребляемый ток 200mA 
В системе от 0 ° C до 70 ° C 
Рабочая температура датчика и измерений: -25 ° C до +125 ° C 
Читать указание датчик 3x секунду 
Размеры: 65 х 60 х 15 мм 
Индикация на дисплее: 2.5 +1 

Наиболее важным компонентом этой системы решения 7107 от ICL Intersil 

Калибровка 
Во-первых, один датчик в воду с температурой льда, что составляет около 0C, potencjometrami установить на дисплее 0C, а затем поместить датчик в кипящей – похожие на Temp установлен в 100C и 100C дисплея. Чтобы наиболее точно откалиброван для нормального термометра. 

Перечень пунктов 
R1 – 100K 
R2 – 1М 
R3 – 220K 
R4 – 47K 
R5 – 22K 
R6 – 330R 
R7 – 10K 
R8 – 220R 
P1, P2 – 100K 
C1 – 120pF 
C2, C6 – 100nF 
C3 – 10nF 
C4 – 470nF 
C5 – 220nF 
C7 – 22uF/16V 
D1 – 1N4148 
D2 – НИМ 42 
T1 – BC547B 
T – любой кремниевый транзистор 
Q1, Q2 – светодиодный дисплей (например, зеленый) 
IO1 – ICL7107

Раздел:
[Конструкции для дома]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:

www.cavr.ru

Цифровой милливольтметр на ICL7107.

Подробности

Категория: Измерения

   Элементы устройства позволяют собрать цифровой милливольтметр, выдающий информацию на светодиодном индикаторе со следующими характеристиками:
– диапазон измеряемых напряжений ± 199,9 мВ;
– скорость обработки 3 изм./с;
– линейность ± 0,2 ц;
– температурный дрейф нуля 0,2 В/K;
– температурный коэффициент переработки 1 пп/K;
– глушение сигнала помех 86 дБ;
– входной ток 10 пA;
– потребляемый ток 180 мА.

Рис. 1. Схема электрическая принципиальная
   Схема является практическим применением преобразователя переменного напряжения, разработанного в фирме INTERSIL. Он может быть основой для построения различных измерительных устройств, таких как вольтметры, амперметры, омметры, термометры и т. п., везде там, где измеряемую величину можно преобразовать в напряжение. Милливольтметр особенно подходит для стационарных устройств с сетевым питанием из-за достаточно большого потребляемого тока световыми индикаторами. Схема монтируется на одной печатной плате. Там же монтируется индикатор. Перед началом монтажа следует проверить плату на наличие микрозамыканий, лучше всего с помощью омметра. Монтаж следует начать с пайки скоб из медной или посеребренной проволоки. Затем надо впаять резисторы и конденсаторы, панельку и индикатор. Запуск прибора не представляет сложностей при условии правильного монтажа.
   Единственной регулировкой будет установка напряжения смещения потенциометром Р1 так, чтобы оно было равным 100 мА (измеренное между выводами REF HI (36) и REF LO (35) интегральной микросхемы ICL7107). Поскольку микросхема ICL7107 требует применения дополнительного напряжения –5 В, это напряжение подает простой преобразователь, выполненный на микросхеме 4050 (4049). После выпрямления напряжение подается на 26-ой вывод микросхемы US1.
   Внимание! Это напряжение равно 3,3–3,6 В, что достаточно для правильной работы схемы.

Рис. 2. Монтажная плата
   Проверка действия выходов, управляющих индикатором, как и самого индикатора, возможна путем кратковременного замыкания вывода TEST (37) микросхемы ICL7107 с питанием. Индикатор должен показать 1888.
   Внимание! Милливольтметр может работать в основном измерительном диапазоне 199,9 мВ.

   Можно также изменить диапазон измерений на 1,999 мВ. Для этого вместо конденсатора С7 следует впаять конденсатор 47 нФ, вместо резистора R4 – резистор 470 кОм, вместо резистора R2 – резистор 2 кОм и установить напряжение смещения 1 В таким же образом, как и при установке диапазона 199,9 В.
   При замыкании выводом HI и LO индикатор должен показывать 000,0, а знак «–» должен загораться время от времени.
   Интегральная микросхема ICL7107 очень чувствительна к электростатическим зарядам. После выемки ее из панельки микросхему следует хранить в алюминиевой фольге или другом проводящем материале. Милливольтметр требует питания от стабилизированного источника питания 5 В/200 мА.

Внимание! Резистор R5 следует монтировать со стороны дорожек.

Добавить комментарий

radiofanatic.ru

АЦП на микросхеме К572ПВ2

.

Микросхема К572ПВ2 [2 стр.229] представляет собой АЦП двойного интегрирования с автоматической коррекцией нуля. Сначала рассмотрим принцип работы данного класса АЦП.

Структурная схема АЦП приведена на рис.1 [методичка стр.22 рис.13], [3 стр.464 рис.24.30].

Принцип работы АЦП поясняется с помощью диаграммы на рис.2. Работа начинается с замыкания ключа S₁
соответствующим сигналом схемы управления [методичка стр.21]. При наличии на входе напряжения, отличного от 0 начинается заряд конденсатора С₁
интегратора. (Для определенности считаем, что входное напряжение есть и отрицательно. Входной усилитель в данной схеме играет роль повторителя напряжения. Он необходим для исключения влияния АЦП на измеряемую цепь и в процессе АЦ преобразования самостоятельной роли не играет) Обозначив время 1го такта работа АЦП

, можно получить напряжение на выходе интегратора в конце этого такта [методичка стр. 21]. (По моему, здесь в методичке опечатка
. Должно быть так.)

Рис.2

Нужно заметить, что в процессе работы выход ОУ интегратора “ведет” себя так, что бы напряжение на инверсном входе было нулевым. Т.е. выход ОУ станет положительным в самом начале процесса интегрирования. При этом компаратор сразу выдаст на счетчик разрешающий сигнал. Однако, счет не начнется, поскольку импульсы со схемы управления в этом такте еще не поступают.

2й такт начинается тем, что отключается ключ S

₁
и включается ключ S₂
. При этом интегратор соединяется с источником опорного напряжения , которое обратно измеряемому по знаку. (Т.е. в нашем случае оно должно быть положительным.) Одновременно со схемы управления на счетчик подаются тактовые импульсы, и начинается счет, разрешение которого было еще в 1м такте. Как было сказано выше, напряжение на инверсном входе ОУ интегратора близко к 0. Поэтому теперь конденсатор С₁
интегратора будет разряжаться постоянным током (входной ток ОУ обычно пренебрежимо мал). Тогда время разрядки до нулевого уровня составит:

За это время счетчик отсчитает

тактовых импульсов, поступающих со схемы управления с частотой . Это число можно определить по формуле [методичка стр.21]:

Очевидно, что оно прямо пропорционально входному напряжению (в нашем случае – с обратным знаком) и не зависит от параметров интегратора.

После разрядки интегратора до 0, компаратор снимает сигнал разрешения, и счет прекращается, хотя импульсы со схемы управления продолжают приходить в течении всего такта. В конце такта происходит запись выходного кода со счетчика в выходной регистр. Применительно к микросхеме К572ПВ2 нужно заметить, что на выходе этого регистра имеется дешифратор, который позволяет непосредственно к данной микросхеме подключить 7 сегментные индикаторы типа АЛС324Б и АЛС 324В [5 стр.165] для визуального считывания информации.

В 3м такте происходит заряд конденсатора интегратора для коррекции нулевого уровня. Это необходимо потому, что все аналоговые устройства имеют смещение нуля. (Т.е. в нашем случае сравнивают входной сигнал не с нулем, а с не значительным, но отличным от нуля уровнем. Для повышения точности измерений это нужно компенсировать). 3й такт начинается тем, что отключается ключ S₂
и включаются ключи S₄
и S₅
. При этом вход интегратора зануляется. Сигнал с компаратора через цепочку R₂
, С₂
подается непосредственно на конденсатор интегратора С₁
. В этом случае на С₁
накопится заряд, (при отсутствии смещения это был бы нулевой заряд) определяемый смещением нуля аналоговых схем. Он и будет корректировать смещение нуля при следующем цикле измерений, который после этого начнется.

Основные параметры микросхемы К572ПВ2 [1 стр.362 табл. 6.16], [2 стр.231..233].

Странное на 1й взгляд обозначение 3.5 разряда означает, что индицируется 3 младших десятичных разряда, а в 4м разряде индицируется знак числа (если он отрицательный) и 1 (если она есть в 4м разряде). Другие цифры в 4м разряде данная микросхема индицировать не может. Отметим так же, что микросхемы К572ПВ2 выпускаются в металлокерамическом корпусе 4134.48-2 с планарным расположением 48 выводов. Существует и микросхема КР572ПВ2 в пластмассовом корпусе 2123.40-2 с вертикальным расположением 40 выводов [2 стр.229..230]. Электрически они одинаковы. В данной работе везде имеется в виду микросхема К572ПВ2 с 48 выводами.

Типовое включение микросхемы К572ПВ2, рекомендованное изготовителем, приведено на рис.2 [2 стр.244 рис.4.7], [6 стр.144]. Отличие рисунков, приведенных в указанных источниках состоит в том, что в [6 стр.144] не указан способ подачи опорного напряжения. В [2 стр.244 рис.4.7] и на рис.2 для формирования опорного напряжения применен стабилизатор тока на полевом транзисторе типа К103Ж1 [4 стр.188], но может быть применен транзистор и другого типа. Эта схема описана в [3 стр.62,63 рис.5.11]. Работа транзистора в данной схеме основана на том, что на потенциометре 4.7к образуется падение напряжения, которое приложено к затвору и “подзапирает” транзистор. Если по какой-то причине ток возрастет, возрастет и запирающее напряжение. Транзистор запрется сильнее и ток уменьшится. Если же ток уменьшится, уменьшится и запирающее напряжение. Транзистор слегка отопрется и ток возрастет. Стабилизированный таким образом ток протекает через резистор 470 Ом. Падение напряжения на этом резисторе и является опорным напряжением, приложенным к входу 13 микросхемы К572ПВ2. Потенциометр 4.7к позволяет точно отрегулировать ток и получить на резисторе 470 Ом требуемое опорное напряжение. Номиналы и допуска резисторов и конденсаторов, отмеченных на рис.2 буквами с номерами, приведены в табл.1 [2 стр.243].

Табл.1.

Назначение и номера некоторых выводов приведены в табл.2 [2 стр.230].

Табл.2.

Рекомендуется применять конденсаторы типов К71-5 или К72-9, К73-16, К73-17 [2 стр.240]. Допуск на резистор и потенциометр, номиналы которых приведены на схеме, может быть ±20%, т.к. он компенсируется регулировкой. Однако, они должны иметь хорошую временную и температурную стабильность. Указанные в табл.1 номиналы R₃
и С₅
обеспечивают тактовую частоту внутреннего генератора 50 кГц.

Для индикации результатов измерения рекомендовано использовать 7 сегментные индикаторы типа АЛС342Б (3 мл. разряда) АЛС324В (1/2 4го разряда) [5 стр.165]. Цоколевка и расположение сегментов индикаторов приведена на рис.3.

Литература

1.Аналоговые и цифровые интегральные схемы. Под ред. Якубовского С.В. М. 1985.

2.Федорков Б.Г. Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение. М 1990.

3.Титце У. Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. М. 1982.

mirznanii.com

Как подключить к блоку питания цифровой вольтметр, амперметр (Китайский модуль).

Достаточно удобно, когда на блоке питания установлен индикатор, показывающий постоянное напряжение и ток. При питании нагрузки всегда можно видеть падение напряжения, величину потребляемого тока. Но не все источники питания оснащены амперметрами и вольтметрами. У покупных, более дорогостоящих блоков питания они имеются, а вот у дешевых моделях их нет. Да и в самодельных БП их не всегда ставят. Сегодня имеется возможность приобрести за небольшие деньги цифровой модуль измеритель индикатор постоянного тока и напряжения (Китайский вольтметр амперметр). Стоит этот модуль в пределах 3х баксов. Купить его можно посылкой из Китая, на ближайшем радиорынке, магазине электронных компонентов.

Сам этот Китайский цифровой модуль вольтметра, амперметра измеряет постоянный ток (до 10, 20 ампер, в зависимости от модели) и напряжение (до 100, 200 вольт). Он имеет небольшие, компактные размеры. Легко может монтироваться в любые подходящие корпуса (нужно вырезать соответствующее отверстие и просто его туда вставить). На задней части, на плате имеются два подстроечных резистора, которыми можно производить коррекцию показаний измеряемых величин тока и напряжения. Точность у этого цифрового Китайского модуля вольтметра и амперметра достаточно высока — 99%. Экран имеет трехсимвольное табло красного (для напряжения) и синего (для тока) цвета. Этот блок питается от постоянного напряжения от 4 до 28 вольт. Потребляет мало тока.

Сама установка, электрическое подключение к схеме блока питания достаточно проста. На измерительном модуле тока и напряжения имеются такие провода: три тонких провода (черный минус и красный плюс питания модуля, жёлтый для измерения постоянного напряжения относительно любого черного), два толстых провода (черный минус и красный плюс для измерения силы постоянного тока).

Этот Китайский модуль амперметра, вольтметра можно питать как от самого источника, на котором измеряем электрические величины, так и независимым блоком питания. Итак, после монтажа в корпус измерителя мы спаиваем вместе два чёрных провода (тонкий и толстый), это будет общий минус, который мы и припаиваем к минусу блока питания. Спаиваем вместе тонкие провода красного и желтого цвета, подсоединяем их к выходу (плюса) источника питания. К толстому красному проводу, относительно спаянных чёрных проводов, подключаем саму электрическую нагрузку (это будут провода выхода блока питания).

Важно заметить, что для правильного измерения постоянного тока важна полярность токовых проводов. То есть, именно толстый красный провод должен быть выходом блока питания. В противном случае данный цифровой амперметр будет показывать нули на своем табло. На обычном блоке питания (без функции регулирования напряжения) на индикаторе можно отслеживать только падение напряжения. А вот на регулируемом источнике питания будет хорошо видно, какое напряжение вы сейчас имеете при его выставлении.

Видео по этой теме:

P.S. В целом подключение этого цифрового Китайского модуля вольтметра, амперметра на должно составить труда. При последующем использовании вы оцените его работу, вам она понравится. Наиболее популярным считается трёхсимвольный измерительный блок, хотя немного подороже будет стоит четырехсимвольный, у которого точность измерения уже не 99%, а 99,9%. Данные цифровые модули, измеряющие постоянный ток и напряжение, бывают и отдельного типа, то есть один такой блок является либо амперметром или вольтметром. Экран у них побольше.

Самодельный амперметр постоянного тока из светодиодов. Цифровой амперметр и вольтметр на PIC16F873A

Цифровой ВОЛЬТМЕТР и АМПЕРМЕТР для лабораторного блока питания (однополярного и двухполярного) на специализированной микросхеме ICL7107

Сложилось так, что возникла необходимость в изготовлении амперметра и вольтметра для лабораторных блоков питания. Чтобы решить проблему решил порыться в Интернете и найти легко повторяемую схему с оптимальным соотношением цена-качество. Были мысли с нуля изготовить амперметр и вольтметр на базе ЖКИ и микроконтроллера (МК). А сам себе думаю, если это будет микроконтроллер, то не каждый сможет повторить конструкцию — ведь необходим программатор, а покупать или делать программатор для программирования один-два раза даже мне не сильно хочется. Да и людям, наверное, тоже не захочется. Кроме того, все микроконтроллеры (с которыми я имел дело) измеряют входной сигнал положительной полярности относительно общего провода. Если нужно мерять отрицательные значения, то придётся иметь дело с дополнительными операционными усилителями. Как-то напрягло всё это! Глаз упал на широко распространенную и доступную микросхему ICL7107. Её стоимость оказалась в два раза меньше стоимости МК. Стоимость ЖКИ 2х8 символов оказалась в три раза больше стоимости необходимого количества семисегментных светодиодных индикаторов. Да и свечение светодиодных индикаторов мне нравится больше чем ЖКИ. Можно использовать и аналогичную ещё более дешевую м/сх отечественного производства КР572ПВ2. Нашёл в Интернете схемы и вперёд проверять работоспособность! Ошибка в схеме была, но исправил. Оказалось, что при проведении калибровки показаний АЦП м/сх довольно точно работает и точность показаний вполне удовлетворит даже самого придирчивого пользователя. Главное подстроечный резистор взять многооборотный хорошего качества. Счёт очень быстрый — без тормозов. Есть существенный недостаток — двухполярное питание ±5В, но этот вопрос легко решаем при помощи отдельного сетевого блока питания на маломощном трансформаторе с положительным и отрицательным стабилизаторами (схему приведу позже). Для получения -5В можно применить специализированную микросхему ICL7660 (видна на фото вверху страницы) — классная штука! Но у неё адекватная цена только в SMD корпусе, а в обычном DIP мне показалась дороговатой, да и купить её гораздо сложнее нежели обычные линейные стабилизаторы — проще минусовой стабилизатор сделать. Оказалось, что ICL7107 прекрасно измеряет и положительные и отрицательные напряжения относительно общего провода, да ещё и знак минус при этом высвечивается в первом разряде. Вообще то в первом разряде используется только знак «минус» и цифра «1» для индикации полярности и значения сотни Вольт. Если для лабораторного блока питания индикация напряжения 100В не нужна и полярность напряжения индицировать не нужно, поскольку на лицевой панели БП и так всё должно быть написано, то первый индикатор можно вообще не устанавливать. Для амперметра ситуация таже, но только «1» в первом разряде будет указывать на достижение тока в десять Ампер. Если БП на ток 2…5А, то первый индикатор можно не ставить и сэкономить. Короче говоря, это только мои личные рассуждения. Схемы очень простые и начинают работать сразу. Нужно только по контрольному вольтметру выставить правильные показания при помощи подстроечного резистора. Для калибровки амперметра придётся подключить к БП нагрузку и по контрольному амперметру выставить правильные показания на индикаторах и всё! Для питания амперметров в схеме двухполярных блоков питания оказалось, что лучше всего использовать отдельный небольшой сетевой трансформатор и стабилизаторы с общим проводом изолированным от общего провода самого блока питания. При этом входа амперметров можно подключать к измерительным шунтам «как попало» — м/сх будет измерять как «положительные», так и «отрицательные» падения напряжения на измерительных шунтах установленных в любом участке схемы БП. Особенно это важно тогда, когда оба стабилизатора в двухполярном блоке питания уже объединены по общему проводу без измерительных шунтов. Почему я хочу сделать отдельный такой себе маломощный блок питания для измерителей? Ну ещё потому, что если питать измерители от трансформатора самого блока питания, то при получении напряжения 5 В из 35 В нужно будет устанавливать дополнительный радиатор который будет тоже выделять много тепла, поэтому пускай лучше небольшие герметичные трансформаторы на небольшой платке. А в случае БП на напряжение больше чем 35 В, скажем 50 В, придётся дополнительные меры принимать, чтобы обеспечить для пяти Вольтовых стабилизаторов на входе напряжение не более 35 В. Можно применить высоковольтные импульсные стабилизаторы с низким тепловыделением, но при этом возрастает стоимость. Короче говоря, как не одно, так другое;-)

Схема вольтметра:

Схема амперметра:

Фотовид печатной платы вольтметра и амперметра (размер платы 122х41 мм) со светодиодными семисегментными индикаторами типа E10561 с цифрами высотой 14,2 мм. Питание вольтметра и амперметра раздельное! Это необходимо для обеспечения возможности измерения токов в двухполярном источнике питания. Шунт амперметра устанавливается отдельно — цементный резистор 0,1 Ом/5 Вт.

Схема самого простого сетевого блока питания для совместного и раздельного питания вольтметров и каждого из амперметров (может быть идея ерундовая, но рабочая):

И фотовид печатных плат с применением компактных герметичных трансформаторов 1,2…2 Вт (размер платы 85х68 мм):

Схема преобразователя полярности напряжения (как вариант получения -5 В из +5 В):

Видео работы вольтметра

Видео работы

амперметра

Наборы и платы делать не буду, но если кого-нибудь заинтересовала данная конструкция, то чертежи печатных плат можете скачать .

Всем спасибо за уделённое внимание! Удачи, мира и добра Вашему дому! 73!

Автомобильные , лабораторные источники питания, могут иметь токи, которые достигают до 20 ампер и более. Ясно, что пару ампер можно легко померять обычным дешёвым мультиметром, а как быть с 10, 15, 20 и более ампер? Ведь даже на не очень больших нагрузках встроенные в амперметры шунтирующие резисторы в течение длительного времени замера, иногда даже часов, могут перегреться и в худшем случае поплавится.

Профессиональные инструменты для измерения больших токов, достаточно дорогие, так что имеет смысл собрать схему амперметра самому, тем более ничего тут сложного нет.

Электрическая схема мощного амперметра

Схема, как вы можете видеть, очень простая. Её работа уже испытана многими производителями, и большинство промышленных амперметров работают таким же образом. Например, вот эта схема тоже использует данный принцип.

Рисунок платы мощного амперметра

Особенность заключается в том, что в данном случае используется шунт (R1) с сопротивлением очень низкого значения — 0.01 Ом 1% 20W — это дает возможность рассеять совсем немного тепла.

Работа схемы амперметра

Работа схемы довольно проста, при прохождении определенной тока через R1 будет падение напряжения на нём, его можно измерить, для этого напряжение усиливается операционным усилителем OP1 и поступает далее на выход через контакт 6 на внешний вольтметр, включенный на пределе 2V.

Настройки будут заключаться в установке ноля на выходе амперметра при отсутствии тока, и в калибровке, сравнивая его с другим, образцовым инструментом для замера тока. Питается амперметр стабильным симметричным напряжением. Например от 2-х батареек по 9 вольт. Для измерения тока подключите датчик к линии и мультиметр в диапазоне 2V — смотрите показания. 2 вольта будет соответствовать току 20 ампер.

С помощью мультиметра и нагрузки, например небольшой лампочки или сопротивления, мы будем измерять ток нагрузки. Подключим амперметр и получаем показания тока с помощью мультиметра. Рекомендуем выполнить несколько тестов с разными нагрузками, чтобы сравнить показания с эталонным амперметром и убедиться, что все работает правильно. Скачать файл печатной латы можете .

Для того чтобы изготовить шунт, надо рассчитать его сопротивление. Заходим на страницу «Карта сайта», выбираем категорию , заходим в заметку «Программы» и скачиваем «Программу для работ с проволокой». Так, программа есть. Теперь берем измерительную головку, лучше, если она будет с током полного отклонения стрелки 50 или 100 микроампер. Эти параметры называются чувствительностью измерительной головки. Произведем расчет для головки с током в 50 микроампер. Зададимся измеряемым током, допустим 10А.

1) Замеряем сопротивление прибора (головки), для моей оно равно 1454 Ома.
2) В формулу 1 подставляем все имеющиеся данные: Ток прибора — Iприбора=0, 00005А; Ток измеряемый — Iизмеряемый=10А. Сопротивление прибора Rприбора= 1454 Ома.
3) Определили сопротивление шунта Rш=0,00727 Ом.

Открываем программу. Нажимаем вверху на вторую клавишу для определения длины шунта. Справа из выпадающего списка выбираем материал для шунта. Я для таких амперметров в качестве материала всегда использую светлую луженую жесть от консервных банок из-под сгущенного молока. И так, выбираем сталь.

Ее удельное сопротивление примерно в 10 раз больше чем у меди, поэтому геометрические размеры шунта будут меньше. Замеряем микрометром толщину жестянки, у моей она равна 0,2мм. Выбираем ширину полоски жести, девяти миллиметров для тока в десять ампер я думаю хватит, тем более, что плоский проводник имеет большую площадь охлаждения.

Если будет уж очень сильно греться, то ширину можно увеличить и пересчитать шунт. Определяем площадь сечения нашего шунта S=0,2×9=1,8 квадратных мм. Выбираем величину ввода — «площадь поперечного сечения». Вводим это значение в соответствующее окно. Вводим величину необходимого сопротивления шунта. Нажимаем на «Результат» и получаем длину проводника равной 74 миллиметрам. Берем банку 1 (Фото 1) и вырезаем из ее жести соответствующую полоску. На фото я показал, какие формы можно придавать шунту. Под номером 4 шунт для печатного монтажа, концы полоски припаиваются к печатным площадкам. Вообще я всегда немного увеличиваю длину таких шунтов, что ведет к увеличению их сопротивления и в следствии с этим увеличению падения напряжения на на данном шунте при одном и том же токе. Зато появляется возможность точно отрегулировать показания амперметра с помощью добавочного резистора, включенного последовательно с измерительной головкой. См. фото2.

Конечно, в качестве шунтирующего резистора можно использовать и медный обмоточный провод, но тогда шунт будет очень длинным. Хотя давайте попробуем. Вводим новые данные в соответствующие окна. Смотрим следующий скиншот_2. Получаем шунт в виде проволоки длиной 51см. Не стоит сматывать проволоку в катушку и концентрировать тепло в одном месте. Просто проденьте этот кусок проволоки во

Схема бортового автомобильного вольтметра с
индикацией на приведена на рисунке ниже:

Прибор представляет собой шестиуровневый линейный
индикатор, в интервале от 10 до 15 вольт. DA1, на К142ЕН5Б на выводе 8, выдает
напряжение 6 вольт для питания цифровой микросхемы DD1 типа
К561ЛН2. Инверторы микросхемы К561ЛН2 служат пороговыми элементами,
представляя собой нелинейные усилители напряжения, а резисторы R1 –
R7 задают смещение на входах этих элементов. входное напряжение инвертора превысит пороговый
уровень, на его выходе появится напряжение низкого уровня,
светодиод на выходе соответствующего инвертора будет светиться.

Печатная плата бортового светодиодного вольтметра со
схемой расположения деталей на ней, размером 80х45 мм изображена на
рисунках ниже:

При налаживании бортового светодиодного вольтметра,
вместо аккумулятора подключают лабораторный стабилизированный
источник на 10 вольт, установив временно
подстроечный резистор, вместо резистора R1. Изменяя сопротивление
R1, добиваются момента включения светодиода HL1. Остальные уровни
устанавливаются автоматически. При детальной проверке остальных
уровней, уточняются сопротивления R2 – R6, соответственно.

Цифровой амперметр на светодиодах – удобный способ отображения информации, при котором имеет значение не только модуль измеряемой величины (что, кстати, значительно удобнее определять не по отклонению стрелочного индикатора, а по величине столбчатой диаграммы, или при помощи мини-дисплея), но и частоту изменения этого параметра.

Описание схемы

Светодиоды не отличаются большой мощностью, но использовать их в слаботочных электрических цепях допустимо и целесообразно. В качестве примера можно рассмотреть схему получения цифрового амперметра для определения силы тока в аккумуляторной батарее автомобиля, при номинальном диапазоне значений в 40…60 мА.

Вариант внешнего вида амперметра на светодиодах в столбик

Количество использованных светодиодов определит пороговое значение тока, при котором в работу будет включаться один из светодиодов. В качестве операционного усилителя можно использовать LM3915, либо подходящий по параметрам микроконтроллер. На вход будет подаваться напряжение через любой низкоомный резистор.

Удобно отражать результаты измерения в виде столбчатой диаграммы, где весь, практически используемый диапазон тока будет разделяться на несколько сегментов по 5…10 мА. Плюсом LED является то, что в схеме можно использовать элементы разного цвета – красного, зелёного, синего и т. д.

Для работы цифрового амперметра потребуются следующие компоненты:

1. Микроконтроллер типа PIC16F686 с АЦП на 16 бит.
2. Настраиваемые джамперы для выхода конечного сигнала. Можно, как альтернативу, применить DIP-переключатели, которые используются в качестве электронных шунтов или сигнальных замыканий в обычных электронных цепях.
3. Источник питания постоянного тока, который рассчитан на рабочее напряжение от 5 до 15 В (при наличии стабильного напряжения, что контролируется вольтметром, подойдёт и 6 В).
4. Контактная плата, где можно разместить до 20 светодиодов типа SMD.

Электрическая схема амперметра на LED источниках

Последовательность размещения и монтажа амперметра

Входной сигнал по току (не более 1 А) подаётся от стабилизированного блока питания через шунтирующий резистор, допустимое напряжение на котором не должно быть более 40…50 В. Далее, проходя через операционный усилитель, сигнал поступает на светодиоды. Поскольку значение тока во время прохождения сигнала изменяется, то соответственно будет изменяться и высота столбика. Управляя током нагрузки, можно регулировать высоту диаграммы, получая результат с различной степенью точности
.

Монтаж платы с SMD-компонентами, по желанию пользователя, можно размещать либо горизонтально, либо вертикально. Смотровое окошко перед началом тарировки необходимо перекрывать тёмным стеклом (подойдёт фильтр с кратностью 6…10 х от обычной сварочной маски).

Тарировка цифрового амперметра состоит в подборе минимального значения нагрузки по току, при которой светодиод будет светиться. Варьирование настройки производится экспериментально, для чего в схеме предусматривается резистор с небольшим (до 100 мОм) сопротивлением. Погрешность показаний такого амперметра обычно не превышает нескольких процентов.

Вы знали, что можно переделать старый вольтметр в амперметр? Как это сделать — смотрите видео:

Как настраивать регулировочный резистор

Для этого последовательно устанавливают силу тока, которая проходит через определённый светодиод. В качестве контрольного прибора можно использовать обычный тестер. Вольтметр включается в схему перед микроконтроллером, а амперметр – после него. Для исключения влияния случайных пульсаций подключается также сглаживающий конденсатор.

Практическим плюсом изготовления прибора своими руками (светодиодов не должно быть менее четырёх) является устойчивость схемы при значительных изменениях первоначально заданного диапазона силы тока. В отличие от обычных диодов, которые при коротком замыкании выйдут из строя, светодиоды просто не загораются.

Св-диоды как измерители тока в аккумуляторной батарее автомобиля, не только экономят заряд и сохраняют аккумуляторы, но и позволяют более удобным способом считывать показания.

Аналогичным образом можно построить и цифровой вольтметр. В качестве источников света для такого варианта применения подойдут элементы на 12 В, а наличие дополнительного шунта в схеме вольтметра позволит более рационально использовать всю высоту столбчатой диаграммы.

Как сделать цифровой вольтметр, модуль амперметра Схемы

В этой статье мы узнаем, как построить цифровой вольтметр и цифровой амперметр с комбинированным модулем схемы для измерения постоянного напряжения и тока в различных диапазонах в цифровом виде.

Введение

Электрические параметры, такие как напряжение и ток, неразрывно связаны с электроникой и инженерами-электронщиками.

Любая электронная схема была бы неполной без соответствующего источника напряжения и тока.

Наша сеть переменного тока обеспечивает переменное напряжение с потенциалом 220 В. Для реализации этих напряжений в электронных схемах мы используем адаптеры питания постоянного тока, которые эффективно понижают напряжение сети переменного тока.

Однако большинство источников питания не имеют систем контроля мощности, т. е. в них не встроены измерители напряжения или тока для отображения соответствующих величин.

В основном в коммерческих источниках питания используются простые способы отображения напряжения, такие как калиброванная шкала или обычные измерители с подвижной катушкой.Это может быть нормально, пока задействованные электронные операции не являются критическими, но для сложных и чувствительных электронных операций и устранения неполадок высокотехнологичная система мониторинга становится обязательной.

Цифровой вольтметр и амперметр очень удобны для точного контроля напряжения и тока без ущерба для параметров безопасности.

В настоящей статье была объяснена интересная и точная схема цифрового вольтметра и амперметра, которую можно легко собрать дома, однако для точности и совершенства устройства потребуется хорошо спроектированная печатная плата.

Работа схемы

Схема использует микросхемы 3161 и 3162 для необходимой обработки уровней входного напряжения и тока.

Обработанная информация может быть напрямую считана с трех 7-сегментных модулей индикации с общим анодом.

Для работы схемы требуется хорошо регулируемая секция питания на 5 В, которая должна быть включена в обязательном порядке, поскольку для правильной работы ИС строго требуется источник питания на 5 В.

Дисплеи питаются от отдельных транзисторов, которые обеспечивают яркое освещение дисплеев.

Транзисторы BC640, однако вы можете попробовать другие транзисторы, такие как 8550 или 187 и т. д. прикрепленные модули.

Ссылаясь на принципиальную схему ниже, 3-разрядный модуль цифрового дисплея построен на основе ИС CA 3162, которая представляет собой ИС аналого-цифрового преобразователя, и дополнительной ИС CA 3161, которая представляет собой ИС двоично-десятичного декодера в 7-сегментный, обе эти ИС производства РКА.

Как работают дисплеи

Используемые 7-сегментные дисплеи имеют общий анодный тип и подключены к показанным драйверам транзисторов T1-T3 для отображения соответствующих показаний.

Схема включает возможность выбора десятичной точки в соответствии со спецификациями и диапазоном нагрузки.

Например, при показаниях напряжения, когда десятичная точка загорается на LD3, это означает диапазон 100 мВ.

Для текущего измерения средство выбора позволяет выбрать один из нескольких диапазонов, то есть от 0 до 9.99, а другой от 0 до 0,999 ампер (по ссылке б). Это означает, что токоизмерительный резистор имеет сопротивление 0,1 Ом или 1 Ом, как показано на схеме ниже:

сеть делителя напряжения, которая становится ответственной за управление выходным напряжением.

S1, который является переключателем DPDT, используется для выбора показаний напряжения или тока в соответствии с предпочтениями пользователя.

С помощью этого набора переключателей для измерения напряжения P4 вместе с R1 обеспечивает затухание около 100 для подаваемого входного напряжения.

Кроме того, точка D включается при более низком уровне напряжения, что позволяет подсвечивать десятичную точку на модуле LS, а цифра «V» становится ярко освещенной.

Когда переключатель выбора удерживается в направлении диапазона Ампер, падение напряжения, полученное на чувствительном резисторе, прикладывается прямо к точкам входов Hi-Low микросхемы IC1, которая является модулем ЦАП.

Значительно низкое сопротивление резисторов считывания обеспечивает незначительное влияние на выход делителя напряжения.

Диапазоны регулировки для дисплеев

Вы найдете 4 диапазона регулировки, поставляемые в предлагаемом модуле схемы цифрового вольтметра-амперметра.

P1: для обнуления текущего диапазона.

P2: Для включения полной калибровки текущего диапазона.

P3: для обнуления диапазона напряжения.

P4: Для включения полной калибровки диапазона напряжения.

Рекомендуется настраивать предустановки только в указанном выше порядке, где P1 и P3 правильно используются для корректного обнуления соответствующих параметров модуля.

P1 помогает компенсировать величину потребления рабочего тока регулятора в режиме покоя, что приводит к небольшому отрицательному отклонению в диапазоне их напряжения, которое, в свою очередь, эффективно компенсируется P3.

Модуль индикации напряжения/тока без проблем работает при нерегулируемом питании от источника питания (не более 35 В), обратите внимание на точки E и F на втором рисунке выше.В этом случае мостовой выпрямитель B1 можно исключить.

Система может быть спроектирована как двойная для получения одновременных показаний V и I. Следует, однако, понимать, что токоизмерительный резистор замыкается накоротко посредством заземляющих перемычек каждый раз, когда два устройства питаются от одного и того же источника. Есть в основном два метода, чтобы победить это расстройство.

Во-первых, подключить модуль V от другого источника, а модуль l от источника питания «хост».Второй способ намного изящнее и требует жесткой проводки областей E слева от токоизмерительного резистора.

Имейте в виду, однако, что максимально возможное показание напряжения в этом случае превращается в 20,0 В (R6 снижается до 1 В макс.), поскольку напряжение на контакте ll обычно не превышает 1,2 В.

Более высокие напряжения имеют тенденцию к можно показать, выбрав более низкое текущее качество, т. е. R6 становится равным 0R1. Пример: R6 падает на 0,5 В при использовании тока 5 А, чтобы гарантировать, что 1,2 — 0,5 = 0,7 В по-прежнему будет отображаться для показания напряжения, оптимальное отображение которого в этом случае составляет 100 x 0.7: 70 В Как и прежде, такого рода осложнения возникают всякий раз, когда несколько таких устройств используются в одном источнике питания.

Схема печатной платы для изготовления описанных выше модулей

Амперметр Воздействие на измеряемую цепь | Цепи измерения постоянного тока

Как и вольтметры, амперметры влияют на величину тока в цепях, к которым они подключены. Однако, в отличие от идеального вольтметра, идеальный амперметр имеет нулевое внутреннее сопротивление, чтобы падать как можно меньше напряжения при протекании через него тока.

Обратите внимание, что это идеальное значение сопротивления точно противоположно значению вольтметра. При использовании вольтметров мы хотим, чтобы из тестируемой цепи потреблялся как можно меньший ток. С амперметрами мы хотим, чтобы при проведении тока падало как можно меньше напряжения.

Вот крайний пример воздействия амперметра на цепь:

Если амперметр отсоединить от этой цепи, ток через резистор 3 Ом составит 666,7 мА, а ток через резистор 1.Резистор 5 Ом будет 1,33 ампера. Однако если бы амперметр имел внутреннее сопротивление 1/2 Ом и был вставлен в одну из ветвей этой цепи, то его сопротивление серьезно повлияло бы на измеряемый ток ветви:

Эффективно увеличив сопротивление левой ветви с 3 Ом до 3,5 Ом, амперметр покажет 571,43 мА вместо 666,7 мА. Размещение того же амперметра в правой ветви повлияет на ток в еще большей степени:

Теперь ток правой ветви равен 1 Ампер вместо 1. 333 ампера из-за увеличения сопротивления, создаваемого добавлением амперметра в цепь тока.

При использовании стандартных амперметров, которые подключаются последовательно с измеряемой цепью, может оказаться непрактичным или невозможным перепроектировать измеритель для более низкого входного сопротивления (между проводами). Однако, если бы мы выбирали значение шунтирующего резистора для размещения в цепи для измерения тока на основе падения напряжения, и у нас был бы выбор из широкого диапазона сопротивлений, было бы лучше выбрать наименьшее практическое сопротивление для приложения. .Любое большее сопротивление, чем необходимо, и шунт может отрицательно повлиять на цепь, добавив чрезмерное сопротивление на пути тока.

Один из оригинальных способов уменьшить влияние устройства измерения тока на электрическую цепь состоит в том, чтобы использовать провод цепи как часть самого механизма амперметра. Все провода с током создают магнитное поле, сила которого прямо пропорциональна силе тока. Создав прибор, измеряющий силу этого магнитного поля, можно изготовить бесконтактный амперметр.Такой измеритель способен измерять ток в проводнике даже без физического контакта с цепью, не говоря уже о разрыве непрерывности или введении дополнительного сопротивления.

Накладные амперметры

Амперметры этой конструкции называются «клеммы », потому что они имеют «захваты», которые можно открыть, а затем закрепить на проводе цепи. Накладные амперметры обеспечивают быстрое и безопасное измерение тока, особенно в мощных промышленных цепях.Поскольку в испытуемую цепь не было добавлено дополнительное сопротивление с помощью токоизмерительных клещей, при измерении тока не возникает ошибки.

Фактический механизм перемещения токоизмерительного амперметра почти такой же, как и у прибора с железной крыльчаткой, за исключением того, что нет внутренней проволочной катушки для создания магнитного поля. В более современных конструкциях накладных амперметров используется небольшое устройство обнаружения магнитного поля, называемое датчиком Холла , для точного определения напряженности поля.

Некоторые клещи содержат схему электронного усилителя для создания небольшого напряжения, пропорционального току в проводе между клещами, это небольшое напряжение подключается к вольтметру для удобного считывания техническим специалистом. Таким образом, накладной блок может быть дополнительным устройством к вольтметру для измерения тока.

Амперметр с измерением магнитного поля

Менее точный амперметр, чувствительный к магнитному полю, чем накладной, показан на следующей фотографии:

Принцип работы этого амперметра идентичен накладному измерителю: круговое магнитное поле, окружающее проводник с током, отклоняет стрелку амперметра, создавая показания на шкале.Обратите внимание, что на этом конкретном измерителе есть две шкалы тока: +/- 75 ампер и +/- 400 ампер.

Эти две измерительные шкалы соответствуют двум наборам насечек на задней стороне измерителя. В зависимости от того, в какой набор насечек уложен проводник с током, данная сила магнитного поля будет по-разному воздействовать на иглу. По сути, два разных положения проводника относительно движения действуют как два разных резистора диапазона в амперметре с прямым подключением.

ОБЗОР:

• Идеальный амперметр имеет нулевое сопротивление.
• Накладной амперметр измеряет ток в проводе, измеряя силу магнитного поля вокруг него, а не становясь частью цепи, что делает его идеальным амперметром.
• Измерительные клещи обеспечивают быстрое и безопасное измерение силы тока, поскольку между измерителем и цепью отсутствует токопроводящий контакт.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Как подключить цифровой вольтметр и амперметр с двойным дисплеем

Как-то купил популярный «китайский» вольтамперметр на 100В/10А.К сожалению, я не нашел хорошего ресурса о том, как его подключить/подключить. На самом деле, это не ракетостроение, но я ждал его 2-3 недели и не хотел сносить с первого раза. Все схемы были как-то чересчур техническими для меня.

Я обновил эту статью в августе 2018 года.

Оригинальная статья включала только один вариант этих цифровых вольт- и амперметров. Теперь я включил три наиболее распространенных их варианта. Если вы заказываете цифровой вольтамперметр 100В/10А из Китая или других стран, скорее всего, это одно из следующих.

Все они имеют немного разные цвета проводов. В этом посте я расскажу о проводке для всех .

Вольтметры и амперметры постоянного тока 100 В / 10 А с проводами разного цвета

Эти измерители хороши, когда вы хотите одновременно измерять ток и напряжение. Функция, которой нет у обычных мультиметров. Например, я использовал его для измерения выходной мощности моей солнечной панели DIY . Они недороги и просты в подключении.

Как работают эти амперметры?

Эти счетчики рассчитывают ток по падению напряжения на шунтирующем резисторе.У них встроенные шунты , которые должны выдерживать измерения до 10 ампер. Вы должны видеть шунт позади вашего вольтметра и амперметра. Вот такой мостик согнулся из толстой проволоки на печатной плате.

Встроенный шунт на вольтамперметр-100В/10А/DSN-VC288

Важно! Если его нет — это руководство не для вас. Вам нужна схема подключения с вместо внешнего шунта . Также при измерении тока, превышающего 10А, с которым можно справиться с внутренним.

Основы электромонтажа

Они в основном одинаковы. Есть разъем с толстыми проводами и разъем с тонкими проводами. Но расцветка проводов различается. Измерение силы тока осуществляется путем передачи мощности по толстым проводам. Питание к самому счетчику подается по тонким проводам.

Все они могут быть подключены таким образом, что вам не потребуется отдельный источник питания для электронной части. Вы можете использовать тот же источник питания, через который ваша измеряемая нагрузка получает электричество. Но тогда вы можете использовать максимум 30 В, так как это максимальное рабочее напряжение для самого счетчика. Также нельзя измерять напряжения ниже 4,5В. Если вы используете один и тот же источник питания, вы даже можете оставить тонкий черный провод неподключенным, поскольку они имеют общую землю / GND.

Обратная полярность на этих счетчиках?

Вы не можете поменять полярность на этих счетчиках при измерении силы тока (вероятно и напряжения). Я попробовал это на первом в списке. Он закоротил. Вероятно, это из-за общего заземления, и, реверсируя, вы подаете положительное напряжение на соединение GND.Если у кого-то есть другая информация, пожалуйста, дайте мне знать.

Тоже важно! С помощью этих амперметров НЕЛЬЗЯ считывать ток в обратном направлении.

Разводка dsn-vc288 толстым красным и черным проводом + тонкий желтый, черный и красный

Wiring dsn-vc288  на мой взгляд, наиболее логичен и, кажется, наиболее популярен. Он также имеет четко обозначенное название модели на печатной плате, что облегчает идентификацию.

Подключение вольт-амперметра DSN-VC288

Красный, черный и синий толстые провода + тонкие черный и красный

Именно этот был в моей исходной статье.Я думаю, что они уже не очень популярны, так как не могу найти много предложений для них.

Красный, черный и желтый толстые провода + красный и черный тонкие провода

Важно!  Я сам не проверял это. Если кто-то может подтвердить, что это правильно, я был бы очень благодарен. Из информации, которую я нашел у продавцов и одного видео на YouTube, у этого немного сложная окраска. Линия измерения напряжения также представляет собой толстый провод и не желтый. Это красный вместо !

Кто-нибудь может подтвердить правильность этой схемы?

Проводка вольт- и амперметра 10 А / 100 В с толстыми красными, черными и желтыми проводами и тонкими черными и красными проводами

Вот несколько фотографий их тестирования

Проводное и тестирование под нагрузкой

Проводка и тестирование с нагрузкой — обзор

Один тест с внешним источником питания

Вольт-амперметр с внешним источником питания

Проверка вольтметра и амперметра 10A / 100В, DSN-VC288

Схема цифрового мультиметра с использованием ICL7107

Я показываю вам схему цифрового мультиметра с использованием ICL7107.

Мы модифицируем их из обычной схемы цифрового вольтметра постоянного тока в интеллектуальный мультиметр. Это настолько разносторонняя доступная функция.

Например, измерение напряжения постоянного тока, напряжения переменного тока, амперметра постоянного тока, амперметра переменного тока, а также измерителя сопротивления и т. д.

Попробуйте создать этот проект, чтобы использовать его действительно стоит и получить полное удовольствие.

Спасибо! Фото с цифрового мультиметра AstroAI. Почему хороший инструмент? Вы можете получить ответ отсюда.

5 Особенности

• 1. Напряжение постоянного тока: 200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В, 2 кВ, 20 кВ
• 2.
• Омметр: 200, 2K, 20K, 200K, 2M, 20M

Функция 1: Цепь цифрового вольтметра постоянного тока

На рисунке 1: принципиальная схема этого проекта. Конечно, проще всего использовать схему измерителя напряжения постоянного тока.

Рис. 1: Схема измерения напряжения постоянного тока

Исходные характеристики этой схемы позволяют измерять напряжения только до 200 мВ.

Однако мы можем применить его для измерения более высокого диапазона напряжения с несколькими входными резисторами. См. в Таблице 1:

В Таблице 1 показано сопротивление в различных диапазонах.

Примечание:

Мы можем выбрать резисторы обоих форматов.

Для измерения слишком высокого напряжения. Необходимо использовать внешний высоковольтный зонд.

R3 = 100К; R4 = 10K

Функция 2: Схема амперметра постоянного тока

Далее рассмотрим простую схему цифрового амперметра постоянного тока.Соответствующую конструкцию определяют с сопротивлением параллельно на входе вольтметра.

Основной принцип расчета.

Сопротивление — это напряжение, вызванное протеканием тока через резистор. В каждом диапазоне максимально до 200мВ.

Как показано на схеме ниже.

Рисунок 2: Схема амперметра постоянного тока

См. схему на рисунке 2. Конструкция с диапазоном до 5 диапазонов.

Для измерения сильного тока 2 Ампера.Вы должны отделить его от других входных данных. Потому что контакт выключателя не выдерживает токов.

Диоды D1 и D2 обеспечивают защиту от перегрузки для обеспечения входа.

Примечание: R2 = 90 Ом, R3 = 9 Ом

Функция 3: измерение напряжения переменного тока

Мы можем разработать схему измерения напряжения переменного тока. Добавляя схему преобразователя переменного тока в постоянный. У них отношения вместе. Как показано на Рисунке 3.

Рис. 3: Цепь цифрового вольтметра переменного тока без трансформатора

Напряжение переменного тока измеряется для снижения напряжения так же, как и цепь вольтметра постоянного тока.Затем подключитесь к цепи преобразователя переменного тока в постоянный с помощью IC1 и принадлежностей, как показано на рис. 3.

Отрегулируйте VR1, чтобы настроить правильное показание напряжения.

Функция 4: Цепь амперметра переменного тока

Тот же принцип применим к цепи вольтметра постоянного тока. Мы можем применить к амперметру переменного тока, добавив преобразователь переменного тока в постоянный, как показано на рисунке 4.

Рисунок 4. Измерение амперметра переменного тока обычный метр:

Это можно прочитать точно.И может измерять сопротивление 0,1 Ом или меньше. И выше 10М запросто.

Со схемой подключения, как показано на рис. 5.

Рис. 5 схема омметра

Рис. 6 модуль ICL7107
По сравнению с ножками модулей на Легко писать все схемы. Вывод ROH представляет собой выходное опорное напряжение на средней ножке подковообразного резистора.

Рис. 7. Полная электрическая схема цифрового мультиметра

Вот полностью работающая схема.

И покажите компоновку печатной платы и компонентов, как показано на рисунке 8. Которые можно построить в удобном для пользователя виде.

Рис. 8. Компоновка печатной платы и компоновка компонентов

Детали, которые вам понадобятся

• IC1: TL071, Операционные усилители — Операционные усилители JFET Вход с низким уровнем шума + Tab TO-220
• IC3: CD4049, CMOS Hex Inverting Buffer/Converter
• IC2: CD4066, счетверенный аналоговый переключатель/мультиплексор/демультиплексор
• IC4: ICL7107 или ICL7106, аналого-цифровой преобразователь Single Dual Slope 0. 003k SPS 3 1/2 цифры LED 40-Pin PDIP
• LED 7-сегментный или ЖК-дисплей

Дополнительные переключатели читайте в тексте

0,5 Вт Допустимое отклонение резисторов: 1%

14261 R1,261
• R2, R25, R30, R33, R36, R38: 1M
• R3, R15, R24: 100K
• R4, R19, R20, R23: 10k
• R5, R22: 1K
• R6: 110 Ом
• R7 : 1K
• R8: 100 Ом
• R9: 10 Ом
• R10: 1 Ом 1 Вт
• R11, R12, R13, R14: 0.1 Ом 2 Вт
• R16: 3.3k

R16: 3.3k

• R17, R27: 2.2k
• R21: 100 Ом
• R28: 270 Ом
• R29: 47K
• R32: 5K
• R32: 5K

MKT Конденсаторы

• C14: 33PF 63V
• C15: 330PF 63V
• C16: 0,0039UF 63V
• C11: 100PF 63V
• C10: 0.1UF 63V
• C9: 0,01UF 63V
• C8: 0,47UF 63V
• C7: 0,22UF 63V

• Электролитические конденсаторы
• C5, C6: 470UF 16V
• C13: 10UF 16V

Диоды

• D1-D4: 1N5408
• D7, D8, D9, D10: 1n4001
• D5, D6, D11, D12, D13, D6, D11, D12, D13, D14, D11: 1N4148

Выключатель см. В цепи и PCB Layout

Получить обновление по электронной почте

Я всегда стараюсь сделать электронику .

Как подключить цифровой вольтметр, амперметр

Поэкспериментировав с парой модулей синтезатора, которые я собирал недавно, стало очевидно, что мой самодельный блок питания не совсем подходит для этой работы. О том, как я его строил, можно прочитать здесь. Если вы находитесь на рынке готовой единицы, у меня есть статья о том, какие сделки могут быть сделаны в данный момент.

Главное, чего не хватало в моем домашнем блоке питания, так это счетчиков, показывающих потребляемый ток.Это полезное указание на неисправность, если только что построенная плата потребляет слишком много тока при включении. Если вы достаточно быстро отключите его, вы можете сэкономить немало повреждений.

Посмотрев на Amazon, чтобы увидеть, что есть в наличии, я нашел эти HeroNeo® DC 100V 10A Вольтметр Амперметр Синий + красный светодиодный усилитель Двойной цифровой вольтметр. Кажется, что есть довольно много разных поставщиков, но все они кажутся очень похожими. Они казались идеальными для обновления моего блока питания. Если вы заинтересованы в покупке того же самого, я разместил несколько ссылок на Amazon ниже.

Когда я получил их, я был очень рад узнать, что они были точного размера, так как я заменял только измерители напряжения.

Это были счетчики, которые были заменены. Просто показав напряжение, было довольно легко понять, как их подключить!

Они удерживаются пластиковыми выступами по бокам корпуса счетчика, которые сжимаются, когда вы вставляете счетчик в прямоугольное отверстие, а затем выпрыгивают, крепко удерживая его на передней панели.

На этом изображении вы можете видеть вырезанную панель и пластиковые стороны счетчика, удерживающие ее на месте.

Хорошая новость. Плохая новость заключалась в том, что не было абсолютно никакой документации или каких-либо заметок. Проверка на веб-сайте, и не было никакого упоминания об их подключении или других ссылках или чем-либо вообще. В то время как у предыдущих метров были только черные и красные провода, это было достаточно просто, но у них были тонкие черный и красный и толстые черный, красный и синий. Говоря о толстых, может быть, я инстинктивно не знаю, как они должны быть связаны. Если вы похожи на меня, может быть, я могу помочь вам подключить ваш.

Счетчик поставляется с вилками с проводами, которые можно подключить только к двум розеткам.Пока достаточно легко!

Немного поэкспериментировав, я подумал, что понял, но не совсем. В конце концов я понял, что тонкий черный и красный провода предназначены для питания вольтметра и амперметра. Для моего приложения я обнаружил, что синий провод был для нагрузки, но отрицательной нагрузки, а не положительной, как я сначала подумал.

Поскольку счетчики должны были питаться от выхода источника питания, я подключил их, как показано ниже.

• Соединил тонкий черный и толстый черный вместе.
• ​Соединил тонкий красный и толстый красный провода вместе.
• Поместите выход моего источника питания в счетчик. Блок питания красный выход на два красных на счетчике. Черный выход блока питания на два черных провода на счетчике.

Выход нового источника питания становится красным положительным выходом и синим (нагрузка) отрицательным выходом. Вы можете увидеть это на картинке ниже.

Как видите, я использовал клеммную колодку, чтобы соединить толстый красный с тонким красным и тонкий черный с толстым черным. Выходная плата блока питания, красная и черная, подключается к красному и черному измерителям, а выход блока питания теперь красный и синий.

Теперь при подключении можно увидеть потребляемый ток.

Завершена разводка вольтметра амперметра с блоком питания. Здесь вы можете видеть, что источник питания настроен на 12 В, а проект, к которому он подключен, потребляет 0,12 ампер.

Когда я впервые попробовал его, я подумал, что он не считывает ток, поэтому имейте в виду, что он будет считывать только до 0,01 ампера, поэтому, если ваша схема использует только несколько миллиампер, измеритель не будет считывать ток.

Учитывая цену, я очень доволен измерителями, и они, безусловно, помогают мне в моем хобби.Надеюсь, эта статья показала вам, как подключить цифровой вольтметр-амперметр.

21.4 Вольтметры и амперметры постоянного тока – College Physics: OpenStax

Резюме

• Объясните, почему вольтметр должен быть подключен параллельно цепи.
• Нарисуйте схему, показывающую правильное подключение амперметра к цепи.
• Опишите, как можно использовать гальванометр как вольтметр или амперметр.
• Найдите сопротивление, которое нужно включить последовательно с гальванометром, чтобы его можно было использовать как вольтметр с заданными показаниями.
• Объясните, почему измерение напряжения или тока в цепи никогда не может быть точным.

Вольтметры измеряют напряжение, тогда как амперметры измеряют ток. Некоторые счетчики в автомобильных приборных панелях, цифровых камерах, сотовых телефонах и тюнерах-усилителях являются вольтметрами или амперметрами. (См. рис. 1.) Внутренняя конструкция простейших из этих счетчиков и то, как они подключены к системе, которую они контролируют, дают дополнительные сведения о применении последовательных и параллельных соединений.

Рисунок 1. Датчики уровня топлива и температуры (крайний правый и крайний левый соответственно) в этом Volkswagen 1996 года выпуска представляют собой вольтметры, которые регистрируют выходное напряжение «датчиков», которое, как мы надеемся, пропорционально количеству бензина в баке и температура двигателя. (кредит: Кристиан Гирсинг)

вольтметра подключены параллельно любому устройству, напряжение которого нужно измерить. Параллельное соединение используется потому, что параллельные объекты испытывают одинаковую разность потенциалов.(См. рис. 2, где вольтметр обозначен символом V.)

Амперметры подключаются последовательно к устройству, ток которого измеряется. Последовательное соединение используется потому, что последовательно соединенные объекты имеют одинаковый ток, проходящий через них. (См. рис. 3, где амперметр обозначен символом А.)

Рисунок 2. (a) Для измерения разности потенциалов в этой последовательной цепи вольтметр (V) помещают параллельно источнику напряжения или одному из резисторов.Обратите внимание, что напряжение на клеммах измеряется между точками a и b. Невозможно подключить вольтметр непосредственно к ЭДС без учета его внутреннего сопротивления r . (b) Используемый цифровой вольтметр. (кредит: Messtechniker, Wikimedia Commons) Рис. 3. Амперметр (А) подключен последовательно для измерения тока. Весь ток в этой цепи протекает через счетчик. Амперметр будет иметь такое же показание, если он будет расположен между точками d и e или между точками f и a, как показано на рисунке.(Обратите внимание, что заглавная буква E обозначает ЭДС, а r обозначает внутреннее сопротивление источника разности потенциалов.)

Аналоговые счетчики имеют стрелку, которая поворачивается, чтобы указывать на числа на шкале, в отличие от цифровых счетчиков , которые имеют числовые показания, подобные ручному калькулятору. Сердцем большинства аналоговых счетчиков является устройство, называемое гальванометром , обозначаемым буквой G. Ток, протекающий через гальванометр, [латекс]\жирный символ{I _{\textbf{G}}}[/латекс], вызывает пропорциональное отклонение стрелки. .(Это отклонение происходит из-за силы магнитного поля, действующей на провод с током.)

Двумя важнейшими характеристиками данного гальванометра являются его сопротивление и чувствительность к току. Чувствительность по току — это ток, который дает полное отклонение стрелки гальванометра, максимальный ток, который может измерить прибор. Например, гальванометр с токовой чувствительностью [латекс]\boldsymbol{50 \;\mu \textbf{A}}[/latex] имеет максимальное отклонение стрелки, когда [латекс]\boldsymbol{50 \;\mu \textbf{A}}[/latex] проходит через него, читается с половинной шкалой, когда [latex]\boldsymbol{25 \;\mu \textbf{A}}[/latex] проходит через него, и так далее.

Если такой гальванометр имеет [латекс]\boldsymbol{25 — \;\Omega}[/латекс] сопротивление, то напряжение всего [латекс]\boldsymbol{V = IR = (50 \;\mu \textbf{ A}) (25 \;\Omega) = 1,25 \;\textbf{мВ}}[/latex] дает полномасштабное показание. Подключая резисторы к этому гальванометру различными способами, вы можете использовать его как вольтметр или амперметр, который может измерять широкий диапазон напряжений или токов.

Гальванометр как вольтметр

На рис. 4 показано, как можно использовать гальванометр в качестве вольтметра, подключив его последовательно с большим сопротивлением [latex]\boldsymbol{R}[/latex].Значение сопротивления [латекс]\boldsymbol{R}[/латекс] определяется максимальным измеряемым напряжением. Предположим, вы хотите, чтобы 10 В производили полное отклонение вольтметра, содержащего [латекс]\boldsymbol{25 — \;\Omega}[/latex] гальванометр с [латекс]\boldsymbol{50 — \;\mu \ textbf{A}}[/latex] чувствительность. Тогда 10 В, подаваемые на счетчик, должны давать ток [латекс]\boldsymbol{50 \;\mu \textbf{A}}[/latex]. Общее сопротивление должно быть

[латекс]\boldsymbol{R _{\textbf{tot}} = R + r =}[/латекс] [латекс]\boldsymbol{\frac{V}{I}}[/латекс] [латекс]\boldsymbol{ =}[/латекс] [латекс]\boldsymbol{\frac{10 \;\textbf{V}}{50 \;\mu \textbf{A}}}[/латекс] [латекс]\boldsymbol{=200 \ ;\textbf{k} \Omega \;\textbf{ или}}[/latex]

[латекс]\boldsymbol{R = R _{\textbf{tot}} — r = 200 \;\textbf{k} \Omega — 25 \;\Omega \приблизительно 200 \;\textbf{k} \Omega}[ /латекс]

([латекс]\boldsymbol{R}[/латекс] настолько велико, что сопротивление гальванометра, [латекс]\жирныйсимвол{r}[/латекс], почти ничтожно мало. ) Обратите внимание, что 5 В, приложенные к этому вольтметру, вызывают отклонение на половину шкалы, создавая [латекс]\boldsymbol{25 — \;\mu \textbf{A}}[/latex] ток через метр, и, таким образом, показание вольтметра пропорциональна напряжению, как хотелось бы.

Этот вольтметр бесполезен при напряжении менее половины вольта, потому что отклонение измерителя будет небольшим и его трудно будет точно считывать. Для других диапазонов напряжения последовательно с гальванометром включают другие сопротивления. Многие счетчики имеют выбор шкалы.Этот выбор включает последовательное включение соответствующего сопротивления с гальванометром.

Рис. 4. Большое сопротивление R , включенное последовательно с гальванометром G, дает вольтметр, отклонение которого на полную шкалу зависит от выбора R . Чем больше измеряемое напряжение, тем больше должно быть R . (Обратите внимание, что r представляет собой внутреннее сопротивление гальванометра. )

Гальванометр как амперметр

Тот же гальванометр можно также превратить в амперметр, поместив его параллельно с небольшим сопротивлением [латекс]\boldsymbol{R}[/латекс], часто называемым шунтирующим сопротивлением , как показано на рисунке 5. Поскольку шунт сопротивление мало, через него проходит большая часть тока, что позволяет амперметру измерять токи, значительно большие, чем те, которые производят полное отклонение гальванометра.

Допустим, например, нужен амперметр, дающий отклонение на полную шкалу за 1.0 A, и содержит такой же [латекс]\boldsymbol{25 — \;\Omega}[/latex] гальванометр с его [латексной]\boldsymbol{50 — \;\mu \textbf{A}}[/latex] чувствительностью . Поскольку [латекс]\boldsymbol{R}[/латекс] и [латекс]\жирный символ{r}[/латекс] соединены параллельно, напряжение на них одинаково.

Эти капли [латекс]\boldsymbol{IR}[/латекс] представляют собой [латекс]\boldsymbol{IR = I_Gr}[/латекс], так что [латекс]\boldsymbol{IR = \frac{I_G}{I} = \ frac{R}{r}}[/латекс]. Находим [латекс]\boldsymbol{R}[/латекс] и замечаем, что [латекс]\жирныйсимвол{I_G}[/латекс] равен [латекс]\жирныйсимвол{50 \;\mu \textbf{A}}[/ латекс] и [латекс]\boldsymbol{I}[/латекс] равен 0.{-3} \;\Омега}.[/латекс]

Рис. 5. Небольшое шунтирующее сопротивление R , помещенное параллельно с гальванометром G, дает амперметр, отклонение на полную шкалу которого зависит от выбора R . Чем больше измеряемый ток, тем меньше должны быть R . Большая часть тока ( I ), протекающего через счетчик, шунтируется через R для защиты гальванометра.(Обратите внимание, что r представляет собой внутреннее сопротивление гальванометра.) Амперметры также могут иметь несколько шкал для большей гибкости в применении. Различные масштабы достигаются включением различных шунтирующих сопротивлений параллельно гальванометру — чем больше максимальный измеряемый ток, тем меньше должно быть шунтирующее сопротивление.

Когда вы используете вольтметр или амперметр, вы подключаете другой резистор к существующей цепи и, таким образом, изменяете схему.В идеале вольтметры и амперметры не оказывают заметного влияния на цепь, но полезно изучить обстоятельства, при которых они влияют или не влияют.

Сначала рассмотрим вольтметр, который всегда ставится параллельно измеряемому устройству. Через вольтметр протекает очень небольшой ток, если его сопротивление на несколько порядков больше, чем сопротивление устройства, и поэтому на цепь не оказывается заметного влияния. (См. рис. 6(а).) (Большое сопротивление, включенное параллельно с малым, имеет общее сопротивление, практически равное малому.) Если же сопротивление вольтметра сравнимо с сопротивлением измеряемого устройства, то два параллельных вольтметра имеют меньшее сопротивление, что заметно влияет на цепь. (См. рис. 6(b).) Напряжение на устройстве не такое, как если бы вольтметр не был включен в цепь.

Рисунок 6. (a) Вольтметр, сопротивление которого значительно превышает сопротивление устройства ( R _{Вольтметр} >> R ), с которым он соединен параллельно, создает параллельное сопротивление, практически такое же, как и устройство, и не оказывает заметного влияния измеряемая цепь. (b) Здесь вольтметр имеет то же сопротивление, что и устройство ( R _{Вольтметр} ≅ R ), так что параллельное сопротивление вдвое меньше, чем когда вольтметр не подключен. Это пример существенного изменения схемы, которого следует избегать.

Амперметр помещают последовательно в измеряемую ветвь цепи, так что его сопротивление добавляется к этой ветви. Обычно сопротивление амперметра очень мало по сравнению с сопротивлениями устройств в цепи, поэтому лишнее сопротивление незначительно.(См. рис. 7(а).) Однако, если используются очень малые сопротивления нагрузки или если сопротивление амперметра не такое низкое, как должно быть, то общее последовательное сопротивление будет значительно больше, а ток в ответвлении составит измеряемое уменьшается. (См. рис. 7(б).)

При неправильном подключении амперметра может возникнуть практическая проблема. Если бы он был подключен параллельно резистору для измерения тока в нем, вы могли бы повредить счетчик; низкое сопротивление амперметра позволило бы большей части тока в цепи проходить через гальванометр, и этот ток был бы больше, поскольку эффективное сопротивление меньше.

Рис. 7. (a) Обычно амперметр имеет настолько малое сопротивление, что общее последовательное сопротивление в измеряемой ветви не увеличивается заметно. Схема практически не изменилась по сравнению с отсутствием амперметра. (b) Здесь сопротивление амперметра такое же, как сопротивление ответвления, так что общее сопротивление удваивается, а ток вдвое меньше, чем без амперметра. Этого значительного изменения схемы следует избегать.

Одним из решений проблемы помех вольтметров и амперметров в измеряемых цепях является использование гальванометров с большей чувствительностью.Это позволяет создавать вольтметры с большим сопротивлением и амперметры с меньшим сопротивлением, чем при использовании менее чувствительных гальванометров.

Существуют практические пределы чувствительности гальванометра, но можно получить аналоговые измерители, точность измерений которых составляет несколько процентов. Обратите внимание, что неточность возникает из-за изменения схемы, а не из-за неисправности счетчика.

Связи: пределы знаний

Выполнение измерения изменяет измеряемую систему таким образом, что возникает неопределенность в измерении.Для макроскопических систем, таких как схемы, обсуждаемые в этом модуле, изменение обычно можно сделать пренебрежимо малым, но полностью устранить его нельзя. Для субмикроскопических систем, таких как атомы, ядра и более мелкие частицы, измерение изменяет систему таким образом, что ее нельзя сделать произвольно малой. Это фактически ограничивает знание системы — даже ограничивает то, что природа может знать о себе. Мы увидим глубокие последствия этого, когда принцип неопределенности Гейзенберга будет обсуждаться в модулях по квантовой механике.6}[/латекс].

Проверьте свое понимание

1: Цифровые измерители способны обнаруживать меньшие токи, чем аналоговые измерители, использующие гальванометры. Как это объясняет их способность измерять напряжение и ток более точно, чем аналоговые измерители?

PhET Explorations: комплект для построения схемы (только DC), виртуальная лаборатория

Стимулируйте нейрон и следите за происходящим. Делайте паузы, перематывайте назад и двигайтесь вперед во времени, чтобы наблюдать за движением ионов через мембрану нейрона.

Рис. 8. Комплект для построения схемы (только для постоянного тока), виртуальная лаборатория

• Вольтметры измеряют напряжение, а амперметры измеряют ток.
• Вольтметр подключается параллельно источнику напряжения для получения полного напряжения и должен иметь большое сопротивление, чтобы ограничить его влияние на цепь.
• Амперметр включен последовательно, чтобы получить полный ток, протекающий через ветвь, и должен иметь небольшое сопротивление, чтобы ограничить его влияние на цепь.
• Оба могут быть основаны на комбинации резистора и гальванометра, устройства, которое дает аналоговое считывание тока.
• Стандартные вольтметры и амперметры изменяют измеряемую цепь и, таким образом, имеют ограниченную точность.

Концептуальные вопросы

1: Почему нельзя подключать амперметр непосредственно к источнику напряжения, как показано на рис. 9? (Обратите внимание, что буква E на рисунке означает ЭДС.)

Рисунок 9.

2: Предположим, вы используете мультиметр (предназначенный для измерения диапазона напряжений, токов и сопротивлений) для измерения тока в цепи и случайно оставили его в режиме вольтметра.Какое влияние счетчик окажет на цепь? Что произойдет, если вы измеряете напряжение, но случайно переведете мультиметр в режим амперметра?

3: Укажите точки, к которым можно подключить вольтметр для измерения следующих разностей потенциалов на рисунке 10: (а) разность потенциалов источника напряжения; (б) разность потенциалов на [латекс]\boldsymbol{R_1}[/латекс]; (c) через [латекс]\boldsymbol{R_2}[/латекс]; (г) через [латекс]\boldsymbol{R_3}[/латекс]; (e) через [латекс]\boldsymbol{R_2}[/латекс] и [латекс]\boldsymbol{R_3}[/латекс].Обратите внимание, что может быть более одного ответа на каждую часть.

Рисунок 10.

4: Чтобы измерить токи на рисунке 10, вы должны заменить провод между двумя точками амперметром. Укажите точки, между которыми вы поместите амперметр для измерения следующих параметров: (а) полный ток; б) ток, протекающий через [латекс]\boldsymbol{R_1}[/латекс]; (c) через [латекс]\boldsymbol{R_2}[/латекс]; (d) через [латекс]\boldsymbol{R_3}[/латекс]. Обратите внимание, что может быть более одного ответа на каждую часть.

Проблемные упражнения

1: Какова чувствительность гальванометра (то есть какой ток дает полное отклонение) внутри вольтметра, имеющего [латекс]\boldsymbol{1.00 — \;\textbf{M} \Omega}[ /латекс] сопротивление по шкале 30,0 В?

2: Какова чувствительность гальванометра (то есть какой ток дает полное отклонение) внутри вольтметра, имеющего [латекс]\boldsymbol{25,0 — \;\textbf{k} \Omega}[ /латекс] сопротивление по шкале 100 В?

3: Найдите сопротивление, которое нужно включить последовательно с [латексом]\boldsymbol{25.0 — \;\Omega}[/latex] гальванометр, имеющий [латекс]\boldsymbol{50,0 — \;\mu \textbf{A}}[/latex] чувствительность (такую ​​же, как рассмотренная в тексте), позволяющую его можно использовать как вольтметр с полным отсчетом 0,100 В.

4: Найдите сопротивление, которое необходимо включить последовательно с гальванометром [латекс]\boldsymbol{25,0 — \;\Omega}[/latex], имеющим [латекс]\boldsymbol{50,0 — \;\mu \textbf {A}}[/latex] чувствительность (такая же, как обсуждаемая в тексте), позволяющая использовать его в качестве вольтметра с полным диапазоном показаний 3000 В.Включите принципиальную схему с вашим решением.

5: Найдите сопротивление, которое должно быть подключено параллельно гальванометру [латекс]\boldsymbol{25.0 — \;\Omega}[/latex], имеющему [латекс]\boldsymbol{50.0 — \;\textbf{A }}[/latex] чувствительность (такая же, как обсуждалась в тексте), чтобы его можно было использовать в качестве амперметра с показанием полной шкалы 10,0 А. Включите принципиальную схему с вашим решением.

6: Найдите сопротивление, которое должно быть размещено параллельно [латексу]\boldsymbol{25.0 — \;\Omega}[/latex] гальванометр, имеющий [латекс]\boldsymbol{50,0 — \;\mu \textbf{A}}[/latex] чувствительность (такую ​​же, как рассмотренная в тексте), позволяющую его можно использовать как амперметр с полным диапазоном показаний 300 мА.

7: Найдите сопротивление, которое необходимо включить последовательно с гальванометром [латекс]\boldsymbol{10.0 — \;\Omega}[/latex], имеющим [латекс]\boldsymbol{100 — \;\mu \textbf {A}}[/latex] чувствительность, чтобы его можно было использовать в качестве вольтметра с: (a) показанием полной шкалы 300 В и (b) 0.Полномасштабное чтение 300-В.

8: Найдите сопротивление, которое должно быть размещено параллельно гальванометру [латекс]\boldsymbol{10.0 — \;\Omega}[/latex], имеющему [латекс]\boldsymbol{100 — \;\mu \textbf {A}}[/latex] чувствительность, чтобы его можно было использовать в качестве амперметра с: (a) показанием полной шкалы 20,0 А и (b) полной шкалой 100 мА.

9: Предположим, вы измеряете напряжение на клеммах щелочного элемента на 1,585 В, имеющего внутреннее сопротивление [латекс]\boldsymbol{0.100 \;\Omega}[/latex], поместив [латекс]\boldsymbol{1.00 — \;\textbf{k} \Omega}[/latex] вольтметр на его выводы. (См. рис. 11.) а) Какой ток течет? (b) Найдите напряжение на клеммах. в) Чтобы увидеть, насколько близко измеренное напряжение на клеммах к ЭДС, рассчитайте их отношение.

Рисунок 11.

10: Предположим, вы измеряете напряжение на клеммах литиевого элемента на 3,200 В, имеющего внутреннее сопротивление [латекс]\boldsymbol{5,00 \;\Omega}[/латекс], поместив [латекс] \жирныйсимвол{1.{-5} \;\Omega}[/latex] по шкале 3,00-A и содержит [латекс]\boldsymbol{10,0 — \;\Omega}[/latex] гальванометр. Какова чувствительность гальванометра?

12: Вольтметр [латекс]\boldsymbol{1.00 — \;\textbf{M} \Omega}[/latex] устанавливается параллельно с [латекс]\boldsymbol{75.0 — \;\textbf{k} \Omega][/latex] резистор в цепи. а) Нарисуйте схему соединения. б) Чему равно сопротивление комбинации? (c) Если напряжение на комбинации остается таким же, как и на [латексе]\boldsymbol{75.0 — \;\textbf{k} \Omega}[/latex] только резистор, на сколько процентов увеличивается ток? (d) Если ток через комбинацию остается таким же, как и через резистор [latex]\boldsymbol{75. 0 — \;\textbf{k} \Omega}[/latex], на сколько процентов уменьшается напряжение? ? (e) Являются ли существенными изменения, обнаруженные в частях (c) и (d)? Обсуждать.

13: Амперметр [латекс]\boldsymbol{0,0200 — \;\Omega}[/латекс] включен последовательно с резистором [латекс]\boldsymbol{10,00 — \;\Омега}[/латекс] в схема.а) Нарисуйте схему соединения. (b) Рассчитайте сопротивление комбинации. (c) Если напряжение остается таким же на комбинации, как и на одном только резисторе [латекс]\boldsymbol{10.00 — \;\Омега}[/латекс], на сколько процентов уменьшится ток? (d) Если ток через комбинацию остается таким же, как и через один только резистор [латекс]\жирныйсимвол{10.00 — \;\Омега}[/латекс], на сколько процентов увеличится напряжение? (e) Являются ли существенными изменения, обнаруженные в частях (c) и (d)? Обсуждать.

14: необоснованные результаты

Предположим, у вас есть [латекс]\boldsymbol{40,0 — \;\Omega}[/латекс] гальванометр с чувствительностью [латекс]\boldsymbol{25,0 — \;\mu \textbf{A}}[/латекс]. а) Какое сопротивление вы бы включили с ним последовательно, чтобы его можно было использовать в качестве вольтметра с полным отклонением 0,500 мВ? б) Что неразумного в этом результате? (c) Какие предположения ответственны?

15: необоснованные результаты

(a) Какое сопротивление вы бы поставили параллельно [латексу]\boldsymbol{40.0 — \;\Omega}[/latex] гальванометр с чувствительностью
[латекс]\boldsymbol{25,0 — \;\mu \textbf{A}}[/latex], что позволяет использовать его в качестве амперметра с полное отклонение для [латекс]\boldsymbol{10.0 — \;\mu \textbf{A}}[/латекс]? б) Что неразумного в этом результате? (c) Какие предположения ответственны?

Глоссарий

вольтметр

прибор для измерения напряжения

амперметр

прибор для измерения силы тока

аналоговый счетчик

измерительный прибор, дающий показания в виде движения стрелки по маркированному калибру

цифровой счетчик

измерительный прибор, дающий показания в цифровой форме

гальванометр

аналоговое измерительное устройство, обозначенное буквой G, которое измеряет ток, используя отклонение стрелки, вызванное силой магнитного поля, действующей на проводник с током

чувствительность по току

максимальный ток, который может считывать гальванометр

полное отклонение

максимальное отклонение стрелки гальванометра, также известное как токовая чувствительность; гальванометр с полным отклонением [латекс]\boldsymbol{50 \;\mu \textbf{A}}[/latex] имеет максимальное отклонение стрелки, когда [латекс]\boldsymbol{50 \;\mu \ textbf{A}}[/latex] проходит через него

Шунтирующее сопротивление

небольшое сопротивление [латекс]\boldsymbol{R}[/латекс], помещенное параллельно гальванометру G для получения амперметра; чем больше измеряемый ток, тем меньше должен быть [латекс]\boldsymbol{R}[/латекс]; большая часть тока, протекающего через счетчик, шунтируется через [латекс]\boldsymbol{R}[/латекс] для защиты гальванометра

Решения

Проверьте свое понимание

1: Поскольку цифровые счетчики потребляют меньше тока, чем аналоговые счетчики, они меньше изменяют схему, чем аналоговые счетчики. {-4} \;\Омега}[/латекс]

7: (a) [латекс]\boldsymbol{3.00 \;\textbf{M} \Omega}[/latex]

(b) [латекс]\boldsymbol{2.99 \;\textbf{k} \Omega}[/латекс]

9: (a) 1,58 мА
(b) 1,5848 В (необходимо четыре цифры, чтобы увидеть разницу)

(c) 0,99990 (нужно пять цифр, чтобы увидеть отличие от единицы)

11:  [латекс]\boldsymbol{15.0 \;\mu \textbf{A}}[/латекс]

13: (а)

Рис. 12.{-1}}[/latex] процентное увеличение

(e) Не имеет значения.

15: (a) [латекс]\boldsymbol{-66,7 \;\Omega}[/латекс]

(b) У вас не может быть отрицательного сопротивления.

(c) Неразумно, что [latex]\boldsymbol{I_G}[/latex] больше, чем [latex]\boldsymbol{I_{\textbf{tot}}}[/latex] (см. рис. 5). Вы не можете добиться полного отклонения, используя ток, меньший, чем чувствительность гальванометра.

Аналоговый или цифровой мультиметр | Просто умнее Блог о схемотехнике

Фото на обложке: Siglent SDM3045X Цифровой мультиметр

Что такое мультиметр?

Аналоговый или цифровой мультиметр — это инструмент, используемый для измерения силы тока, напряжения и сопротивления. Это очень полезные инструменты, которые можно использовать в ряде областей, основными пользователями которых являются электрики. Мультиметр является обязательным инструментом для любого любителя электроники, вы можете определить проблему, просто проверив непрерывность. У обоих устройств есть свои плюсы и минусы, и в этой статье мы рассмотрим обе эти проблемы.

Существует два основных типа мультиметров: один начинает аналоговый, а другой цифровой. Основное различие между ними заключается в дисплее: аналоговый мультиметр использует стрелку для отображения значения, а цифровой мультиметр отображает результаты в виде чисел на экране.Вы можете прочитать Как работают мультиметры, чтобы узнать больше о мультиметре.

Аналоговый мультиметр

Эти устройства отлично подходят для считывания напряжения, тока, сопротивления, частоты и мощности сигнала. Аналоговый мультиметр с переключаемым диапазоном может быть очень доступным, однако им может быть немного сложно пользоваться. У пользователей, которые плохо знакомы с мультиметрами, могут возникнуть проблемы с чтением шкалы сопротивления. Для проведения измерений при калибровке шкалы аналоговый мультиметр перемещает иглу по шкале. Аналоговый мультиметр также имеет низкое сопротивление и высокую чувствительность при уменьшении шкалы, что может затруднить его использование.

Преимущество использования аналогового мультиметра заключается в том, что при проверке диода аналог обычно более точен. Помимо этого, многие профессионалы предпочитают использовать цифровой мультиметр.

Цифровой мультиметр

Как уже было сказано выше, основное отличие цифрового устройства от аналогового заключается в дисплее. Цифровой мультиметр чаще всего отображает показания цифрами на светодиодном или ЖК-экране. Это делает измерения более точными. Цифровой измеритель может лучше измерять напряжение из-за их более высокого сопротивления 1 МОм или 10 МОм.Кроме того, функция автоматического выбора диапазона действительно помогает любителям электроники, потому что иногда диапазон измерения неизвестен.

Заключение

В целом, показания цифровых мультиметров намного легче читать, и они обеспечивают более точные показания. В наши дни многие аналоговые мультиметры ушли в прошлое, и многие профессионалы предпочитают использовать цифровые мультиметры. Цифровой мультиметр, удобный для начинающих, также является причиной, по которой многие колледжи и университеты учатся этому пути. Надеемся, что эта статья объяснила разницу между двумя мультиметрами и будет полезна при покупке мультиметра.

.