РадиоКот :: Вольтметр-амперметр-ваттметр, «ДЖИН»V1.0

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Измерительная техника >

Вольтметр-амперметр-ваттметр, «ДЖИН»V1.0

Программа рассчитана для измерений постоянного тока, в лабораторном БП.

Свойства программы и характеристики:

• двухдиапазонный вольтметр, общий диапазон измерения от 0 до 100V.

Этот диапазон разделен на два поддиапазона измерения,

①от 0.00 до 9.99V. дискретность измерения напряжения 0.01V,

②от 10.0 до 100.0V дискретность измерения напряжения 0.1V.

• амперметр от 0.00 до 10.00А дискретность измерения тока 0.01А.

Защита по превышению потребляемых ампер, двух видов:

триггерная и по таймеру от 0 до 99 сек. (вариант выбора производится из пользовательского меню).

• ваттметр, отображает информацию исходя из измерения по собственным данным V и А,

расчет для постоянного тока Ватт = Ампер * Вольт, т.е. — P=I*U, диапазон от 0.00 до 999.99Watt, шаг отображения измерения 0.01 ватт.

• регулируемый ШИМ,  аппаратно PWM  МК, частота 125,000 kHz , 

коэффициент заполнения импульсами – ШИМа, отображается в основном экране в % исчислении, от 0 до 100%, на этот вывод МК (РВ3) ,

можно подключать любое устройство, в котором вы имеете надобность, будь то паяльник или вентилятор (на схеме ШИМ подключен к подсветке индикатора).

Схема:

 

Схема состоит из распространенных и доступных деталей,

ЖКИ 16х2 на базе контроллера HD44780 или KS0006, МК ATmega8 с любой буквой, в DIP или TQFP исполнении,

можно применить и в корпусе TQFP. А также ОУ Lm328 или Lm2904 .

Вот в вкратце и все основные характеристики.

НО…… к чему тогда программа названа таким чудным названием, «Джин версия 1»………..???

Вот тут и есть такая изюминка, программа МК как бы подразумевает, «Что желаешь, хозяин?»,

а хозяин, например,…. как бы НЕжелает пользоваться этим двухдиапазонным вольтметром :-),

тогда входим в пользовательское меню и оттуда делаем замену на главном экране,

двухдиапазонного на простой вольтметр с диапазоном от 0.00 до 30.00V (точность измерения будет 0.03V).

Далее,… так ведь хозяину маловато измерять ток до 10А, входим в меню и «вуаля» — (франц.»voila») выбираем диапазон до 20А или до 30 Ампер….

(ВНИМАНИЕ!!! Выбор этих двух опций в рабочей схеме повлечет за собой необходимость подстройки, входных аналоговых цепей V или А).

Еще при необходимости в пользовательском меню вы можете подключать дополнительно, второй независимый вольтметр с диапазоном от 0.00 до 30.00V

(например: это позволит при наладке каких либо схем, производить контроль напряжения сразу в нескольких точках).

Вот несколько фотографий работы вольтамперметра-ваттметра, как видите одной прошивкой по выбору, осуществляется несколько режимов измерения.

 

 

Управление кнопками:

В основном режиме экрана, кнопки Кн1, Кн2, Кн3 оперативно реагируют на такие настройки;

Кн2 производит выбор (устанавливается миг. курсор) на регулировку ШИМ или установку порога сработки защиты амперметра

(сброс сработавшей защиты производится по нажатию любой кнопки или по таймеру)

в это время кнопки Кн1, Кн3 выполняют функцию уменьшения или увеличения, порога защиты ампер или значения ШИМ.

Одновременное нажатие кнопок Кн1, Кн2

вход в меню (установки верхней строки), где выставляются отображение функций ШИМ, ваттметр, вольтметр.

Одновременное нажатие кнопок Кн2, Кн3 вход в меню настройки функций амперметра защиты по току (нижняя строка правая часть экрана).

Движение по пунктам меню осуществляется кнопкой Кн2.

Настройка вольтметра: начинаем с первого поддиапазона, подаем на вход любое постоянное напряжение до 9.98V,

и сравнивая с тестовым вольтметром, настраиваем подстроечным резистором R-2 одинаково видимые показания приборов,

аналогично поступаем и со вторым поддиапазоном,

подаем на вход напряжение от 10.1V и, сравнивая с тестовым вольтметром,

настраиваем подстроечным резистором R-1 одинаковые показания напряжения.

Если будете использовать доп. вольтметр, настройка доп. вольтметра производится подстроечным резистором R-3.

FUSE. МК тактируется от внутреннего RS осциллятора, на частоте 8MHz.

Все настройки и параметры устройства, выбранной пользователем конфигурации, сохраняются в памяти МК.

    В архиве;

       -версия 1.0 диапазон измерения до 10.00А-20.00А-30.00А , установка защиты с шагом 0,1А

       -версия 1.1 д. изм. до 10.00А-20.00А-30.00А , уст. защиты шаг0,1А (по молчанию дисплей кириллица , но если ЖКИ латиница то перемычкой РС5 на землю).

       -версия 1.2 диапазон измерения до 1.000А-2.000А-3.000А , установка защиты с шагом 0,01А

 

Файлы:
Архив проекта: схема, прошивка, фьюзы, proteus.

Все вопросы в Форум.

---

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?

РадиоКот :: Вольтметр-амперметр-ваттметр, с дисплеем Nokia5110.

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Измерительная техника >

Вольтметр-амперметр-ваттметр, с дисплеем Nokia5110.

Данный проект,  это по сути ремейк предыдущего проекта  «ДЖИН V1».

Теперь это —  «Вольтметр-амперметр-ваттметр, V3.0 с дисплеем Nokia5110″.

Программа рассчитана для измерений постоянного тока, в лабораторном БП.

Свойства программы и характеристики:

• двухдиапазонный вольтметр, общий диапазон измерения от 0 до 100V.

①от 0.00 до 9.99V. дискретность измерения напряжения 0.01 V,

②от 10.0 до 100.0V дискретность измерения напряжения 0.1V.

• амперметр от 0.00 до 10.00А дискретность измерения тока 0.01А. 

• Тригерная защита по превышению потребляемых ампер

• вольтметр №2 и №3 с диапазоном измерения от 0 до 30V.

• ваттметр,
  •  диапазон от 0.00 до 999.99Watt,  шаг отображения измерения 0.01 ватт.

• отображение внутреннего сопротивления подключенной нагрузки в оМ

• термометр точность 0.1°C 

•  аппаратный  ШИМ  (PWM)  МК, частота 62.5 kHz , 

коэффициент заполнения импульсами – ШИМа, отображается в основном экране в % исчислении,  от 0 до 100% ,

 

 

Схема:

 

Детали: дисплей Nokia 5110  на базе контроллера PCD8544, МК ATmega8 с любой буквой,  в DIP или TQFP исполнении. А также ОУ Lm328 или Lm2904 .

 

 

Управление кнопками:

Во время работы, управление  кнопками Кн1, Кн2, Кн3 ;

Кн2 производит выбор (устанавливается   курсор) на регулировку ШИМ  или установку порога сработки защиты амперметра,

 кнопки Кн1, Кн3 выполняют функцию уменьшения или увеличения, порога защиты ампер или значения ШИМ.

(сброс сработавшей защиты амперметра, производится по нажатию любой кнопки Кн1, Кн2, Кн3)

 

Настройка схемы после сборки (первый пуск).

Настройка вольтметра: начинаем с первого поддиапазона, подаем на вход «0-100V» любое постоянное напряжение до 9.98V,

и сравнивая с тестовым вольтметром, настраиваем подстроечным резистором R-1 одинаково видимые показания приборов,

аналогично поступаем и со вторым поддиапазоном,

подаем на вход «0-100V» напряжение от 10.1V и, сравнивая с тестовым вольтметром,

настраиваем подстроечным резистором R-2 одинаковые показания напряжения.

 

Вольтметры №2 и №3  подстраиваются  резистором R-4, R-5.

Изменить диапазон амперметра (до 20А и 30А, по умолчанию устанавливается до 10А) можно так, установить перемычку на общий питания, 19 нога (порт РВ5), включить схему, проверить визуально установкой защиты полученный диапазон, если диапазон тот что требуется перемычку снять , если нет, повторить действие.

(ВНИМАНИЕ!!! выбор нового диапазона амперметра,  в рабочей схеме повлечет за собой необходимость подстройки,  резисторов обратной связи цепей амперметра и последующей регулировки резистора R-3 )

R-3 подстройка показаний амперметра.

Пример возможного подключения,  схемы и реле защиты вольтамперваттметра, в состав лабораторного блока питания.

 

   FUSE. МК тактируется от внутреннего RS осциллятора, на частоте 8MHz.

 Фото, отображение информации на дисплее.

  

 

  

Пару слов по поводу работы выхода ШИМ в этой схеме…
На вопрос, зачем он вообще нужен? у меня сейчас ответа нет….)))

В этой схеме он подключен к подсветке индикатора,  небольшое видео как это работает _{(продолжительность 2мин.12сек.)} 

 

  В основном экране когда курсор стоит на символе % скважность регулируется кнопками Кн1 , Кн3.

 

 

P.S. Напряжение питания этой схемы.

 В моем варианте , питание 5 вольт.  Вот и на дисплейчике который тут  Nokia5110 написано 3 — 5 вольт.

 Практически это нормально, но :)) вспоминаются мне некоторые давнишние ассоциации,  про  1 китайский ватт … 1 китайский ампер….

В общем проверил работу этой схемы, с помощью своего ЛБП. 

 Результат ;  в пределах от 2.6 до 5 вольт, схема производит измерения и работает нормально. Так что тут, товарищи пользователи,  выбор оставлен вам, зарекомендованные 3.3 вольта, или не сомневаемся ни в чем, и используем привычные 5 вольт….

Файлы:
Архив файлов проекта схема, прошивка, протеус.

Все вопросы в Форум.

---

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?

Переделка вольтметра с AliExpress в амперметр.

Заказал себе пару цифровых мини вольтметров. Пришли через месяц в пупырке и антистатических пакетах. Проверил все рабочие в о общем все нормально. Мне были нужны небольшие размеры корпуса вольтметра для изготовления измерительного мини стенда.
Технические характеристики от продавца:
Цвет дисплея: красный
Два провода диапазон измерения: DC 4.7 ~ 32 В
Рабочий ток:
Рабочая температура:-10с+65c
Два провода связи, с обратной полярности защиты
Размер: 21.5x13x8 мм (l * W * h)
Скорость: около 200 мс/время
Режим отображения: три цифры
При тестировании светодидов, драйверов к ним, и других самоделок необходимо измерять в реальном времени напряжение и силу тока на нагрузке. Обычно мне надо подключать два мультиметра, Чтобы на столе уменьшить количество проводов решил сделать из этих мини вольтметров стендик. Можно было конечно поиграть с делителем на входе контроллера но не хотелось выпаивать светодиодный индикатор. В данной конструкции микросхема и все элементы находятся под ним. Решил сделать как есть. Вставил в коммутационную коробку КС-8 для слаботочных систем эти вольтметры.

Предварительно выпаял перемычку между измерительным контактом и плюсом питания, впаял зеленый провод (измерительный).В принципе в таком режиме при подключении стороннего источника питания данный вольтметр может измерять напряжение до 99,9В. Но задача сейчас в этом не стояла-мне нужно было переделать его в амперметр.
Выпаиваем перемычку.

Припаиваем измерительный зеленый провод.

Далее мотаем из нихрома измерительный шунт (у меня вышло примерно 2 Ома). Сравнивал показания по мультиметру при одинаковой нагрузке. И собираем схему.

Результат меня вполне устроил. На рабочем столе освободилось много места, уменьшилось количество проводов, намного легче стало работать.Я не гонюсь за прецезионной точностью, в домашних условиях этого и не нужно. Если поставить переключатель то данный приборчик можно использовать как в режиме вольтметра так и амперметра если использовать один прибор.

Из плюсов –неплохая точность показаний этого вольтметра, хорошо видно показания при слабой освещенности, небольшие габариты, приемлемая цена.
Этот стенд заменяет два мультиметра.

Показания при выключенном освещении.

А уж куда применить этот приборчик –в блок питания, зарядное устройчтво или в автомобиль и т.п., решайте сами в зависимости от ваших потребностей.
Подробнее можно посмотреть на видео. www.youtube.com/watch?v=Uno0-6QPG20

Как добавить амперметр в китайский вольтметр

Получил с AliExpress парочку электронных встраиваемых вольтметров модели V20D-2P-1.1 (измерение постоянного напряжения), цена вопроса 91 цент штука. В принципе можно сейчас и дешевле найти (если хорошо поискать), но не факт что это не будет в ущерб качеству сборки прибора. Вот его характеристики:

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

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

Цифровой китайский вольтметр

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

Подключаем модуль цифровой вольтметр

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

Схема доработки V-метра

Схема доработки: амперметр в вольтметр

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

Плата — модуль китайский вольтметр

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

Пошаговая инструкция

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

Подключаем резистор в вольтметр-амперметр

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

Выпаять СМД резистор

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

Испытание новой схемы

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

Блок вольтметр переделываем в А-метр

А вот тут проводов побольше, хотя всё и просто:

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

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

Китайский вольтметр — амперметр после переделки

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

Видео

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

Амперметр/Вольтметр ВАР-М02 на DIN рейку

 Цифровой промышленный вольтамперметр ВАР-М02 предназначен для технологического контроля величины напряжения и тока в электрических цепях переменного тока, как в промышленных зонах, так и сферах ЖКХ, бытовом секторе, прочих объектах народного хозяйства. Может применяться в составе систем автоматизированного контроля и управления технологическими процессами в качестве основного или дополнительного индикатора на передвижных и стационарных объектах. Является средством контроля. Периодической поверке не подлежит.

 Вольтамперметр выпускается в пластмассовом корпусе с передним присоединением проводов питания и коммутируемых электрических цепей. Крепление осуществляется на монтажную рейку-DIN шириной 35 мм (ГОСТ Р МЭК 60715-2003). Конструкция клемм обеспечивает зажим проводов сечением до 2,5мм². На лицевой панели прибора расположены цифровые индикаторы отображающие величину  напряжения и тока, кнопка. Индикаторы имеют высокую ярость свечения, обеспечивающую считывание информации при любой освещённости.

 Вольтамперметр не требует оперативного питания и подключаются непосредственно к измеряемой цепи (клеммы А1 и А2).

 Ток измеряется контактным и бесконтактным способами. Бесконтактным способом при помощи встроенного или внешнего трансформатора тока.

 Для измерения тока в диапазоне от 0,1 до 1А, необходимо цепь с измеряемым током подключить к клемме Е и к клемме Е2. Для согласования показаний амперметра необходимо с помощью кнопки установить шкалу 1А.

 Для измерения тока в диапазоне от 0,5 до 5А, необходимо цепь с измеряемым током подключить к клемме Е и к клемме Е1. Для согласования показаний амперметра необходимо с помощью кнопки установить шкалу 5А (установлен по умолчанию).

 Для измерения тока в диапазоне от 3 до 30А, необходимо цепь с измеряемым током пропустить сквозь отверстие в корпусе. Для согласования показаний амперметра необходимо с помощью кнопки установить шкалу 30А.

 Для измерения тока в диапазоне от 0 до 1000А, необходимо использовать внешний трансформатор тока. контакты трансформатора тока подключить к клеммам Е и Е1. Для согласования используемого трансформатора тока и показаний амперметра, необходимо с помощью кнопки установить необходимый коэффициент трансформации (удерживать кнопку в течении 15с, потом кратковременным нажатием выбрать необходимый коэффициент).

 При бесконтактном измерении тока, проводник с измеряемым током пропускается сквозь отверстие в корпусе. Схемы подключения изображены на рисунке ниже и на корпусе прибора.

 

ВНИМАНИЕ: При измерении тока индикация разрядов измерений организована следующим образом:

•  при измерении тока в диапазоне 0,1…1А (к примеру 0,5А) цифра 5 будет мигать

•  при измерении тока в диапазоне 0,5…5А (к примеру 2,7А) цифра 2 горит постоянно, цифра 7 мигает

•  двойное кратковременное нажатие на кнопку переводит вольтамперметр из режима измерения тока (А) в режим измерения мощности (в кВт)

 Использование кнопки для просмотра дополнительной информации:

 1-е нажатие — Umax с момента последнего сброса

 2-е нажатие — Umin с момента последнего сброса

 3-е нажатие — количество отключений сетевого напряжения с момента последнего сброса

 Удержание кнопки в течении 5 секунд — сброс.