Вольтметр электронный своими руками: Все своими руками Простой вольтметр своими руками

Содержание

Стрелочный вольтметр — Своими руками » Паятель.Ру


Вольтметр имеет два предела (и две шкалы) измерения 0…5В и 0..30В, причем переключение пределов производится автоматически. Прибор используется совместно с лабораторным источником питания, который выдает напряжение от 1,5 до 30В в зависимости от положения регулировочного переменного резистора. Вольтметр расположен над этой ручкой и имея два автоматически переключаемых предела измерения позволяет с большой точностью установить выходное напряжение в указанных пределах.


Измерение напряжение производится простым прибором, состоящим из миллиамперметра и двух подстроенных высокооборотных (для точности) резисторов R11 и R12. При измерении напряжения до 30В используется резистор R12, при напряжениях до 5В параллельно ему подключается другой резистор — R11, общее добавочное сопротивление уменьшается и чувствительность вольтметра возрастает.

Переключение пределов происходит так. При установке напряжения на выходе источника от 1,5 до 5В положительное напряжение с выхода компаратора на операционном усилителе А1 поступает на транзисторный ключ на транзисторе VT1 и этот транзистор открывается включая R11

параллельно резистору R12.

В результате прибор переходит на режим 0-5В. При повышении напряжения на клеммах источника питания компаратор переходит в отрицательное состояние выхода и транзистор закрывается, отключая резистор R11. Прибор переходит на режим 0-30В.

Для индикации включенного режима служат светодиоды, которые устанавливаются в просверленных отверстиях на шкале измерительного прибора, как раз напротив соответствующей шкалы. Для удобства их можно взять разного цвета.

Стабилитрон можно взять любой на напряжение 8-11 В, например КС191 или Д814В. Операционный усилитель общего применения, например К140УД6, К140УД7, К140УД608, К140УД708. К153УД2, К157УД1. Миллиамперметр взят готовый, только изменена оцифровка шкалы. В любом случае можно использовать любой другой прибор на 0,2-2 мА, при этом только нужно соответственно изменить номиналы резисторов R11 и R12.

Использовать прибор можно только в качестве контрольного индикатора источника питания, прибор имеет слишком малое входное сопротивление для радиоизмерений, но возможно схему с компаратором можно использовать и в более высокоомном приборе.

Конструктивно все детали смонтированы объемным монтажем и расположены в корпусе миллиамперметра (корпус достаточно просторный) Монтаж ведется на двух клеммах на задней стенке прибора и клемме, установленной дополнительно для подачи напряжения питания, и на выводах ОУ, который перевернут и приклеен клеем «Момент» к задней стенке прибора, между клемм.

Настройка

Настройку начинайте с диапазона 0…30В. Подключите питание и измеряемое напряжение 30В. Подстройкой сопротивления R12 установите стрелку прибора на максимальное деление шкалы. Затем опустите входное напряжение до 5В и подстройкой R3 добейтесь резкого отклонения стрелки в сторону увеличения при установке напряжения менее 5,1В. Установив напряжение 5В отрегулируйте R11 так, что бы стрелка прибора установилась на максимальное деление.

На этом настройка закончена. В принципе пределы могут быть и другими, например 0..10 и 0…30В, для этого нужно выбрать стабилитрон на напряжение более 10В, например Д814Д, и проделать выше изложенную настройку для напряжения 10В. При этом, возможно нужно будет изменить сопротивления R1 и R11.

Вольтметр на pic16f676 своими руками — Статьи по автоэлектрике — Статьи

В статье описан вольтметр, с пределом измерения 50 вольт, сделанный на PIC16F676 или как использовать АЦП этого микроконтроллера.

Схема

На резисторах R1 и R2 собран делитель напряжения, многооборотный построечный резистор R3 служит для калибровки вольтметра. Конденсатор C1 защищает вольтметр от импульсной помехи и сглаживает входной сигнал. Стабилитрон VD1 служит для ограничения входного напряжения на входе микроконтроллера, что бы вход МК не сгорел при превышении напряжения по входу.

На транзисторе VT1 (КТ3102 или SMD вариант BC847) и резисторах R11, R12 и R13 собран инвертирующий элемент, который зажигает точку на индикаторе вместе со вторым разрядом.

В схеме применён индикатор с общим анодом BA56-12GWA, который через токоограничивающие резисторы подключен к МК. Этот индикатор отличается низким потреблением тока. При использование более мощных (крупнее сегменты или другого цвета) индикаторов рекомендуется поставить ключи на аноды.

В бесконечном цикле постоянно происходит получение данных с АЦП, их преобразование и вывод на 7-ми сегментный индикатор в режиме ШИМа.

Печатка

Настройка вольтметра производиться с помощью подстроечного резистора R3 (желательно применить многооборотник).

Скачать исходник и печатку.

Внимание

У некоторых программаторов была обнаружена проблема в порче микроконтроллеров. Это выражается в том, что они затирают заводскую калибровочную константу внутренней RC цепочки, после чего МК начинает работать некорректно или перестаёт работать вообще. Поэтому перед прошивкой микроконтроллера сначала прочитайте его память и выпишите последние слово (2 байта) из flash памяти контроллера. После прошивки проверьте, сохранилась ли значение, если нет, то прошейте контроллер, но уже с ранее выписанной калибровочной константой.

Прошивки

Представляю вам новые от 10 апреля 2012 года, версии прошивок вольтметра V3.2. Убран первый разряд, если он равен 0 и в 100В версии установлено максимальное значение индикатора 99,9В.

Общий анод:

Скачать прошивку до 50В (R1=47кОм) V3.2 Скачать прошивку до 100В (R1=100кОм) V3.2

Общий катод:

Скачать прошивку до 50В (R1=47кОм) V3.2 общий катод Скачать прошивку до 100В (R1=100кОм) V3.2 общий катод

Проверенная версия прошивки V3.1 — убрано мерцание индикатора.

Общий анод:

Скачать прошивку до 50В (R1=47кОм) V3.1 Скачать прошивку до 100В (R1=100кОм) V3.1

Общий катод:

Скачать прошивку до 50В (R1=47кОм) V3.1 общий катод Скачать прошивку до 100В (R1=100кОм) V3.1 общий катод

Старые версии прошивок (общий анод):

Скачать прошивку до 50В (R1=47кОм) Скачать прошивку до 100В (R1=100кОм)

Добавлены новые прошивки 10.04.2012


А теперь немного практики, что можно сделать из этой схемы, вот один из вариантов….

В печатку включена подсветка пиктограмм согласно моего прибора.

Перенос дорожек для травления

На фотографии пример использования фотобумаги. Как видно тонер переносится весь и без размачивания. Бумага просто отлетает. Дальше травление и лужение дорожек

готовая

Спустя часик плата была собрана. При разводке платы было принято решение сделать экран как и микроконтроллер разборным в гнезде а не впаивать. Идея получилась очень удачной так как при обычном монтаже экран занимал 50% места на печатной плате. При монтаже в гнездо, экран разместился на высоте 8-10 мм над печатной платой что дало возможность разместить под ним полноценный стабилизатор напряжения и некоторые радиоэлементы. Это хорошо видно на следующих фотографиях.

Размещение радиодеталей

 

вид сверху с экраном

А вот именно в этот корпус нам и нужно вместить этот прибор.

корпус прибора ваз 2106

Лицевую панель изготовил тем же методом. коробка с диска и вырезанная в рекламном агентстве пленка с пиктограммами.

Лицевая панель

Позже я решил отказаться от крепления лицевой части к плате винтами и остановился на пленке. Надежность тут не нудна нужно чтобы просто панель не сместилась относительно экрана при сборке прибора.

Для фиксации платы в корпусе и предотвращению замыкания платы на корпус отрезал кусочек вибро- или шумоизоляции и проклеил им окружность низа корпуса.

Отрезок для поклейки

Поклейка

Вот вид собранной платы с лицевой панелью.

Вот так центрируется устройство в корпусе.

После сборки прибор выглядит и работает воз так

Включенное зажигание

Включенные габариты

Ну и все включено 🙂 габарит и зажигание.

Прибор получился 1 в 1 для замены штатного,особенно кто хочет заменить штатный прибор 2104-05 Ну и видео демонстрирующие работу данного устройства

Цифровой и ламповый вольтметр автомобильный в прикуриватель своими руками: схема подключения в авто

Вольтметр автомобильный представляет собой устройство, предназначенное для измерения уровня напряжения в электрической сети автомобиля. Благодаря вольтметру автовладелец может узнать о возможных перепадах напряжения в электросети, что позволит своевременно определить поломку и устранить ее. О том, как соорудить такой девайс самостоятельно, мы расскажем ниже.

Особенности девайса

Как сделать электронный светодиодный вольтметр-термометр на микроконтроллере в машину из калькулятора своими руками? Как осуществляется подключение вольметра с амперметром в автомобиле в прикуриватель? Сначала рассмотрим основные особенности автомобильных вольтметров.

Описание

Основное назначение устройства заключается в замере параметра напряжения в автомобильной сети. Аналоговые и ламповые девайсы оборудуются шкалой со стрелочным указателем, но в машину лучше поставить цифровой гаджет. В таких приборах все параметры выводятся на дисплей. Стрелочные девайсы постепенно отходят на второй план, сегодня они являются морально устаревшими (видео опубликовано каналом Китай в SHOPe).

Разновидности

Вольтметры могут быть или стандартными, или комбинированными:

  1. Ключевой особенностью стандартных вольтметров являются довольно небольшие габариты, это дает возможность поставить девайс абсолютно в любом месте салона в авто. На практике такие устройства чаще всего подключаются к прикуривателю. При таком подключении вольтметр сможет фиксировать напряжения в сети как при заведенном, так и на заглушенном силовом агрегате. В первом случае рабочий параметр должен составить 13.5-14.5 вольт, во втором — около 12.5 В.
  2. Комбинированные устройства. Такие девайсы могут быть также оборудованы тахометрами, амперметрами и даже термометрами. Комбинированные вольтметры считаются более функциональными устройствами, поэтому они более востребованы на рынке.

Как соорудить самодельный вольтметр для машины?

Как своими руками соорудить девайс на светодиодах? Подробное руководство по разработке и подключению этого устройства представлено ниже, для начала рекомендуем узнать описание схемы.

Схема

Для изготовления девайса в соответствии со схемой вы должны как минимум обладать навыками и опытом в сооружении подобных устройств. В противном случае добиться желаемого результата будет непросто. Как вариант, всегда можно приобрести готовый вольтметр в магазине с электроникой для машин. Вы можете ознакомиться с примером разработки девайса на pic16f676 со схемой, в которой предел измерения составляет 50 вольт, этого параметра будет достаточно.

На двух резисторных элементах с маркировкой R1 и R2 устанавливается делитель напряжения, а предназначение резистора R3 заключается в калибровке устройства. Конденсаторный элемент С1 применяется для того, чтобы защитить устройство от импульсных помех, с помощью этого конденсатора также сглаживается входной сигнал. В схеме на pic имеется также устройство VD1, представляющее собой стабилитрон, который используется для того, чтобы ограничить параметр входного напряжения, в частности, речь идет о входе контроллера. Этот элемент очень важен, поскольку без него вход МК может попросту перегореть при скачках напряжения в бортовой сети.

Инвертирующее устройство вольтмера собирается на резисторных элементах R11, R12 и R13, также для нормальной работы инвертора потребуется транзистор VT1. Инвертор используется для зажигания точки на индикаторе устройства. К выходу МК нужно подсоединить индикатор с анодом, при этом желательно, чтобы последний имел низкое потребление тока (автор видео — канал By гараж #229).

Особенности подключения

Прежде чем заняться подключением устройства на контроллере к бортовой сети автомобиля, нужно понять, где будет располагаться место монтажа девайса в салоне. Выберите любое удобное место, чтобы при необходимости вы всегда могли взглянуть на дисплей вольтметра и определить напряжение в сети.

Ниже рассмотрим пример монтажа в торпеду автомобиля ВАЗ 2113 с подсоединением, сам процесс монтажа выглядит следующим образом:

  1. Итак, сначала вам нужно снять пластмассовую накладку, установленную с правой стороны от контрольного щитка, в частности, она находится над автомагнитолой. Накладка фиксируется при помощи пластмассовых креплений, так что при снятии следует быть максимально аккуратным. Если вы повредите крепления, то придется ставить новые.
  2. Затем, с помощью электрического лобзика нужно будет проделать отверстие на заглушке. Размеры отверстия должны соответствовать габаритам дисплея прибора. Будьте осторожны, поскольку надо, чтобы девайс оптимально подошел под сделанное отверстие.
  3. Монтаж прибора производится на задней стороне пластмассовой накладки, сначала устройство необходимо закрепить в посадочном месте, используя канцелярские резинки. Так надо сделать только вначале, поскольку разумеется, все время так ездить вы не сможете. Когда вольтметр будет зафиксирован, на тыльной стороне все образовавшееся пространство нужно будет залить при помощи сантехнического герметика. Вам надо добиться того, чтобы плата была надежно зафиксирована в месте посадки. После того, как герметик высохнет и вольтметр будет держаться, резинки можно убрать.
  4. Для подключения девайса к электрической сети транспортного средства можно воспользоваться выходом от компьютерного блока питания. Подойдет этот разъем или нет, зависит от вашего девайса, поэтому если штекер не подходит, то придется паять устройство. После того, как подключение будет завершено, пластиковую заглушку на место. Вокруг экрана устройства можно поставить рамку, с помощью которой улучшится вид дисплея.
    Вам необходимо добиться, чтобы вольтметр не отвлекал вас при движении, так что если яркость дисплея слишком высокая, ее нужно будет снизить. Как вариант, можно затемнить дисплей обычным женским лаком или установить на экран кусок тонировочной пленки.
  5. Питание вольметра можно взять от аккумуляторной батареи или замка зажигания. В случае с АКБ он будет работать всегда, а во втором — только после включения зажигания. Следует отметить, что второй вариант является более оптимальным, поскольку вы сможете следить за показателями напряжения, при этом не разряжая аккумулятор.

Фотогалерея «Установка девайса в центральную консоль»


Заключение

Выполнить задачу по разработке и самостоятельному подключению автомобильного вольтметра к электросети сможет далеко не каждый потребитель. Процедура разработки и подключения требует серьезных навыков в области электротехники, поэтому многие автовладельцы просто покупают готовые вольтметры. В таком случае вам надо будет просто подсоединить девайс к электросети.

Видео «Как подключить вольтметр в авто»

Как правильно выполнить эту задачу и какие нюансы при этом следует учесть — подробная инструкция с описанием рабочих моментов представлена ниже (ролик снят каналом Tver Garage).

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Как сделать цифровой вольтметр, схемы модуля амперметра

В этой статье мы узнаем, как создать комбинированный модуль цифрового вольтметра и цифрового амперметра для цифрового измерения постоянного напряжения и тока в различных диапазонах.



Вступление

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

Любая электронная схема была бы неполной без соответствующих уровней напряжения и тока.


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

Тем не менее, большинство источников питания не включают в себя системы мониторинга мощности, что означает, что блоки не включают в себя измерители напряжения или тока для отображения соответствующих величин.


В большинстве коммерческих источников питания используются простые способы отображения напряжений, такие как калиброванный циферблат или обычные измерители с подвижной катушкой. Это может быть нормально до тех пор, пока задействованные электронные операции не являются критическими, но для сложных и чувствительных электронных операций и устранения неисправностей необходима высокопроизводительная система мониторинга.

К цифровой вольтметр А амперметр стал очень удобным для точного контроля напряжения и тока без ущерба для параметров безопасности.

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

Схема работы

В схеме используются микросхемы 3161 и 3162 для необходимой обработки уровней входного напряжения и тока.

Обработанная информация может быть непосредственно считана с помощью трех 7-сегментных модулей отображения с общим анодом.

Схема требует хорошо регулируемого блока питания на 5 В для работы схемы и должна быть обязательно включена, поскольку для правильной работы IC строго требуется источник питания 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.

Предлагаемый цифровой вольтметр, схема амперметра Модуль может эффективно использоваться с источником питания для индикации напряжения и тока, потребляемого подключенной нагрузкой через подключенные модули.

Ссылаясь на приведенную ниже принципиальную схему, модуль 3-значного цифрового дисплея построен на ИС CA 3162, которая является ИС аналого-цифрового преобразователя, и дополнительной ИС CA 3161, которая представляет собой ИС декодера BCD с 7 сегментами, обе эти ИС производятся RCA.

Как работают дисплеи

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

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

Например, в показаниях напряжения, когда десятичная точка светится на LD3, это означает диапазон 100 мВ.

Для текущего измерения средство выбора позволяет вам выбрать один из двух диапазонов, от 0 до 9,99, а другой от 0 до 0,999 ампер (используя ссылку b). Это означает, что резистор, чувствительный к току, представляет собой резистор на 0,1 или 1 Ом, как показано на схеме ниже:

Чтобы гарантировать, что R6 не влияет на выходное напряжение, этот резистор необходимо расположить до сети делителя напряжения, которая отвечает за управление выходным напряжением.

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

С этим переключателем, установленным для измерения напряжения, P4 вместе с R1 обеспечивает ослабление около 100 для подаваемого входного напряжения.

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

Когда селекторный переключатель удерживается в направлении диапазона Amp, падение напряжения, полученное на чувствительном резисторе, прикладывается прямо к точкам входов Hi-Low IC1, который является модулем DAC.

Значительно низкое сопротивление чувствительных резисторов обеспечивает незначительное влияние на результат делителя напряжения.

Диапазоны регулировки дисплеев

В предлагаемом модуле схемы цифрового вольтметра амперметра вы найдете 4 диапазона регулировки.

P1: для обнуления текущего диапазона.

P2: Для включения полной калибровки текущего диапазона.

P3: для обнуления диапазона напряжений.

P4: для включения полной калибровки диапазона напряжения.

Рекомендуется настраивать предустановки только в указанном выше порядке, при этом P1 и P3 используются надлежащим образом для правильного обнуления соответствующих параметров модуля.

P1 помогает компенсировать рабочее значение потребляемого тока покоя регулятора, что приводит к незначительному отрицательному отклонению в диапазоне их напряжений, которое, в свою очередь, эффективно компенсируется P3.

Модуль отображения напряжения / тока работает без каких-либо проблем с нерегулируемым питанием 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, чтобы получать одновременные показания V и I. Однако следует понимать, что резистор, чувствительный к току, закорачивается посредством заземления каждый раз, когда два устройства получают питание от одного и того же источника. Есть два основных способа победить это заболевание.

Первый — подключить модуль V из другого источника, а модуль l — из «хоста». Второй вариант намного более изящен и требует подключения участков E с левой стороны резистора, считывающего ток.

Однако имейте в виду, что максимально возможное показание V в этом случае превращается в 20,0 В (R6 снижает l V max.), Потому что напряжение на выводе 11 обычно не превышает 1,2 В.

Более высокие напряжения, как правило, отображаются при выборе более низкого качества тока, т. Е. R6 должен быть 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 соответствуют показаниям напряжения, оптимальное отображение которых в этом случае составляет 100 x 0,7: 70 В Как и раньше, эти типы сложности просто возникают, когда несколько таких устройств используются в одном источнике.

Дизайн печатной платы для изготовления вышеупомянутых модулей

Предыдущая статья: 6 полезных схем зарядного устройства постоянного тока для сотового телефона Далее: Описание выводов IC 7805, 7812, 7824

Как сделать вольтметр из калькулятора. Амперметр цифровой своими руками. Цифровые амперметры и вольтметры

Вольтметр автомобильный — это полезное устройство, позволяющее автомобилисту всегда знать о том, какое напряжение в бортовой сети его транспортного средства. Многих автолюбителей сегодня интересует вопрос, как соорудить такой девайс самостоятельно в домашних условиях. Ниже вы сможете найти пошаговую инструкцию по изготовлению прибора своими руками.

Характеристика автомобильного вольтметра

Как сделать вольтметр? Как правильно должен подключаться сделанный электронный вольтметр в прикуриватель, какая схема подключения? Для начала давайте ознакомимся с основными характеристиками устройства.

Описание устройства

Как мы уже сказали, цифровой вольтметр предназначен для измерения напряжения. Аналоговое устройство представляет собой девайс, оснащенный стрелочным указателем, а также шкалой. На сегодняшний день такие устройства используются очень редко, в последнее время все большую популярность набирают цифровые девайсы.

Виды

Что касается непосредственно видов, то в продаже можно найти либо простые устройства, либо комбинированные.

  1. Простой. Такой девайс характеризуется сравнительно небольшими размерами, в результате чего его монтаж допускается фактически в любом место транспортного средства. Поэтому обычно подключение вольтметра такого типа производится в прикуриватель. Таким образом, девайс позволяет производить мониторинг состояния уровня напряжения аккумуляторной батарее как при заглушенном, так и при заведенном двигателе. Если вы решили установить вольтметр своими руками, то вам будет полезно знать, что при заглушенном моторе напряжение должно составлять 12.5 вольт, в то время как на заведенном — 13.5-14.5 вольт.
    В том случае, если данный параметр будет более высоким или низким, потребуется произвести диагностику бортовой сети машины. Вольтметр в авто будет незаменимым, будь то стрелочный вариант или цифровой автомобильный, станет незаменимым атрибутом для тех, кто любит отдыхать на природе. С его помощью вы всегда будете знать, какое напряжение в сети вашего транспортного средства и как не допустить его снижения ниже нормы. Ни для кого не секрет, что ориентироваться на штатные сигнализаторы о разряде АКБ — это не совсем правильно, поскольку такие устройства обычно предупреждают водителя тогда, когда предпринимать какие-то действия уже поздно. Схема вольтметра может быть подключена к специальному выносному дисплею, который можно установить в любом месте автомобиле, например, прямо в центральную консоль.
  2. Комбинированный. Что касается комбинированных приборов, то они могут быть дополнительно оснащены термометрами, тахометрами, амперметрами и т.д. Благодаря термометру водитель всегда сможет знать, какая температура в салоне авто или на улице, в моторном отсеке транспортного средства. С помощью тахометра у автолюбителя всегда будет возможность мониторинга количества оборотов мотора. Как правило, если вы покупаете комбинированный гаджет с тахометром, в комплекте должны идти все необходимые датчики, которые позволяют производить замер данного показателя от 50 градусов мороза до 120 градусов тепла. В целом процедура монтажа прибора такого типа в свою автомобиль — не особо сложная процедура, с которой вполне можно справиться своими силами.

Руководство по изготовлению самодельного вольтметра в авто

Схема

Итак, если вы решили соорудить вольтметр автомобильный из калькулятора, светодиодный из ламп или любой другой, вы должны как минимум разбираться в этой теме. Ламповый вольтметр или вольтметр на светодиодах можно приобрести в любом тематическом магазине автоэлектроники. Но если вы решили все сделать своими руками, то учтите, что просто взять плату и установить ее в авто — не выход, нужна определенные познания в области электроники. Мы рассмотрим пример схемы цифрового девайса в автомобиле, в частности, вольтметр на pic16f676. Ниже приведена схема устройства с пределом измерения 50 вольт, этого вполне достаточно.

На двух резисторах — R1 и R2 — обустроен делитель напряжения, а элемент R3 предназначен для калибровки девайса. Еще один компонент С1 (конденсатор) используется для защиты системы от сигнальных помех, также он позволяет сглаживать входной импульс. VD1 — это стабилитрон, предназначенный для ограничения уровня входного напряжения на входе контроллера, его использование необходимо для того, чтобы вход МК не сгорел, когда напряжение в сети увеличится.

Инвертирующий компонент девайса собран на резисторах R11-R13, а также транзисторе VT1. Инвертор зажигает точку непосредственно на самом индикаторе вместе со вторым разрядом. К МК подключается индикатор с анодом, характеризующийся минимальным потреблением тока. Что касается непосредственно настройки девайса, то она осуществляется при помощи подстроечного резистора R3 (автор видео о том, как своими руками соорудить вольтметр — Руслан К).

Подключение своими руками

Чтобы подключить вольтметр на микроконтроллере в свой автомобиль самостоятельно, для начала следует определиться с местом монтажа. Установка осуществляется в любом удобное для водителя место. В нашем случае мы установим вольтметр в машину в центральную консоль.

Процесс описан на примере автомобиля ВАЗ 2113:

  1. Произведите демонтаж пластиковой накладки справа от панели приборов, над магнитолой. В случае с ВАЗ 2113 эта пластмасса снимается без проблем, крепится она на пластиковых фиксаторах, поэтому при демонтаже будьте осторожны, чтобы не повредить их.
  2. Используя электрический лобзик, вам необходимо прорезать прямоугольное отверстие на заглушке. Вырезайте отверстие в соответствии с размерами дисплея вашего вольтметра — устройство должно идеально подходить для прорезанного отверстия.
  3. С обратной стороны пластиковой заглушки произведите установку девайса. Для начала его можно зафиксировать при помощи обычных канцелярских резинок. Разумеется, ездить так вы не будете, ведь это совсем не эстетично и только испортит вид в салоне авто. Поэтому свободное пространство с обратной стороны необходимо будет залить специальным сантехническим герметиком, чтобы плата хорошо держалась на заглушке. Когда вольтметр схватится, резинки можно убрать.
  4. Чтобы подключить устройство к бортовой сети, можно использовать специальный разъем от блока питания компьютера. Он может подойти, а может и не подойти — если не подошел, придется прибегнуть к пайке. Установите обратно пластмассовую заглушку вокруг дисплея можно дополнительно установить рамку, чтобы улучшить внешний вид экрана. Важно, чтобы вольтметр не отвлекал водителя во время езды, поэтому если свет цифр слишком яркий, с этим необходимо что-то сделать. Можно затемнить экран с помощью обычного лака либо небольшого кусочка тонировочной пленки.
  5. Подключить устройство можно либо напрямую к аккумулятору, чтобы вольтметр функционировал всегда, либо к зажиганию. Второй вариант более приемлемый, в этом случае девайс будет активироваться при включении автомагнитолы, то есть вы всегда сможете следить за состоянием напряжения при включенной аудиосистеме.




Видео «Установка цифрового вольтметра своими руками»

Подробнее о том, как осуществляется монтаж цифрового вольтметра своими силами, вы можете узнать из видео ниже (автор видео — Авто мир).

В статье описан вольтметр, с пределом измерения 50 вольт, сделанный на PIC16F676 или как использовать АЦП этого микроконтроллера.

Схема

На резисторах R1 и R2 собран делитель напряжения, многооборотный построечный резистор R3 служит для калибровки вольтметра. Конденсатор C1 защищает вольтметр от импульсной помехи и сглаживает входной сигнал. Стабилитрон VD1 служит для ограничения входного напряжения на входе микроконтроллера, что бы вход МК не сгорел при превышении напряжения по входу.

На транзисторе VT1 (КТ3102 или SMD вариант BC847) и резисторах R11, R12 и R13 собран инвертирующий элемент, который зажигает точку на индикаторе вместе со вторым разрядом.

В схеме применён индикатор с общим анодом BA56-12GWA, который через токоограничивающие резисторы подключен к МК. Этот индикатор отличается низким потреблением тока. При использование более мощных (крупнее сегменты или другого цвета) индикаторов рекомендуется поставить ключи на аноды.

В бесконечном цикле постоянно происходит получение данных с АЦП, их преобразование и вывод на 7-ми сегментный индикатор в режиме ШИМа.


Печатка

Настройка вольтметра производиться с помощью подстроечного резистора R3 (желательно применить многооборотник).

.

Внимание

У некоторых программаторов была обнаружена проблема в порче микроконтроллеров. Это выражается в том, что они затирают заводскую калибровочную константу внутренней RC цепочки, после чего МК начинает работать некорректно или перестаёт работать вообще. Поэтому перед прошивкой микроконтроллера сначала прочитайте его память и выпишите последние слово (2 байта) из flash памяти контроллера. После прошивки проверьте, сохранилась ли значение, если нет, то прошейте контроллер, но уже с ранее выписанной калибровочной константой.

Прошивки

Представляю вам новые от 10 апреля 2012 года, версии прошивок вольтметра V3.2. Убран первый разряд, если он равен 0 и в 100В версии установлено максимальное значение индикатора 99,9В.

Общий анод:

Общий катод:

Проверенная версия прошивки V3.1 — убрано мерцание индикатора.

Общий анод:

Общий катод:

Старые версии прошивок (общий анод):

Добавлены новые прошивки 10.04.2012

А теперь немного практики, что можно сделать из этой схемы, вот один из вариантов….

В печатку включена подсветка пиктограмм согласно моего прибора.



Перенос дорожек для травления


На фотографии пример использования фотобумаги. Как видно тонер переносится весь и без размачивания. Бумага просто отлетает.
Дальше травление и лужение дорожек



готовая


Спустя часик плата была собрана. При разводке платы было принято решение сделать экран как и микроконтроллер разборным в гнезде а не впаивать.
Идея получилась очень удачной так как при обычном монтаже экран занимал 50% места на печатной плате. При монтаже в гнездо, экран разместился на высоте 8-10 мм над печатной платой что дало возможность разместить под ним полноценный стабилизатор напряжения и некоторые радиоэлементы. Это хорошо видно на следующих фотографиях.



Размещение радиодеталей




вид сверху с экраном


А вот именно в этот корпус нам и нужно вместить этот прибор.



корпус прибора ваз 2106


Лицевую панель изготовил тем же методом. коробка с диска и вырезанная в рекламном агентстве пленка с пиктограммами.



Лицевая панель


Позже я решил отказаться от крепления лицевой части к плате винтами и остановился на пленке. Надежность тут не нудна нужно чтобы просто панель не сместилась относительно экрана при сборке прибора.




Для фиксации платы в корпусе и предотвращению замыкания платы на корпус отрезал кусочек вибро- или шумоизоляции и проклеил им окружность низа корпуса.



Отрезок для поклейки




Поклейка


Вот вид собранной платы с лицевой панелью.




Вот так центрируется устройство в корпусе.

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.

Амперметры — это устройства, которые используются с целью определения силы тока в цепи. Цифровые модификации изготавливаются на базе компараторов. По точности измерения они различаются. Также важно отметить, что приборы могут устанавливаться в цепи с постоянным и переменным током.

По типу конструкции различают щитовые, переносные, а также встроенные модификации. По назначению есть импульсные и фазочувствительные устройства. В отдельную категорию выделены селективные модели. Для того чтобы более подробно разораться в приборах, важно узнать устройство амперметра.

Схема амперметра

Обычная схема цифрового амперметра включает в себя компаратор вместе с резисторами. Для преобразования напряжения применяется микроконтроллер. Чаще всего он используется с опорными диодами. Стабилизаторы устанавливаются только в селективных модификациях. Для увеличения точности измерений используются широкополосные фильтры. Фазовые устройства оснащаются трансиверами.


Модель своими руками

Собрать цифровой амперметр своими руками довольно сложно. В первую очередь для этого потребуется качественный компаратор. Параметр чувствительности должен составлять не менее 2.2 мк. Минимальное разрешение он обязан выдерживать на уровне в 1 мА. Микроконтроллер в устройстве устанавливается с опорными диодами. Система индикации подсоединяется к нему через фильтр. Далее, чтобы собрать цифровой амперметр своими руками нужно установить резисторы.

Чаще всего они подбираются коммутируемого типа. Шунт в данном случае должен располагаться за компаратором. Коэффициент деления прибора зависит от трансивера. Если говорить про простую модель, то он используется динамического типа. Современные устройства оснащаются сверхточными аналогами. Источником стабильного тока может выступать обычная батарейка литий-ионного типа.


Устройства постоянного тока

Цифровой амперметр постоянного тока выпускается на базе высокочувствительных компараторов. Также важно отметить, что в приборах устанавливаются стабилизаторы. Резисторы подходят только коммутируемого типа. Микроконтроллер в данном случае устанавливается с опорными диодами. Если говорить про параметры, то минимальное разрешение устройств равняется 1 мА.

Модификации переменного тока

Амперметр (цифровой) переменного тока можно сделать самостоятельно. Микроконтроллеры у моделей используются с выпрямителями. Для увеличения точности измерения применяются фильтры широкополосного типа. Сопротивление шунта в данном случае не должно быть меньше 2 Ом. Чувствительность у резисторов обязана составлять 3 мк. Стабилизаторы чаще всего устанавливаются расширительного типа. Также важно отметить, что для сборки понадобится триод. Припаивать его необходимо непосредственно к компаратору. Допустимая ошибка приборов данного типа колеблется в районе 0.2 %.

Импульсные приборы измерения

Импульсные модификации отличаются наличием счетчиков. Современные модели выпускаются на базе трехразрядных устройств. Резисторы используются только ортогонального типа. Как правило, коэффициент деления у них равняется 0.8. Допустимая ошибка в свою очередь составляет 0.2%. К недостаткам устройств можно отнести чувствительность к влажности среды. Также их запрещается использовать при минусовых температурах. Самостоятельно собрать модификацию проблематично. Трансиверы в моделях применяются только динамического типа.

Устройство фазочувствительных модификаций

Фазочувствительные модели продаются на 10 и 12 В. Параметр допустимой ошибки у моделей колеблется в районе 0.2%. Счетчики в устройствах применяются только двухразрядного типа. Микроконтроллеры используются с выпрямителями. Повышенной влажности амперметры данного типа не боятся. У некоторых модификаций имеются усилители. Если заниматься сборкой устройства, то потребуются коммутируемые резисторы. Источником стабильного тока может выступать обычная литий-ионная батарейка. Диод в данном случае не нужен.

Перед установкой микроконтроллера важно припаять фильтр. Преобразователь для литий-ионной потребуется переменного типа. Показатель чувствительности у него находится на уровне 4.5 мк. При резком в цепи необходимо проверить резисторы. Коэффициент деления в данном случае зависит от пропускной способности компаратора. Минимальное давление приборов данного типа не превышает 45 кПа. Непосредственно процесс преобразования тока занимает около 230 мс. Скорость передачи тактового сигнала зависит от качества счетчика.


Схема селективных устройств

Селективный цифровой амперметр постоянного тока изготавливается на базе компараторов с высокой пропускной способностью. Допустимая ошибка моделей равняется 0.3 %. Работают устройства по принципу одностадийного интегрирования. Счетчики используются только двухразрядного типа. Источники стабильного тока устанавливаются за компаратором.

Резисторы применяются коммутируемого типа. Для самостоятельной сборки модели потребуются два трансивера. Фильтры в данном случае могут значительно повысить точность измерений. Минимальное давление приборов лежит в районе 23 кПа. Резкое падение напряжения наблюдается довольно редко. Сопротивление шунта, как правило, не превышает 2 Ом. Токоизмерительная частота зависит от работы компаратора.

Универсальные приборы измерений

Универсальные приборы измерений подходят больше для бытового использования. Компараторы в устройствах часто устанавливаются не большой чувствительности. Таким образом, допустимая ошибка лежит в районе 0.5%. Счетчики используются трехразрядного типа. Резисторы применяются на базе конденсаторов. Триоды встречаются как фазового, так и импульсного типа.

Максимальное разрешение приборов не превышает 12 мА. Сопротивления шунта, как правило, лежит в районе 3 Ом. Допустимая влажность для устройств составляет 7 %. Предельное давление в данном случае зависит от установленной системы защиты.


Щитовые модели

Щитовые модификации производятся на 10 и 15 В. Компараторы в устройствах устанавливаются с выпрямителями. Допустимая ошибка приборов составляет не менее 0.4 5. Минимальное давление устройств равняется около 10 кПа. Преобразователи применяются в основном переменного типа. Для самостоятельной сборки устройства не обойтись без двухразрядного счетчика. Резисторы в данном случае устанавливаются со стабилизаторами.

Встраиваемые модификации

Цифровой встраиваемый амперметр выпускается на базе опорных компараторов. у моделей довольно высокая, и допустимая погрешность равняется около 0.2 %. Минимальное разрешение приборов не превышает 2 мА. Стабилизаторы используются как расширительного, так и импульсного типа. Резисторы устанавливаются высокой чувствительности. Микроконтроллеры часто применяются без выпрямителей. В среднем процесс преобразования тока не превышает 140 мс.


Модели DMK

Цифровые амперметры и вольтметры данной компании пользуются большим спросом. В ассортименте указанной фирмы имеется множество стационарных моделей. Если рассматривать вольтметры, то они выдерживают максимальное давление 35 кПа. В данном случае транзисторы применяются тороидального типа.

Микроконтроллеры, как правило, устанавливаются с преобразователями. Для лабораторных исследований устройства данного типа подходят идеально. Цифровые амперметры и вольтметры этой компании производятся с защищенными корпусами.

Устройство Торех

Указанный амперметр (цифровой) производится с повышенной проводимостью тока. Максимальное давление устройство выдерживает в 80 кПа. Минимальная допустимая температура амперметра равняется -10 градусов. Повышенной влажности указанный не боится. Устанавливать его рекомендуется рядом с источником тока. Коэффициент деления равняется только 0.8. Максимальное давление амперметр (цифровой) выдерживает в 12 кПа. Потребляемый ток устройства составляет около 0.6 А. Триод используется фазового типа. Для бытового использования данная модификация подходит.

Устройство Lovat

Указанный амперметр (цифровой) делается на базе двухразрядного счетчика. Проводимость тока модели равняется только 2.2 мк. Однако важно отметить высокую чувствительность компаратора. Система индикации используется простая, и пользоваться прибором очень комфортно. Резисторы в этот амперметр (цифровой) установлены коммутируемого типа.

Также важно отметить, что они способны выдерживать большую нагрузку. Сопротивление шунта в данном случае не превышает 3 Ом. Процесс преобразования тока происходит довольно быстро. Резкое падение напряжения может быть связано только с нарушением температурного режима прибора. Допустимая влажность указанного амперметра равняется целых 70 %. В свою очередь максимальное разрешение составляет 10 мА.

Модель DigiTOP

Этот постоянного тока выпускается с опорными диодами. Счетчик в нем предусмотрен двухразрядного типа. Проводимость компаратора находится на отметке в 3.5 мк. Микроконтроллер применяется с выпрямителем. Чувствительность тока у него довольно высокая. Источником питания выступает обычная батарейка.


Резисторы используются в приборе коммутируемого типа. Стабилизатор в данном случае не предусмотрен. Триод установлен только один. Непосредственно преобразование тока происходит довольно быстро. Для бытового использования этот прибор подходит хорошо. Фильтры для увеличения точности измерения предусмотрены.

Если говорить про параметры вольтметра-амперметра, то важно отметить, что рабочее напряжение находится на уровне 12 В. Потребление тока в данном случае равняется 0.5 А. Минимальное разрешение представленного прибора составляет 1 мА. Сопротивление шунта располагается на отметке в 2 Ом.

Коэффициент деления вольтметра-амперметра только 0.7. Максимальное разрешение указанной модели составляет 15 мА. Непосредственно процесс преобразования тока занимает не более 340 мс. Допустимая ошибка указанного прибора располагается на уровне в 0.1 %. Минимальное давление система выдерживает в 12 кПа.

Цифровой миниатюрный щитовой вольтметр ВР-М01-29СД

 

  • Самый миниатюрный вольтметр в своём классе, размер всего 29,5х29,5мм
  • Широкий диапазон измерения напряжения АС15-450В
  • Класс точности — 1,0
  • Питание от контролируемого напряжения
  • Диапазон частот от 45-400Гц
  • Светодиодный индикатор

 

НАЗНАЧЕНИЕ ВОЛЬТМЕТРА

 Цифровой промышленный вольтметр ВР-М01-29СД предназначен для технологического контроля величины напряжения 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.

 

КОНСТРУКЦИЯ ВОЛЬТМЕТРА

 Вольтметр выпускается в пластмассовом корпусе с задним присоединением проводов. Устанавливается вольтметр на ровную поверхность в отверстие диаметром 22мм и с обратной стороны фиксируется гайкой. Конструкция клемм обеспечивает надёжный зажим проводов сечением до 2,5мм2. На лицевой панели прибора расположен цифровой индикатор отображающий величину напряжения. Светодиодный индикатор, обеспечивает считывание информации при любой освещённости.

 

РАБОТА ВОЛЬТМЕТРА

 Вольтметр не требует оперативного питания, подключается непосредственно в измеряемую цепь. Для исключения ложных показаний при напряжении менее 15В на индикаторе появляется сообщение «L0«. При напряжении более 450 (300) — «Hi«.

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНДИКАТОРА

Питание

 

От измеряемого напряжения

Частота измеряемого напряжения

Гц

45-400

Диапазон измеряемого напряжения

В

АС15…450

Измерительная цепь, она же питание

 

Х1— Х2

Класс точности   1,0

Основная погрешность измерений, не хуже

%

0,5% +/- единица младшего разряда

Потребляемая мощность, не более

Вт

1,0

Степень защиты: корпус/клеммы

 

IP54/IP20

Диапазон рабочих температур

-40…+55

Температура хранения

0С

-60…+70

Относительная влажность воздуха

%

до 80 при 250С

Рабочее положение в пространстве

 

произвольное

Режим работы

 

непрерывный

Средний срок службы, не менее

лет

8

Габаритные размеры

мм

29,5х29,5х54

Масса кг 0,021

Средняя наработка на отказ, не менее

ч

10000

* — спец.исполнение, под заказ

 

ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ ИНДИКАТОРА

Автомобильный вольтметр на светодиодах своими руками. Цифровой вольтметр своими руками

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.

Эта конструкция описывает простой вольтметр, с индикатороми на двенадцати светодиодах. Данное измерительное устройство позволяет отображать измеряемое напряжение в диапазоне значений от 0 до 12 вольт с шагом в 1 вольт, причем погрешность в измерении очень низкая.

На трех операционных усилителях LM324 собраны компараторы напряжения. Их инверсные входы подсоединены к резисторному делителю напряжения, собранного на резисторах R1 и R2, через который на схему идет контролируемое напряжение.


На неинвертирующие входы операционных усилителей поступает опорное напряжение с делителя, выполненного на сопротивлениях R3 — R15. Если на входе вольтметра отсутствует напряжение, то на выходах ОУ будет высокий уровень сигнала и на выходах логических элементов будет логический ноль, поэтому светодиоды не светятся.

При поступление на вход светодиодного индикатора измеряемого напряжения, на определенных выходах компараторов ОУ установится низкий логический уровень, соответственно на светодиоды поступит высокий логический уровень, в результате чего загорится соответствующий светодиод. Для предотвращения подачи уровня напряжения на входе устройства имеется защитный стабилитрон на 12 вольт.

Этот вариант рассмотренной выше схемы отлично подойдет любому автовладельцу и даст ему наглядную информацию о состоянии заряда аккумуляторной батареи. В данном случае задействованы четыре встроенных компаратора микросборки LM324. Инвертирующими входами формируются опорные напряжения 5,6V, 5,2V, 4,8V, 4,4V соответственно. Напряжение аккумулятора напрямую поступает на инвертирующий вход через делитель на сопротивлениях R1 и R7.

Светодиоды выступают в роли мигающих индикаторов. Для настройки, вольтметр, подсоединяют к АКБ, затем регулируют переменный резистор R6 так, чтобы нужные напряжения присутствовали на инвертирующих выводах. Зафиксируйте индикаторные светодиоды на передней панели авто и нанесите рядом с ними напряжение аккумулятора, при котором загораются тот, или иной индикатор.

Итак, хочу сегодня рассмотреть очередной проект с применением микроконтроллеров, но еще и очень полезный в ежедневных трудовых буднях радиолюбителя. Это цифровое устройство на современном микроконтроллере. Конструкция его была взята из журнала радио за 2010 год и может быть с легкостью перестроена под амперметр в случае необходимости.

Это простая конструкция автомобильного вольтметра используется для контроля напряжения бортовой сети автомобиля и расчитана на диапазон от 10,5В до 15 вольт. В роли индикатора применены десять светодиодов.

Сердцем схемы является ИМС LM3914. Она способна оценить уровень входное напряжение и отобразить приблизительный результат на светодиодах в режиме точка или столбик.

Светодиоды выводят текущее значение напряжения аккумулятора или бортовой сети в режиме точки (вывод 9 не подключен или подсоединен на минус) или столбика (вывод 9 к плюсу питания).

Сопротивление R4 регулирует яркость свечения светодиодов. Резисторы R2 и переменный R1 образуют делитель напряжения. При помощи R1 осуществляется настройка верхнего порога напряжения, а при помощи резистора R3 нижнего.

Калибровка схемы делается по следующуму принципу. Подаем на вход вольтметра 15 вольт. Затем изменяя сопротивление R1, добивемся, зажигания светодиода VD10 (в режиме точка) или всех светодиодов(в режиме столбик).

Затем на вход подаем 10,5 вольт и R3 добиваемся свечения VD1. А затем увеличиваем уровень напряжение с шагом в половину вольта. Тумблер SA1 используется для переключения между режимами индикации точка/столбик. При замкнутом SA1 – столбик, при разомкнутом – точка.

Если напряжение на аккумуляторной батареи ниже уровня 11 вольт, стабилитроны VD1 и VD2 не пропускают ток, из-за чего светится только HL1, говорящий о низком уровне напряжения бортовой сети автомобиля.


Если напряжение лежит в интервале от 12 до 14 вольт, стабилитрон VD1 отпирает VT1. HL2 горит, указывая на нормальный уровень АКБ. Если напряжение батареи выше 15 вольт, стабилитрон VD2 отпирает VT2, и загорается светодиод HL3, показывающий значительное превышение напряжения в сети автомобиля.

В роли индикатора, как и в предыдущей конструкции, применены три светодиода.

При низком напряжении уровне загорается HL1. Если норма HL2. А более 14 вольт, вспыхивает третий светодиод. Стабилитрон VD1 формирует опорное напряжение для работы ОУ.

Приветствую всех. Поведу сегодня речь о вольтметре. Что такое вольтметр многие помнят из школьных уроков физики 8 класса. А если быть точнее, то вольтметр (вольт + гр. μετρεω измеряю) — измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или ЭДС в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии. (Согласно определению Википедии)

Идеальный вольтметр должен обладать бесконечно большим внутренним сопротивлением. Поэтому чем выше внутреннее сопротивление в реальном вольтметре, тем меньше влияния оказывает прибор на измеряемый объект и, следовательно, тем выше точность и разнообразнее области применения. К нашему прибору к сожалению это не относится, поскольку по проводам, с помощью которых производим измерения подается ток для питания схемы и индикаторов.
По принципу действия наш вольтметр электронный, цифровой. Это значит, что микросхема, которая установлена внутри измеряет сигнал и преобразует его в цифровой вид для удобства восприятия.
В прошлом веке распространены были стрелочные вольтметры, типа таких:


Впрочем они и сейчас широко используются.

Но возможно Вам более знакомы другие картинки:

индикатор уровня/вольтметр в магнитофоне

или даже в автомобиле семейства ВАЗ классика



У стрелочных вольтметров есть существенный недостаток — подвес катушки со стрелкой, которые требуют бережного отношения и призваны работать только в одном положении (в противном случае возрастает погрешность при измерении). Этого недостатка нет у электронных приборов. Советская промышленность освоила специализированные микросхемы типа 572ПВ2 и 572ПВ5, но они тоже морально устарели.

Доставка:

Обычный пакет, никаких пупырок и прочей защиты.


Дошло обычной почтой без трека примерно за 40 дней с момента заказа.

Заявленные характеристики и реальность:
-Диапазон измерения 3.2-30 Вольт.
-Защита от неправильного включения
Установлен диод защитный.
-При напряжении ниже 10 Вольт точность 0.01 В +-1 знак
-При напряжении выше 10 Вольт точность 0.1 В
-Красный цвет светодиодов
В продаже есть и с другими цветами семисегментных индикаторов
-Не требует питания
На самом деле питается от проводов на которых производится измерение
-Измерение производится по двум проводам
-Дисплей состоит и 3х светодиодных семисегментных индикаторов высотой 0.56 дюйма что соответствует примерно 14 мм
-Время обновления данных 5 раз в секунду
-Максимально изменяемое напряжение 30 Вольт
Ограничено стабилизатором на плате
-Минимальное 3.2 Вольта.
По факту примерно от 3.6 Вольта.
-Заявленная точность:
0.01В при измерении до 10В и 0.1В от 10В и выше, не более 1%±1знак
Соответствует (АЦП 12 бит)
-Диапазон температур -10℃~65℃
-Размеры: 48мм x 29мм x 22мм (L*W*H)
Посадочное отверстие: 46*27мм
-Ток потребления не более 20mA
Ток потребления зависит от цифр на индикаторе — чем больше горит сегментов, тем больше потребляемый ток, но не более 20 мА

Внешний вид с небольшими подробностями:


Размеры соответствуют заявленным, что не удивительно. Поэтому на них подробно останавливаться не буду.
Язычки для фиксации вольтметра в окне:


Плата немного болтается в корпусе, «лечится» каплей герметика или клея.
Пустой корпус и защитная пленка, она же выполняет роль светофильтра:


Пленка с лицевой стороны матовая, благодаря чему бликов при засвете относительно немного:

Индикатор на 3 знака. Даже пленку не сняли:
Фото для сравнения


Пленка «работает при засвете» С бликами достаточно приемлемо:


параметры читаемы.

Дошли наконец и до платы:
Пайка вполне аккуратная, следов флюса не обнаружено.


D1 защитный диод не дает выйти из строя компонентам при неправильном подключении (неправильная полярность). U2 стабилизатор 7133H Holtek (3.3 Вольта) от него питается микросхема. На основании того, что на стабилизаторе (серия low drop) падает минимум 0.1 Вольта, а так же на диоде падает не менее 0.2 Вольта, поэтому минимальное питание вольтметра, при котором гарантированы стабильные значения должно быть не менее 3.6 Вольта. Что не совпадает с заявленным продавцом. Резисторы 221 (8штук) ограничивают ток сегментов индикаторов.
Маркировка на контроллере удалена. Изначально я подумал, что используется какой то PIC16, но я не нашел в каталоге корпуса с 16 ногами, поэтому все же склонился к мысли о контроллере серии Holtek . В любом случае АЦП 12 бит избыточен для 30 Вольт и точности 1 знак после запятой. С небольшой натяжкой можно было бы использовать 8 бит АЦП.

Испытания:
Сводятся к банальному сравнению с существующими приборами.
Не обращайте внимания на минусовые показания, это у нас электрики так пользуются, а я сразу и не заметил.
Скрутки проводов для одновременного подключения- не выход из положения. Использовал пружинные клеммники wago.


Заявлена работа от 3.2 Вольта, но внутренний стабилизатор требует минимум 3.4 Вольта на входе.


забыл переключить на больший диапазон



Вообщем точность относительно высокая и даже обнаружилось что токоизмерительные клещи занижают показания, поэтому их как ориентир я буду игнорировать.
Плату я не замораживал, но пробовал греть феном примерно до +50С. Результаты не изменились.

Оккупировала детское кресло


неудачное фото


Небольшое не обязательное видео о бликах и частоте обновления показаний для наглядности:

Выводы:
Различные самоделки — прямое предназначение. Если произвести герметизацию щелей, то можно использовать как защищенные IP 67. Одна из причин подвигших меня купить данные вольтметры — заканчиваются старые запасы стрелочных вольтметров. Я применяю их в самодельных зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов на базе трансформатора для электронных ламп. К сожалению фотографий законченного устройства ни одной нет — потребители на мою просьбу прислать фото в работе игнорируют. Ссылку на посторонний ресурс размещать не буду, по желанию можно в личку отправить.
Существуют в продаже и более дешевые варианты вольтметров — без корпуса.

Плюсы:
Исполнение корпуса с рамкой (щитовое исполнение) дает возможность закрыть глаза на неточно изготовленое посадочное отверстие
Большие и яркие цифры
Существуют несколько цветов
Экран почти не дает бликов
Точность соответствует +-1 последнему знаку
Минусы:
Питание требует от 3.6 Вольта (заявлено 3.2)
Плата незначительно болтается в корпусе.

Планирую купить +11 Добавить в избранное Обзор понравился +28 +43

Это описание простого псвевдоаналогового вольтметра. Чтение измеренного значения происходит в виде точек светодиодов, стилизованных по типу стрелочнового датчика (хотя можно сделать и в виде LED линейки), но измерение происходит в цифровой форме, с использованием микроконтроллера. Вольтметр был создан в качестве дополнения к регулируемому блоку питания и был сделан из имеющихся под рукой радиоэлементов.

Схема принципиальная

Вольтметр состоит из двух частей: дисплея и измерительного модуля. Здесь обычный блок питания 5 В, МК Atmega8 с внешним источником опорного напряжения и регистры с 32 светодиодами.


Простой LED вольтметр — схема цифровой части

Основной диапазон измерений напряжения 1-32 В с разрешением 1 В, но решено ещё добавить автоматическое изменение диапазона на 0,1-3,2 В с разрешением 0,1 В.


Простой LED вольтметр — схема индикатора

Принцип действия основан на измерении напряжения с помощью двух преобразователей ADC0 и ADC1. Преобразователь ADC1 используется для определения диапазона измерения. Значение с этого датчика позволяет контролировать и добавлять резистор R9 через пин порта PC2 — образуя делитель 1:10, или отключая его. Для напряжений 0,1-3,2 V входное напряжение с CON2 подается через резистор R8 и поступает непосредственно на вход преобразователя ADC0. Если напряжение превысит заданное значение 3,3 вольта, то происходит переключение с низкого диапазона, (загорается зеленый диод LED33), на диапазон высокий.

Чтобы использовать такой вольтметр для блока питания 15 В, можно вместо делителя 1:10 установить делитель 1:4, что как раз и дает диапазон до 16 В с разрешением 0,5 В. Так как не каждому понравится переключение диапазонов, можно от этого отказаться и сделать один диапазон, соединив R9 непосредственно на массу, разрезав соединение с контактом PC2, ADC1 неиспользованный, вы можете также подключить к массе.

Диоды D2-D5 (вместе с R8, R10), представляют собой простейшую защиту преобразователей от подачи напряжения выше, чем напряжение питания Atmega, то есть 5 В. Конденсаторы C7, C8 дополнительно фильтруют расчетное напряжение. От внутреннего опорного напряжения Atmega отказались из-за его нестабильности. Образцовое напряжение выполнено на TL431. Значение опорного напряжения было зафиксировано на уровне 3,3 В. Точная настройка осуществляется с помощью потенциометра. Резисторы R3 и R4 позволяют подобрать диапазон регулировки напряжения потенциометра.

Питание аналоговой части МК также выполнено типично, с использованием дросселя 10 мкГн и конденсатора 100 нФ. Разделили массу цифровую и аналоговую.

Напряжение измерения передаются последовательно в регистры сигналами, маркированными как CLK, D и С., которые выводятся на разъем CON4.

Переключение режимов

Вольтметр может работать в режиме «светящейся точки» по стандартной настройке, или в режиме LED линейки. Изменение режима осуществляется изменением состояния контакта PB0, pin 14. Подключение к массе — это режим точечный, отсоединение этого контакта от массы — перевод в режим линейки.

Транзистор T1, R6, R7 и LED1 образуют простой источник тока, благодаря чему можно избежать необходимости применения отдельных резисторов для каждого из 32 светодиодов дисплея. Ток такого источника тока определяется номиналом R7. Вольтметр выполнен на односторонних печатных платах. Файлы и прошивка — .

При работе с различными электронными изделиями возникает потребность измерять режимы или распределение переменных напряжений на отдельных элементах схемы. Обычные мультиметры, включённые в режиме AC, могут фиксировать лишь большие значения этого параметра с высокой степенью погрешности. При необходимости снятия небольших по величине показаний желательно иметь милливольтметр переменного тока, позволяющий производить измерения с точностью до милливольта.

Для того чтобы изготовить цифровой вольтметр своими руками, нужен определённый опыт работы с электронными компонентами, а также умение хорошо управляться с электрическим паяльником. Лишь в этом случае можно быть уверенным в успехе сборочных операций, осуществляемых самостоятельно в домашних условиях.

Вольтметр на основе микропроцессора

Выбор деталей

Перед тем, как сделать вольтметр, специалисты рекомендуют тщательно проработать все предлагаемые в различных источниках варианты. Основное требование при таком отборе – предельная простота схемы и возможность измерять переменные напряжения с точностью до 0,1 Вольта.

Анализ множества схемных решений показал, что для самостоятельного изготовления цифрового вольтметра целесообразнее всего воспользоваться программируемым микропроцессором типа РІС16F676. Тем, кто плохо знаком с техникой перепрограммирования этих чипов, желательно приобретать микросхему с уже готовой прошивкой под самодельный вольтметр.

Особое внимание при закупке деталей следует уделить выбору подходящего индикаторного элемента на светодиодных сегментах (вариант типового стрелочного амперметра в этом случае полностью исключён). При этом предпочтение следует отдать прибору с общим катодом, поскольку число компонентов схемы в этом случае заметно сокращается..

Дополнительная информация. В качестве дискретных комплектующих изделий можно использовать обычные покупные радиоэлементы (резисторы, диоды и конденсаторы).

После приобретения всех необходимых деталей следует перейти к разводке схемы вольтметра (изготовлению его печатной платы).

Подготовка платы

Перед изготовлением печатной платы нужно внимательно изучить схему электронного измерителя, учтя все имеющиеся на ней компоненты и разместив их на удобном для распайки месте.

Важно! При наличии свободных средств можно заказать изготовление такой платы в специализированной мастерской. Качество её исполнения в этом случае будет, несомненно, выше.

После того, как плата готова, нужно «набить» её, то есть разместить на своих местах все электронные компоненты (включая микропроцессор), а затем запаять их низкотемпературным припоем. Тугоплавкие составы в этой ситуации не подойдут, поскольку для их разогрева потребуются высокие температуры. Так как в собираемом устройстве все элементы миниатюрные, то их перегрев крайне нежелателен.

Блок питания (БП)

Для того чтобы будущий вольтметр нормально функционировал, ему потребуется отдельный или встроенный блок питания постоянного тока. Этот модуль собирается по классической схеме и рассчитан на выходное напряжение 5 Вольт. Что касается токовой составляющей этого устройства, определяющей его расчетную мощность, то для питания вольтметра вполне достаточно половины ампера.

Исходя из этих данных, подготавливаем сами (или отдаём для изготовления в специализированную мастерскую) печатную плату под БП.

Обратите внимание! Рациональнее будет сразу подготовить обе платы (для самого вольтметра и для блока питания), не разнося эти процедуры по времени.

При самостоятельном изготовлении это позволит за один раз выполнять сразу несколько однотипных операций, а именно:

  • Вырезка из листов стеклотекстолита нужных по размеру заготовок и их зачистка;
  • Изготовление фотошаблона для каждой из них с его последующим нанесением;
  • Травление этих плат в растворе хлористого железа;
  • Набивка их радиодеталями;
  • Пайка всех размещённых компонентов.

В случае, когда платы отправляются для изготовления на фирменном оборудовании, их одновременная подготовка также позволит выгадать как по цене, так и по времени.

Сборка и настройка

При сборке вольтметра важно следить за правильностью установки самого микропроцессора (он должен быть уже запрограммирован). Для этого необходимо найти на корпусе маркировку его первой ножки и в соответствии с ней зафиксировать корпус изделия в посадочных отверстиях.

Важно! Лишь после того, как есть полная уверенность в правильности установки самой ответственной детали, можно переходить к её запаиванию («посадке на припой»).

Иногда для установки микросхемы рекомендуется впаивать в плату специальную панельку под неё, существенно упрощающую все рабочие и настроечные процедуры. Однако такой вариант выгоден лишь в том случае, если используемая панелька имеет качественное исполнение и обеспечивает надёжный контакт с ножками микросхемы.

После запайки микропроцессора можно набить и сразу же посадить на припой все остальные элементы электронной схемы. В процессе пайки следует руководствоваться следующими правилами:

  • Обязательно использовать активный флюс, способствующий хорошему растеканию жидкого припоя по всей посадочной площадке;
  • Стараться не задерживать жало на одном месте слишком долго, что исключает перегрев монтируемой детали;
  • По завершении пайки следует обязательно промыть печатную плату спиртом или любым другим растворителем.

В том случае, если при сборке платы не допущено никаких ошибок, схема должна заработать сразу после подключения к ней питания от внешнего источника стабилизированного напряжения 5 Вольт.

В заключение отметим, что собственный блок питания может быть подключен к готовому вольтметру по завершении его настройки и проверки, производимой по стандартной методике.

Видео

Как сделать собственный вольтметр

При работе с электричеством одним из важнейших инструментов в вашем распоряжении является вольтметр . Это устройство регистрирует величину напряжения, протекающего через ток в любой заданной точке. Вольтметры бывают самых разных стилей, от стационарных счетчиков в транспортных средствах до портативных устройств, которые используют электрики. Они могут быть в простой аналоговой форме или в виде цифрового мультиметра, выполняющего множество различных функций.Если вам нужно проверить цепь, но у вас нет вольтметра, вы можете собрать его самостоятельно, используя несколько простых предметов.

Шаг 1. Найдите металлическую катушку

Чтобы сделать собственный вольтметр, вам понадобится медная катушка, которая может проводить электричество. Вы можете найти эту медную катушку в других нерабочих электрических устройствах, или вы можете сделать ее самостоятельно. Это должна быть тонкая медная проволока, плотно обернутая вокруг непроводящего материала.

Шаг 2. Соберите рамку для вольтметра

Теперь вам нужно построить рамку для вольтметра.Начните с небольшого куска дерева размером 6 на 6 дюймов для основы. Приклейте две детали (маленькие 1-дюймовые брусочки), стоящие вверх, к основанию. Они должны быть на расстоянии около 1/2 дюйма друг от друга.

Шаг 3. Прикрепите пластиковые детали

Вырежьте ножом небольшую выемку в пластиковых деталях, чтобы они служили опорой для вольтметра. Приклейте их на два куска дерева, которые стоят вертикально.

Шаг 4. Приклейте четвертую дощечку

Возьмите четвертую дощечку и приклейте ее сбоку от двух стоящих вертикально опорных частей.Этот кусок должен быть позади двоих и лежать на их спине. Приклейте медную катушку к центру этого последнего куска дерева.

Шаг 5. Сборка счетчика

Прикрепите небольшой магнит к концу соломинки. Используйте клей, чтобы закрепить магнит. Возьмите швейную иглу и протолкните ее через соломинку, пока она не выйдет с другой стороны. Он должен быть ближе к концу, где расположен магнит. Поместите иглу между двумя опорами, опирающимися на пластиковые выемки.Приклейте два куска металла к концам иглы, чтобы она оставалась на пластиковых выемках.

Шаг 6. Проверка вольтметра

Наклоните вольтметр на бок так, чтобы магнит повернулся к катушке. Поместите батарею рядом с концами клемм катушки. Используйте провод, чтобы прикрепить положительный конец батареи к левой стороне катушки. Используйте другой провод, чтобы соединить отрицательный конец батареи с правой стороной катушки. Когда через катушку проходит ток, он отталкивает магнит и заставляет соломинку качаться.Как только вы освободите провод от тока, магнит вернется в исходное нулевое положение.

11 лучших электронных комплектов для взрослых и любителей

Знаете ли вы, что существуют электрические наборы для взрослых?
Да… они не только для детей.
Электронные наборы для взрослых — это веселый и увлекательный способ узнать больше об электронике для людей всех возрастов!
По мере появления новых продуктов в электронной промышленности все чаще можно найти электронные наборы для детей, такие как Kano, littleBits, LightUp или MakeyMakey.Единственная проблема заключается в том, что эти наборы созданы для детей и не подойдут для большинства взрослых или людей, которые ищут более сложные задачи.
Сегодня мы объясним разницу между детским комплектом и комплектом для взрослых, разберем лучшие комплекты для взрослых на рынке и покажем вам, как
найти лучший электронный комплект, соответствующий вашим потребностям.

Знакомство с электронными комплектами для взрослых

Электронные комплекты — это предварительно собранные комплекты, включающие все необходимые детали и пошаговые инструкции по сборке определенного электронного гаджета.

Во-первых, цель этих наборов — помочь участнику изучить процесс и науку, лежащие в основе электронных систем, на практике. Электронные наборы используются в первую очередь в образовании, чтобы помочь решить проблему или просто как интересный способ попрактиковаться в своих навыках.

Кроме того, детские электронные наборы предназначены в первую очередь для того, чтобы помочь детям в возрасте 8-10 лет начать изучение электроники с простых целей, таких как включение лампочки или запуск двигателя мини-вентилятора.

Эти проекты могут быть очень полезными, чтобы привлечь внимание маленьких детей и учащихся раннего возраста, но не достаточно привлекательными или сложными для взрослых.Важно, чтобы вы нашли комплект, соответствующий вашему набору навыков, и не усложняйте задачу, мы можем помочь вам найти комплект, соответствующий вашему набору навыков.

Поэтому электронные наборы для взрослых имеют более продвинутые функции и пошаговые инструкции, которые помогут вам собрать свой гаджет. Эти наборы часто требуют простого понимания электроники и включают объяснения, которые помогут вам еще больше заинтересовать вас и расширить ваши знания об электронике.

Наконец, они могут варьироваться от сложных переключателей до сборки осциллографов и мини-роботов.Наборы для взрослых могут включать в себя больше функций, отзывов, функций программирования и взаимодействия с оборудованием, чем наборы для детей.

Не волнуйтесь, у нас есть ответ. Вот наши лучшие 9 электронных наборов для взрослых.

Цена: $59,95

Краткое описание: Essential Electronic Kit от Circuit Specialists — это самый большой комплект, который мы предлагаем по лучшей цене. Этот набор основных электронных компонентов включает 275 элементов, включая резисторы, конденсаторы, выпрямители, диоды и многое другое.Если бы вы купили все эти компоненты по отдельности, вы бы потратили около 150 долларов. Вы экономите более 50%, покупая версию комплекта! С помощью этого комплекта вы можете создавать такие проекты, как монитор напряжения, тестер кристалла, светодиодный индикатор; схема автоматического выключения автомобильных фар и многое другое.

Идеально подходит для: Любого любителя, интересующегося разнообразными проектами и стремящегося сэкономить на большом количестве электрооборудования.

Цена: $59,95

Краткое описание: Стартовый комплект Arduino Basics включает в себя все необходимое для создания собственного вольтметра, светодиодной игры, схемы зуммера и воспроизведения мелодии.Этот набор включает в себя более 100 различных деталей с инструкциями по веселым и простым урокам. Учебные пособия по Arduino — идеальный способ для любого учащегося понять и попрактиковаться в основах электронного тестирования.

Идеально подходит для: Это наш самый универсальный набор, идеально подходящий для людей всех уровней квалификации, чтобы начать работу с электронными наборами для взрослых. Этот комплект включает в себя очень подробные инструкции, которые помогут учащимся от начинающих до средних. Также идеально подходит для любого любителя электроники, который хочет расширить свои знания в области электротехники.

Цена: $99,99

Краткое описание: Стартовый набор Arduino Basics — это большой и подробный электронный набор для взрослых, включающий все необходимое для более чем 15 различных проектов. Проекты в этом наборе включают температуру, свет, звук и шаговые двигатели. В этот комплект также входят бонусный контент и инструкции, которые помогут комбинировать этот комплект с любыми другими имеющимися у вас электронными комплектами

.

Идеально подходит для: Этот набор идеально подходит для людей с любым уровнем подготовки, а также для тех, кто ищет большой набор для выполнения нескольких проектов.Также идеально подходит для любителей, которые ищут дополнительные электрические детали для создания новых шедевров из существующих наборов.

Цена: $99,95

Краткое описание: Робототехнический функциональный набор от OSEPP — один из самых интересных и высокотехнологичных проектов, которые предстоит завершить. В этот комплект входят все необходимое для выполнения большинства роботизированных задач, включая широкий спектр датчиков и функций. Этот комплект поможет вам выполнять задачи, включая настройку освещения и датчиков.Технология Bluetooth позволит пользователям управлять роботом со своих смартфонов, достаточно загрузить приложение из магазина приложений.

Идеально подходит для: Любого человека со смартфоном, который хочет получить опыт робототехники. Также идеально подходит для любого любителя со смартфоном, который ищет забавный или уникальный проект для завершения.

Цена: $11,95

Краткое описание: Набор для обучения пайке от Elenco — это наш недорогой комплексный набор для начала работы с пайкой.Завершение этого комплекта поможет вам понять принципы пайки, познакомиться с различными электронными компонентами и поможет вам достичь хорошей техники. Этот набор является одним из наших наиболее ценных наборов, ориентированных на пользователей, которые менее опытны в пайке.

Идеально подходит для: Этот набор идеально подходит для тех, кто только начинает изучать паяльные работы или хочет освоить некоторые приемы пайки.

Цена: $32.00

Краткое описание: Этот набор имеет большую область применения, предлагая 40 документированных проектов с практическими лабораторными инструкциями. С таким набором вы можете узнать о многих важных функциях компонентов, таких как резисторы, потенциометры, конденсаторы, динамики, фотоэлементы, полупроводники и многое другое! Некоторые из проектов включают детектор влажности, электронный орган, осциллятор азбуки Морзе и многое другое.

Идеально подходит для: Любителя электроники, который ищет набор, предлагающий множество или несколько вариантов и проектов.Любой человек, которому нравится получать инструкции, подобные тем, которые вы получили бы в академической среде.

Цена: $79,95

Краткое описание: Вы когда-нибудь хотели построить робота, но не знали, как это сделать? Этот комплект для вас! 2-Wheeler Balancing Robot Kit — супер крутой проект, готовый покорить все типы местности. В этом проекте используется минимальное количество деталей, и им легко управлять, используя только алюминий аэрокосмического класса и антикоррозийное покрытие.

Идеально подходит для: Этот конкретный набор представляет собой расширенную настройку с очень простыми инструкциями и шагами для выполнения. По этим причинам это забавный проект, предназначенный для людей с любым набором навыков. Просто следуйте инструкциям по настройке и использованию, и ваш робот мгновенно начнет кататься по местности.

Цена: $74,00

Краткое описание: Этот набор включает в себя роботизированную руку, а также все необходимое для отработки навыков программирования.Расширьте свои знания о робототехнике, отрабатывая такие функции, как подъем, перемещение и поворот. Узнайте, как управлять роботом-манипулятором, и получите практический опыт, попрактикуйтесь в программировании и изучите разработку аппаратного обеспечения.

Идеально подходит для: Этот набор предназначен для студентов, изучающих робототехнику, кодирование или разработку аппаратного обеспечения. Этот комплект может отлично подойти для классной комнаты или лаборатории, где несколько студентов работают вместе над каждой роботизированной рукой. Любой любитель электроники ищет забавный и уникальный проект менее чем за 100 долларов.

В заключение

Как компания, мы ценим важность обучения и образования STEM и хотим сделать все возможное, чтобы помочь. Мы сотрудничаем с рядом университетов, колледжей и школ K-12, разрабатывая индивидуальные комплекты электроники для их электронных и инженерных лабораторий.

Сотрудничая с Circuit Specialists, вы можете сэкономить драгоценное время и деньги, используя наш экспертный опыт в поиске поставщиков и комплектовании. Для получения дополнительной информации посетите наш блог о пользовательских электронных наборах для студентов.

Мы надеемся, что эта статья о лучших электронных комплектах для взрослых поможет вам сузить круг выбора. Если вы все еще не уверены, какой комплект вам следует купить, напишите нам по адресу [email protected].

Если вы являетесь преподавателем или руководителем лаборатории, заинтересованным в расценках на индивидуальные комплекты или для получения дополнительной информации, свяжитесь с нами по адресу [email protected] или по телефону 1-800-528-1417.

Практическое устранение неисправностей электронных схем для инженеров и техников — EIT | Инженерно-технологический институт: EIT

3.2 Контрольно-измерительные приборы

Существует множество типов контрольно-измерительных приборов для устранения неполадок электроники. Методы устранения неполадок связаны с определенным количеством личного мнения. Кто-то может предпочесть использовать вольтметр для устранения неполадок, другой может использовать выводы осциллографа. Хотя личный выбор всегда есть, техник должен быть знаком со всеми методами, преимуществами и недостатками, ограничениями и типами инструментов для устранения неполадок.

Аналоговый и цифровой мультиметр [вольт-омный мультиметр (VOM)] доступен для поиска и устранения неисправностей аналоговых цепей.

Мультиметр

Мультиметр является наиболее полезным инструментом для специалистов по поиску и устранению неисправностей. Этот прибор облегчает измерение постоянного напряжения, переменного напряжения, постоянного тока и значений сопротивления. С соответствующими аксессуарами он также может измерять другие параметры, такие как высокочастотные сигналы, высокое напряжение и так далее.

Вольтметры и амперметры переменного и постоянного тока, а также омметры доступны в различных диапазонах и конфигурациях.Мультиметр представляет собой комбинацию всех этих измерителей, что делает его очень полезным в полевых условиях.

Аналоговый мультиметр используется, когда требуется просто наличие значения, близкого к заданному, а не точное ожидаемое измеренное значение. Аналоговая индикация приблизительного значения напряжения наблюдается быстрее, чем цифровая индикация. Они менее восприимчивы к посторонним шумам.

Когда требуется высокая точность, особенно когда необходимо обнаружить очень небольшие изменения уровня, предпочтение отдается цифровому мультиметру.

Рисунок 3.11
Аналоговый мультиметр

Аналоговый мультиметр является наиболее широко используемым контрольно-измерительным прибором. Он работает с подвижной катушкой с постоянным магнитом, которая может быть вольтметром постоянного тока, вольтметром переменного тока и миллиамперметром постоянного тока или омметром. Иногда также присутствует средство измерения переменного тока.

Он представляет собой катушку из тонкой проволоки, намотанную на прямоугольную алюминиевую раму. Он установлен в воздушном пространстве между полюсами постоянного подковообразного магнита.См. следующий рисунок:

Рисунок 3.12
Счетчик с подвижной катушкой

Когда электрический ток протекает через катушку, создается магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита, заставляя катушку вращаться. Направление вращения зависит от направления потока электронов в катушке. Величина отклонения стрелки пропорциональна току. В обычных метрах отклонение полной шкалы (FSD) составляет около 90 градусов.

Использование мультиметра

Мультиметр работает без ошибок, если при его использовании были выполнены предварительные настройки. Шкала стандартного мультиметра показана на следующем рисунке:

Рисунок 3.13
Типовая шкала аналогового мультиметра

Ниже приведены настройки мультиметра:

  • Положите мультиметр на стол лицевой стороной вверх.
  • Установите переключатель диапазонов в положение ВЫКЛ.
  • Замкните два измерительных щупа вместе.
  • Обратите внимание, показывает ли стрелка счетчика ровно 0 в крайнем левом конце шкалы.
  • Если он не показывает 0, медленно поворачивайте винт механизма измерения, пока не будет получено правильное показание 0.

Измерение тока

Счетчик с подвижной катушкой в ​​основном чувствителен к току и поэтому является амперметром. Для измерения постоянного тока поместите измеритель (амперметр для измерения тока) последовательно с цепью. При включении амперметра в цепь его внутреннее сопротивление складывается, уменьшая тем самым ток в измерительной ветви.Обычно это сопротивление мало и им можно пренебречь.

Для измерения переменного тока используются счетчики выпрямительного типа, которые реагируют на среднее значение выпрямленного переменного тока. Измеритель должен быть откалиброван в амперах (среднеквадратичное значение) для измерения синусоидальных волн.

Измерение напряжения

Измеритель тока можно использовать для измерения напряжения. Измеритель с подвижной катушкой имеет постоянное сопротивление. Таким образом, ток через счетчик пропорционален напряжению.

Для измерения разности потенциалов между двумя точками подключите к этим точкам два провода вольтметра. Итак, в отличие от амперметра, вольтметр подключается параллельно цепи, потенциал которой необходимо измерить.

Для измерения напряжения переменного тока требуется выпрямление. Как и в измерителях тока переменного тока, вольтметры переменного тока реагируют на среднее значение выпрямленного напряжения, но калибруются в среднеквадратичных значениях для синусоидальной волны.

Измерение сопротивления

Измеритель с подвижной катушкой можно использовать для измерения неизвестного сопротивления.Испытательные щупы замыкают накоротко, а регулятор регулировки сопротивления поворачивают так, чтобы ток через полное сопротивление цепи имел отклонение на всю шкалу.

Омметр никогда не используется во время работы цепи. Иногда сопротивления зависят от условий цепи, в этом случае измерьте напряжение на сопротивлении, ток через него и рассчитайте сопротивление.

Рекомендации по эксплуатации
  • Перед выполнением любых измерений установите переключатель диапазонов в правильное положение.
  • Всегда рекомендуется начинать с самого высокого диапазона в случае неизвестного измерения. Никогда не подавайте большее напряжение или ток, чем указано в каждой позиции.
  • Удалите параллакс для наиболее точных показаний. Посмотрите на шкалу с точки, где сходятся указатель и его отражение в зеркале.
  • Когда измеритель не используется, держите переключатель диапазона в положении OFF и извлекайте батареи.
  • Всегда подключайте счетчик последовательно к нагрузке при измерении тока.Выберите нужный диапазон тока и подключите измеритель последовательно к тестируемой цепи.
  • Полярность проводов не важна при измерении переменного тока. Чувствительность измерителя различна для диапазонов переменного и постоянного тока.

Практические советы
  • Не измеряйте напряжение в цепи с высоким сопротивлением или высоким сопротивлением с помощью измерителя с относительно низким входным сопротивлением.
  • Не используйте мультиметр для измерения интегральных схем с полевыми МОП-транзисторами, если вы не знаете, что датчики свободны от статического электричества.
  • Избегайте использования вольтметра (вместо логического пробника) для измерения логической 1 и логического 0 в цифровой цепи.
  • В случае измерения переменного тока движение счетчика реагирует на среднее значение выпрямленного тока, поэтому возможны неточности измерения из-за различной формы волны. Если применяемый сигнал не синусоидальный (прямоугольный или треугольный), то вольтметры переменного тока выпрямленного типа подвержены ошибкам. Поэтому рекомендуется свериться с таблицей производителя, чтобы узнать, какие факторы следует учитывать, чтобы получить правильное значение.
  • Аккумуляторы в измерителе следует часто проверять на правильность работы в диапазонах сопротивления.

Цифровой мультиметр

В мультиметре аналогового типа значение измеряемого параметра оценивается по положению стрелки на калиброванной шкале. Даже при использовании высококлассного измерителя этого типа трудно снимать показания с точностью лучше, чем примерно 1 процент от значения полной шкалы.

Это ограничение во многом наложено физическим расположением шкалы и схемой стрелки.Для более точных измерений было бы лучше, если бы фактическое значение напряжения или тока отображалось непосредственно в виде числового значения.

Цифровой измеритель отображает измерения в виде дискретных чисел вместо отклонения стрелки на шкале. Они имеют высокий входной импеданс, и пользователю нужно только установить переключатель функций и прочитать результат измерения.

Основная выполняемая функция — аналого-цифровое преобразование. Аналоговый входной сигнал может быть постоянным напряжением, переменным напряжением, сопротивлением или переменным или постоянным током.Таким образом, цифровое значение преобразуется в пропорциональную продолжительность времени, которая, в свою очередь, запускает или останавливает точный осциллятор. Выходной сигнал генератора подается на счетчик, который управляет цифровым устройством считывания значений напряжения.

Рисунок 3.14
Цифровой мультиметр

Цифровой мультиметр классифицируется по количеству отображаемых полных цифр. Цифра превышения диапазона — это дополнительная цифра, позволяющая пользователю считывать значения, выходящие за пределы полной шкалы. Цифра превышения диапазона иногда называется «половина» цифры.Например, если сигнал изменится с 9,999 на 10,012, четырехразрядный дисплей потребует изменения диапазона, а второе измерение покажет 10,01 В. 0.0002 не будет прочитан. На дисплее с четырьмя с половиной цифрами эта проблема не возникнет.

Помимо считывания значений напряжения, тока и сопротивления, цифровой мультиметр также может использоваться для измерения температуры, частоты, рабочего цикла, емкости и других параметров с помощью дополнительных принадлежностей. Они используются для проверки диодов и проверки целостности цепи.

Проверка диода с помощью цифрового мультиметра

Диод представляет собой полупроводниковый прибор, проводящий постоянный ток только в одном направлении. Другими словами, диод имеет очень низкое сопротивление при прямом смещении и чрезвычайно высокое сопротивление при обратном смещении. Омметр подает известное напряжение от внутреннего источника (батареи) на измеряемый резистор. Теоретически это напряжение может достигать 1,5 В или 3 В. Диоду требуется напряжение 0,7 В, чтобы сместиться в прямом направлении.Следовательно, если положительный щуп омметра подсоединить к аноду, а отрицательный щуп омметра подсоединить к катоду, диод будет смещен в прямом направлении. В этом случае омметр показывает очень низкое сопротивление. Если щупы поменять местами по отношению к аноду и катоду, диод смещается в обратном направлении. Затем омметр показывает очень высокое сопротивление. Таким образом, для проверки диода можно использовать обычный омметр.

Большинство цифровых мультиметров (DMM) имеют функцию проверки диодов .Он отмечен на переключателе выбора маленьким символом диода. Когда цифровой мультиметр установлен в режим проверки диодов, он обеспечивает достаточное внутреннее напряжение для проверки диода в обоих направлениях. Положительный щуп цифрового мультиметра (красного цвета) подключается к аноду, а отрицательный щуп цифрового мультиметра (черного цвета) — к катоду. Если диод исправен, мультиметр должен отображать значение в диапазоне от 0,5 В до 0,9 В (обычно 0,7 В). Затем щупы мультиметра меняют местами относительно анода и катода.Поскольку диод в этом случае выглядит как разомкнутая цепь для мультиметра, практически все внутреннее напряжение цифрового мультиметра будет проходить через диод. Значение на дисплее зависит от внутреннего источника напряжения измерителя и обычно находится в диапазоне от 2,5 В до 3,5 В.

Рисунок 3.15
Правильно функционирующий диод

Неисправный диод выглядит либо как разомкнутая, либо как замкнутая цепь в обоих направлениях. Первый случай более распространен и обусловлен в основном внутренним повреждением p-n-перехода из-за перегрева.Такой диод имеет очень высокое сопротивление как при прямом, так и при обратном смещении. С другой стороны, мультиметр показывает 0 В в обоих направлениях, если диод закорочен. Иногда неисправный диод может не иметь полного короткого замыкания (0 В), но может отображаться как резистивный диод , и в этом случае измеритель показывает одинаковое сопротивление в обоих направлениях (например, 1,5 В). Это показано на рис. 3.16.

Рисунок 3.16
Дефектные диоды

Как уже упоминалось ранее, если в конкретном мультиметре не предусмотрена специальная функция проверки диодов, диод все равно можно проверить, измеряя его сопротивление в обоих направлениях.Селекторный переключатель установлен в положение OHMs. Когда диод смещен в прямом направлении, измеритель показывает от нескольких сотен до нескольких тысяч Ом. Фактическое сопротивление диода обычно не превышает 100 Ом, но внутреннее напряжение многих измерителей относительно низкое в диапазоне омов, и этого недостаточно для полного прямого смещения p-n перехода диода. По этой причине отображаемое значение выше. Когда диод смещен в обратном направлении, измеритель обычно отображает некоторый тип индикации выхода за пределы диапазона, например «OL», потому что сопротивление диода в этом случае слишком велико и не может быть измерено измерителем.

Фактические значения измеренных сопротивлений не имеют значения. Однако важно убедиться, что существует большая разница в показаниях, когда диод смещен в прямом направлении и когда он смещен в обратном направлении. Собственно, это все, что вам нужно знать. Это указывает на то, что диод работает нормально.

Осциллограф

До сих пор мы рассматривали счетчики, которые отображают статические уровни напряжения или тока. Для более полных тестов работы цепи нам нужно изучить, как сигнал изменяется во времени.Это включает в себя отображение графика исследуемого сигнала в зависимости от времени, и инструментом, используемым для этого, является осциллограф.

Он дает визуальную индикацию того, что делает схема, и показывает, что идет не так быстрее, чем любой другой прибор. Мультиметр может обнаруживать наличие сигналов, и если форма сигнала известна, можно рассчитать среднее, пиковое, среднеквадратичное значение или размах сигнала. Однако, если форма сигнала неизвестна, это невозможно. На сигнал может накладываться шум, и мультиметр не сможет дать правильную информацию.Осциллограф дает достоверную и четкую картину осциллограмм.

Общие сведения об осциллографе

На следующем рисунке показаны все основные элементы управления на передней панели. Элементы управления могут присутствовать в форме, отличной от показанной, но они должны присутствовать в осциллографе.

Рисунок 3.17
Элементы управления на осциллографе

Элементы управления следующие:

  • Управление ВКЛ/ВЫКЛ
  • Контроль фокусировки
  • Регуляторы положения по осям X и Y
  • Триггер, синхронизация или контроль уровня
  • Регулятор интенсивности или яркости

Иногда управление ВКЛ/ВЫКЛ можно комбинировать с управлением Интенсивностью/Яркостью.

Прибор напрямую подключен к сети. После включения прибора подождите некоторое время, пока нагреватель ЭЛТ прогреется. Поворачивайте регулятор яркости по часовой стрелке, пока не увидите на экране горизонтальную линию кривой.

Если кривая не отображается на экране, поверните регулятор яркости до упора по часовой стрелке. Поверните ручку Time/cm на самую медленную скорость, но не в положение «выключено». При этих настройках на экране должно появиться светлое пятно, медленно перемещающееся слева направо.

Тем не менее, если ничего не видно, отрегулируйте регулятор Trig/Level по часовой стрелке и посмотрите, не появится ли что-нибудь. Отрегулируйте элементы управления положением по вертикали и горизонтали, пока не появится кривая.

Если все вышеперечисленные действия не привели к отображению кривой на экране, прибор неисправен. Отключите питание и проверьте предохранители.

После отображения трассы на экране используйте элементы управления положением по вертикали и горизонтали, чтобы начать трассу с левой стороны экрана и расположить вдоль центральной линии.Управление фокусом используется для получения максимально тонкой линии. Уменьшите настройку яркости до комфортного уровня просмотра.

При измерениях с помощью осциллографа очень ценна пара щупов, которые облегчают установление контакта в точке измерения удобным способом. Пробники соединяют точки измерения в тестируемом устройстве со входами осциллографа.

Входные датчики

Когда исследуемые сигналы имеют относительно низкие частоты, такие как формы сигналов, ожидаемые от аудиоусилителя, емкость измерительных проводов обычно не представляет проблемы и мало влияет ни на форму отображаемого сигнала, ни на тестируемую цепь.

При проверке высокочастотных сигналов или быстрых импульсов емкость между жилой и экраном входного кабеля может повлиять на отображаемые формы сигналов и нарушить работу тестируемой цепи.

Емкость между жилой и экраном типичного входного кабеля длиной 1 метр может составлять около 50 пФ, что при добавлении к 50 пФ входной емкости усилителя дает общую шунтирующую емкость 100 пФ в тестируемой цепи.

Предположим, что исследуемая схема представляет собой видеоусилитель с полным сопротивлением нагрузки 1 кОм, а исследуемый сигнал представляет собой прямоугольную волну с частотой 10 МГц.Отображаемая форма волны на генераторе станет треугольной, потому что конденсатор не может достаточно быстро заряжаться и разряжаться через нагрузочный резистор усилителя, чтобы иметь возможность следовать прямоугольной волне 10 МГц.

Одним из способов решения этой проблемы является специальный щуп на входном конце измерительного провода. Этот пробник обычно устроен так, чтобы действовать как делитель на десять аттенюаторов, а схема показана на рисунке ниже:

Рисунок 3.18
Схема простого входного пробника

Постоянная составляющая сигнала ослабляется парой сопротивлений, образующих простой делитель потенциала.Чтобы сбалансировать емкостное сопротивление, к резистору R1 подключен небольшой последовательный конденсатор. Емкость этого конденсатора регулируется таким образом, чтобы его емкостное значение составляло 1/9 от шунтирующей емкости вывода и входа усилителя осциллографа.

Например, если осциллограф имеет шунтирующую емкость порядка 50 пФ, конденсатор последовательного соединения становится примерно 5 пФ. Теперь, когда пробник используется для проверки схемы видеоусилителя, его эффективное реактивное сопротивление составляет около 3 кОм на частоте 10 МГц, и поэтому он будет оказывать гораздо меньшее влияние на исследуемый сигнал.

Тесты зондов

Когда пробник включен во входную линию, важно согласовать пробник со входом осциллографа. Обычно это достигается регулировкой небольшого компенсационного конденсатора в пробнике для получения правильных результатов на прямоугольном входе. Большинство осциллографов обеспечивают тестовый сигнал прямоугольной формы для настройки входных пробников. Этот сигнал подается на вход пробника, а конденсатор пробника затем настраивается так, чтобы на экране отображался правильный квадрат.

Если компенсационный конденсатор в пробнике слишком большой, он не будет обеспечивать правильный коэффициент затухания для высокочастотных сигналов. На входе прямоугольной волны это приведет к выбросу на краях прямоугольной волны, как показано на следующем рисунке:

Рисунок 3.19
Эффекты регулировки компенсации пробника (a), (b)

Когда компенсационный конденсатор слишком мал, высокие частоты ослабляются слишком сильно, что приводит к закруглению углов на прямоугольной волне, как показано на рисунке (b). ).

При правильной настройке компенсационного конденсатора не может быть перерегулирования или скругления на краях прямоугольной волны, и форма волны отображается правильно.

Калибровка щупа осциллографа

При использовании осциллографа очень легко подключить щуп осциллографа и начать измерения. К сожалению, щупы осциллографов необходимо откалибровать перед тем, как подать в суд, чтобы гарантировать ровную характеристику. Для этой цели практически на каждом осциллографе имеется встроенный калибратор.Он обеспечивает прямоугольный выходной сигнал, а на пробнике имеется небольшой регулятор предварительной настройки. При подключении щупа осциллографа к выходу калибратора форму сигнала, отображаемого на экране, следует отрегулировать, пока он не станет идеально прямоугольным. Если высокочастотная характеристика пробника снижена, то края прямоугольной волны будут закруглены. Если он вверх, то края прямоугольных волн будут показывать перерегулирование.

Несмотря на то, что это простая регулировка, важно, чтобы она выполнялась для обеспечения правильной работы зонда.

Измерение амплитуды с помощью осциллографа Осциллограф

значительно и эффективно помогает определить амплитуду напряжения.

Рисунок 3.20
Измерение напряжения

Подсчитывается количество сантиметров по вертикальной шкале от отрицательного пика до положительного пика. Это количество умножается на настройку переключателя вольт на сантиметр.

Например: если значение параметра 5 В/см равно вольт/см, а форма сигнала измеряет 4.8 В от пика до пика, тогда напряжение формы сигнала составляет 4,8 * 5 = 24 В от пика до пика.

Измерение частоты с помощью осциллографа

Для измерения частоты измеряется период времени одного полного цикла. Это просто расстояние по горизонтали между двумя идентичными точками на соседних волнах.

Рисунок 3.21
Измерение частоты

Затем это расстояние умножается на положение переключателя Время/см и рассчитывается период одного цикла.Обратная величина этого времени есть частота волны.

Например, если пики сигнала находятся на расстоянии 5 см друг от друга, а переключатель Время/см установлен в положение 200  µ  с/см, время одного полного цикла составляет 5 * 200 = 1000  µ s = 1 мс, а частота 1/1000 = 1 кГц.

Измерение разности фаз

Если у нас есть два сигнала одинаковой частоты и мы хотим измерить разность фаз между ними, мы можем сделать это с помощью осциллографа с двумя рефлектограммами.Один сигнал подается на вход КАНАЛ1, а другой – на вход КАНАЛ2.

Позиция Vh2 регулируется таким образом, чтобы трассировка канала Ch2 располагалась по центру относительно горизонтальной оси экрана. Затем трасса Ch3 перемещается поверх трассы Ch2. Затем регулятор положения X настраивается для перемещения точки, в которой кривая Ch2 пересекает горизонтальную ось, чтобы совпасть с левой вертикальной линией.

Расстояние между точкой пересечения трассы Ch2 и соответствующей точкой трассы Ch3 затем измеряется по горизонтальной оси, как показано на следующем рисунке.Также измеряется общий период одного цикла сигнала Ch2:

Рисунок 3.22
Измерение разности фаз

Фазовый сдвиг будет представлять собой разницу в положении между двумя трассами, разделенную на общий период волны, и результат умножается на 360, чтобы получить фазу в градусах.

Фигурки Лиссажу

Если нам нужно сравнить соотношение фаз между двумя сигналами переменного тока, то подайте один сигнал на пластину X трубки, а другой сигнал — на пластину Y трубки.Это создает отображение, которое обычно называют фигурой Лиссажу.

На осциллографах с двумя рефлектограммами обычно есть положение переключателя TIME / DIV, которое выбирает сигнал Ch3. При выборе этого режима один сигнал подается на вход Ch2, а другой — на вход Ch3.

Когда два подаваемых сигнала имеют одинаковую частоту и точно совпадают по фазе, результатом будет диагональная линия на электронно-лучевой трубке, которая будет проходить от нижнего левого края экрана к верхнему правому, как показано на следующем рисунке (a ):

Рис. 3.23
Отображение типичных фигур Лиссажу

Если теперь один из сигналов изменить полярность, так что он будет на 180 градусов не в фазе с другим сигналом, результатом будет по-прежнему прямая диагональная линия, но теперь она будет идти сверху слева направо внизу экрана, как показано на рисунке (b).

Когда два сигнала не совпадают по фазе друг с другом, диагональная линия меняется на эллипс, идущий по диагонали из левого нижнего угла в правый верхний угол экрана, как показано на рисунке (c).

По мере увеличения разности фаз толщина эллипса будет увеличиваться до тех пор, пока он не станет кругом, когда сигналы сдвинуты по фазе на 90 градусов, как показано на рисунке (d).

Приведенные выше результаты предполагают, что сравниваемые сигналы представляют собой синусоидальные волны одинаковой амплитуды. Также предполагается, что чувствительность к отклонению цепей X и Y осциллографа одинакова. Если амплитуды сигналов или чувствительность к отклонению не идентичны, результирующее изображение будет растянуто в направлении с более высокой чувствительностью.

Если исследуемые формы сигналов не являются синусоидальными, отображение Лиссажу искажается, но в целом следует схеме аналогичного типа.

Анализ сигнала с помощью осциллографа

Осциллограф — отличный инструмент для наблюдения за тем, что происходит в цепи, и с опытом можно многому научиться, правильно интерпретируя то, что отображается.

Если на усилитель подается синусоидальный сигнал, а осциллограф показывает сигнал с плоской вершиной при подключении к его выходу, это означает, что в усилителе происходит ограничение.

Калибровка осциллографов Осциллографы

всегда были важным измерительным инструментом для инженера. Конструкция осциллографов медленно развивалась от ранних приборов, которые использовались для простого просмотра сигнала, до осциллографов с откалиброванными диапазонами и координатной сеткой (сеткой) на дисплее, чтобы можно было выполнять измерения, до современного цифрового запоминающего осциллографа (DSO), который имеют множество расширенных функций измерения, встроенных в стандартную комплектацию. В новейших разработках теперь используются цифровые ЖК-дисплеи вместо традиционных ЭЛТ (электронно-лучевых трубок), что дает инженерам еще больше измерительных возможностей в еще более портативных приборах.Осциллограф все еще развивается, последним шагом является измеритель осциллографа, который сочетает в себе функции осциллографа и цифрового мультиметра в одном приборе. Каждый эволюционный шаг увеличивал измерительные возможности осциллографа, делая калибровку этих инструментов еще более важной.

Все типы осциллографов требуют калибровки этих основных функций.

Калибровка осциллографа: Амплитуда

Амплитуда осциллографа калибруется путем применения низкочастотного прямоугольного сигнала и регулировки его усиления в соответствии с высотой, указанной для различных уровней напряжения (показан делениями линии сетки на осциллографе).Напряжения, которые используются для калибровки, выбираются с помощью соответствующих настроек в соответствии с диапазонами амплитуд на осциллографе. При использовании этого выхода формы сигналов должны быть совмещены с отметками координатной сетки на дисплее осциллографа. При калибровке коэффициента усиления осциллографа по амплитуде необходимо установить различные напряжения и убедиться, что коэффициент усиления соответствует линиям высоты координатной сетки на дисплее осциллографа в пределах спецификаций, предоставленных производителем осциллографа.

Калибровка осциллографа: развертка/горизонтальное отклонение

База времени осциллографа откалибрована для обеспечения соответствия горизонтального отклонения спецификациям производителя. Сигнал маркера времени генерируется калибратором, пики которого совмещены со шкалой координатной сетки на дисплее осциллографа.

Калибровка осциллографа: опорная полоса пропускания

Для калибровки полосы пропускания требуется синусоидальный сигнал постоянной амплитуды с переменной частотой до и выше спецификации осциллографа.Многие процедуры калибровки также требуют опорного уровня 50 кГц для установки начальной амплитуды.

Калибровка осциллографа: уровень запуска

Уровень запуска можно проверить, используя синусоидальный сигнал высотой 6 делений и отрегулировав регулятор уровня запуска, чтобы получить стабильную кривую, начинающуюся в любой точке либо на положительном, либо на отрицательном наклоне в зависимости от выбора осциллографа. Чувствительность проверяется путем подачи гораздо меньшего сигнала (обычно 10% от полной шкалы), и проверка стабильной кривой может быть получена, даже если элементы управления положением используются для перемещения кривой вверх или вниз на дисплее.Полоса запуска и работа фильтров ВЧ-шумов на некоторых осциллографах могут быть проверены путем использования выровненного выхода развертки и увеличения частоты или до потери стабильного запуска.

Меры предосторожности

Перед включением осциллографа или после завершения его использования выполните следующие настройки:

  • Настройте систему стабилизации на автоматический режим
  • Поверните регулятор интенсивности до упора против часовой стрелки
  • Установить элементы управления вертикальным и горизонтальным положением в среднее положение
  • Поверните регулятор вольт/см на максимальное значение своего диапазона
  • Установите элемент управления Время/см на 1 мс/см или его ближайшее значение

Используйте полностью экранированные пробники на высоких частотах, чтобы избежать возможного ухудшения сигнала.Использование блока компенсирующего пробника снижает влияние амплитудного затухания и фазовых искажений в коаксиальном кабеле.

Снизьте интенсивность луча до минимума, необходимого для конкретной настройки.

Убедитесь, что регулятор усиления по вертикали установлен выше напряжения измеряемого сигнала. Начните с самой высокой настройки напряжения и минимальной чувствительности, затем уменьшайте диапазон до тех пор, пока не будет достигнута правильная настройка.

Избегайте отображения стационарной яркой точки в течение длительного времени.Это может сжечь люминофор на экране.

Тестер непрерывности

Простейшей формой измерения сопротивления является проверка непрерывности цепи, которая просто проверяет наличие проводящего пути между двумя точками в цепи. Этот тест просто показывает, является ли сопротивление между двумя точками высоким или низким, и удобен для отслеживания отдельных проводов через многожильный кабель или для отслеживания соединений дорожек на печатной плате. Одна популярная схема тестера непрерывности показана на следующем рисунке:

Рис. 3.24
Тестер целостности цепи с использованием зуммера

Здесь зуммер соединен последовательно с батареей и двумя измерительными проводами. Один тестовый щуп подключается к одному концу провода или цепи, которую нужно проверить, а второй щуп прикладывается к другому концу цепи. Если сопротивление между двумя контрольными точками низкое, раздается звуковой сигнал, указывающий на непрерывность.

В качестве альтернативы зуммеру тестер непрерывности может использовать лампу накаливания или светодиод в качестве индикатора непрерывности, как показано на следующих рисунках.Лампа или светодиод загорается при обнаружении непрерывности между точками, к которым приложены тестовые щупы:

Рисунок 3.25
Тестер непрерывности цепи с использованием (a) нити накала (b) светодиода

Генераторы сигналов

Большинство современных источников аудиосигнала обеспечивают не только синусоидальную волну, но также сигналы прямоугольной и треугольной формы. Эти инструменты обычно называют генераторами сигналов, чтобы отличить их от обычных генераторов сигналов, которые производят только синусоидальный сигнал на выходе.

В этом приборе основная треугольная форма волны генерируется с использованием конденсатора, заряжаемого и разряжаемого при постоянном токе, в качестве устройства синхронизации. Базовая блок-схема такого устройства показана ниже:

Рисунок 3.26
Блок-схема генератора сигналов

Треугольный сигнал генерируется с использованием напряжения, создаваемого на конденсаторе, который заряжается и разряжается попеременно при переключении на источник тока I1 и сток I2. Напряжение конденсатора подается на пару компараторов уровней, которые обнаруживают, когда напряжение конденсатора достигает двух заданных уровней напряжения.Выход компараторов управляет триггером, который, в свою очередь, переключает источники постоянного тока I1 и I2 с помощью переключателя S1.

Для нарастания треугольной волны конденсатор переключается так, чтобы он заряжался линейно во времени от источника тока I1. Когда напряжение на конденсаторе достигает опорного уровня компаратора A1, выход A1 запускает схему триггера, которая, в свою очередь, приводит в действие переключатель S1. Конденсатор теперь разряжается источником тока I2 и линейно падает со временем, пока не достигнет опорного уровня компаратора A2.

Выход A2 используется для сброса триггера, и это приводит в действие переключатель S1, так что конденсатор снова разряжается от I1, чтобы начать новый цикл колебаний. В результате напряжение на конденсаторе возрастает и падает линейно между двумя эталонными уровнями, создавая выходной сигнал треугольной формы.

Амплитуда сигнала определяется эталонными уровнями напряжения, подаваемого на два компаратора, а частота – емкостью конденсатора и уровнями тока от генераторов I1 и I2.

Поскольку переключатели триггера срабатывают каждый раз, когда треугольный треугольник меняет свое направление на противоположное, выход триггера представляет собой прямоугольную волну, частота которой совпадает с частотой треугольной волны.

Создаваемая прямоугольная волна будет на 90 градусов не сдвинута по фазе с треугольной волной, поскольку триггер переключается на пиках и впадинах треугольной волны.

Блоки сопротивления

Для экспериментального устранения неполадок полезным аксессуаром является коробка с переключаемым сопротивлением.Идеальной компоновкой является настоящая коробка сопротивления декады, дающая, возможно, три декады выбираемого сопротивления. Принципиальная схема этого типа блока сопротивлений показана на следующем рисунке:

Рисунок 3.27
Расположение ящика сопротивления декад

Для простоты на схеме показаны только две декады. При таком расположении коробка обеспечивает диапазон сопротивления от 0 до 9,9 кОм с шагом 100 Ом. Типичный блок может иметь четыре банка с наименьшим, дающим шаги 10 Ом, и самым высоким, дающим шаги 10 кОм, которые допускают значения сопротивления от 0 до 99.99 кОм выбирается с шагом 10 Ом.

Таким образом, в группе 10 кОм каждый резистор имеет значение 10 кОм. В нулевом положении батарея замкнута накоротко, но когда ротор переключателя перемещается на 10 кОм, последовательно добавляются резисторы между ротором и входной клеммой.

Выход переключателя банка 10 кОм питает верхний конец банка резисторов 1 кОм, и здесь переключатель последовательно добавляет выбранное количество резисторов 1 кОм. Банки 100 Ом и 10 Ом подключаются таким же образом, и, наконец, движок селекторного переключателя 10 Ом выходит на другую входную клемму блока сопротивлений.

Переключатели могут быть рычажковыми переключателями десятичного типа, а резисторы в этом типе коробки должны быть типами оксида металла с допуском не менее 1 процента, чтобы давать полезные результаты.

Для самодельного устройства, использующего 1-процентные компоненты, только две самые значащие цифры показаний на селекторных переключателях следует считать действительными при оценке значения сопротивления. В коммерческом блоке сопротивления резисторы обычно представляют собой компоненты с допуском 1%, которые были измерены и выбраны для получения правильных значений с точностью до 0.1 процент или выше.

Блоки конденсаторов

Можно использовать блок переключаемых конденсаторов, который работает аналогично блоку резисторов. В этом случае конденсаторы в каждой декаде соединяются последовательно параллельно для получения желаемой емкости конденсатора, а общая емкость каждой декады соединяется параллельно с емкостью других декад.

Из-за эффектов паразитной емкости наименьшее практическое увеличение емкости составляет 100 пФ.Таким образом, можно построить коробку с емкостью первой декады до 1 нФ и последующих декад до 10 нФ, 100 нФ и 1 мкФ соответственно.

Для младших разрядов можно использовать конденсаторы из полистирола или серебряной слюды с допуском 2 процента, чтобы обеспечить приемлемую точность и хорошую стабильность. Для более высоких диапазонов можно использовать конденсаторы из металлизированной полиэфирной пленки с допуском 5%.

Как самостоятельно собрать электронные устройства

Новые устройства
Звездообразование Башня
Как построить такие вещи
Робот
О нас я

Как сделать крутые электронные устройства

Строительство электрических устройств, вероятно, является самым недорогим проектирование, которое вы можете сделать, потому что большинство электронных компонентов очень дешево, вроде меньше 1 доллара.Как на самом деле создавать устройства самостоятельно недостаточно преподается на инженерных курсах, поэтому вот краткое изложение о том, как начать делать устройства, подобные тем, которые есть у меня на сайте. В этом страницу, я как бы предполагаю, что вы инженер/ученый в каком-то роде (или учится быть одним) и что у вас уже было несколько занятий по электротехнике.

Если вы не разбираетесь в электротехнике, вам, очевидно, нужно изучить основы, прежде чем вы сможете начать изобретение. Хорошим местом для начала является книга Make: Electronics, который учит вас теории и практическим знаниям компонентов на в то же время.Также читайте об электричестве и электрических компонентах на Википедия и в другом месте может помочь. Но эта страница в основном для студентов инженерных специальностей которые хотят сделать что-то классное с тем, что они изучают. Инжиниринг уроки сложны, и это помогает знать, что вы можете изобретать крутые вещи после того, как вы прошли через них. (В отличие от классов гуманитарных наук, которые только научит вас писать сочинения!)

Первый, получать идея

Получить идею для что-то крутое make, помогает поход в интернет-магазины электронных компонентов (Jameco.ком это хороший) и посмотрите на компоненты, которые у них есть. Глядя на классные вещи, такие как фотодатчики, ИК датчики, ультразвуковые датчики, моторы и т.д. способ получить идею для чего-то интересного. Если вы не знаете, что такое конкретный компонент, поищите его в Википедии. Это хорошо знать какие там компоненты.


Также очень рекомендую получение микроконтроллера, такого как Arduino. Вы можете сделать много более крутые вещи, если вы можете дать им некоторый встроенный интеллект.Ардуино сделаны так, чтобы их было легко освоить, и вы можете найти множество учебных пособий на интернет. Когда вы станете достаточно уверены в себе, чтобы переключиться на более сложно, но гораздо более способный (и менее дорогой) микроконтроллер, вы можете проверить мой учебник по программированию PIC, который проведет вас через программирование более нового микроконтроллера PIC с использованием C язык.

Купить запчасти

Когда у вас есть твоя идея, посмотри таблицы данных для компонентов, которые вы хотите использовать, чтобы выяснить, как используйте их: если вы знаете, что вам нужен общий тип детали, например напряжение компаратор, переходите туда и обратно между веб-страницей вашего магазина (которая будет есть разные модели этой детали) и спецификации деталей (что скажет вам, делает ли эта конкретная модель то, что вы хотите) Спецификации абсолютно необходимы; если вы не можете найти техническое описание электронного компонента, не пытайтесь его использовать.(Исключением являются двигатели и светодиоды, которые довольно просты.) Хорошими источниками таблиц данных являются DatasheetCatalog.com. и DatasheetArchive.com. Часто, особенно если вы получаете роли в университете, они просто укажите номер детали и название, например «Операционный усилитель LM358». Там всевозможные операционные усилители (очень полезная деталь), поэтому вам нужно знать, соответствует ли этот конкретный вариант вашим потребностям. Итак, ищите для «LM358» на DatasheetCatalog.com, посмотрите на техническое описание и убедитесь, что это то, что ты хочешь.(Номер детали обычно также печатается на фактическом устройство, который хорошо, если вы утилизируете транзисторы и прочее.)

Вот несколько типичных деталей, которые я часто использую: Операционный усилитель

: ЛМ358 . Он питается от одного входа 5 В (некоторым другим операционным усилителям требуется +10 В и -10В).
Компаратор: LM393 . (Это есть открытый коллектор выход, что в основном означает, что вам нужно подключить подтягивающий резистор к его вывод, чтобы заставить его работать. Это немного раздражает, поэтому я не обязательно рекомендую этот компаратор, но это отправная точка.)
Двигатель Контроллер: подобно это или это. Мотор контроллеры используются для переключения больших токов и напряжений, которые моторы используют. Они довольно дешевы и намного проще, чем пытаться управлять двигателем на транзисторах.
Шаговый двигатель моторы или сервоприводы R/C: Конкретная модель, которую вы хотите, будет зависеть от ваших потребностей и того, что касается можно найти, но шаговые двигатели — отличный и дешевый способ получить управляемое движение. Например, я использую шаговый двигатель для вращения турель в моей турели Starburst.Стандартные сервоприводы R/C также очень просты использовать, когда вам нужно переместить что-то под определенным углом.

Включи его

Электронные части в основном все используют 5V. То как я получаю 5V с чип регулятора напряжения «7805», который стоит около 30 центов в Jameco.com. Что делает чип 7805 (как видно из его техническое описание) принимает более высокое постоянное напряжение, например, от 6 до 12 В, и превратить его ровно в 5В на выходе. (Как указано в его техническом описании, важно, что Вы ставите конденсатор между выходом и землей, чтобы сделать напряжение гладкий.В противном случае будут небольшие высокочастотные колебания в мощность, которая может испортить некоторые типы цепей.)

     Всё работает вам, как вы получаете питание постоянного тока 6-12 В для входа в 7805. 9 В батарея хорошо работает для мобильных цепей. Для создания и тестирования схема, я использую Настенный блок питания постоянного тока. Например, у меня есть один из Radio Shack, который может питание 9В на вроде 300мА. Я также иногда использую блоки питания постоянного тока, которые заряжают беспроводной телефоны (просто отрежьте штекер зарядного устройства, чтобы добраться до проводов).Это хороший источник для них, потому что многие люди получают новый телефон, а затем валяется старое зарядное устройство. Вы можете увидеть на корпус зарядного устройства, какое напряжение оно выдает, или проверить мультиметром, который вы должны иметь, если вы делаете такие вещи. фантазии схемы зарядки аккумулятора обычно находятся внутри самого сотового телефона, а зарядное просто постоянно выдает постоянное напряжение, которое именно то, что вы хотите.

     Кстати, не стоит пытаться чтобы получить 5В просто поставить последовательно 3 батарейки типа АА.Если вы сделаете это со свежими батареями и измерьте напряжение, вы прочтете около 5В. Беда в том, что напряжение будет варьироваться в зависимости от того, какой ток вы используете. Это почему хорошо иметь регулируемый источник питания, например, от 7805. Кроме того, если у вас в схеме есть моторы, им часто нужно больше 5В, так что вы, вероятно, захотите подключить их только к нерегулируемому напряжение от вашей 9-вольтовой батареи или настенного источника питания. В отличие от электронных чипы, двигатели не очень требовательны к напряжению, так что нет необходимости чтобы дать им регулируемую поставку.

Собери вместе

Сочетание Интернета, таблиц данных и вашего инженерные навыки должны позволить вам спроектировать что-то, что использует ваши классные запчасти. Так что теперь вы должны поставить его вместе и посмотреть, работает ли это. Я всегда строю вещи на беспаечном макет. Они очень хорошо; в них много подпружиненных отверстий, соединенных в ряды около 5, и все отверстия в ряду электрически соединены с друг друга. Итак, если вы хотите установить соединение между двумя проводами, вы просто подключите их к одному и тому же ряду, и они подключены.И они упрощают использование любого чипа, поставляемого в DIP-корпусе, что наиболее чипсы. Макетные платы без пайки стоят около 7 долларов у Фрая. или Джамеко.

Совет

Итак, теперь вы знаете, как собрать электрическую цепь и запитать ее. Вне это просто чтение о том, как использовать компоненты в Интернете и наличие нескольких хороших инженерных классов. Вот несколько случайных советов, которые они не учили меня на первом курсе инженерного дела (или я забыл), и что я узнал на горьком опыте.

—Если ваша схема по какой-то причине не работает, убедитесь, что у вас есть конденсатор на проводах питания, чтобы сгладить напряжение (например, 100 мкФ и выше). Батареи не являются идеальными источниками напряжения; добавить регулятор напряжения и конденсатор, и они в значительной степени.

— — электролитические конденсаторы (цилиндрические, которые вы используете для сглаживания напряжение вашего источника питания) не являются «идеальными» конденсаторами: они имеют положительный и отрицательный конец.Минусовой провод тот, что с кучей знаков «-», напечатанных над ним. Если поставить отрицательную сторону выше Напряжение чем положительная сторона, ток просачивается, и конденсатор становится горячий и не работает. Кроме того, большие электролитические конденсаторы (например, 2000 мкФ) весело играть с— коснитесь двух проводов к соответствующим клеммам батарея 9V для их зарядки; затем, вынув батарею, коснитесь два провода вместе, и они дают небольшую искру от короткого высокого ток.Использование нескольких аккумуляторов последовательно для получения более высокого напряжения улучшает эффект; просто убедитесь, что вы не превышаете рейтинг напряжение вашего конденсатора (которое напечатано сбоку).

— Хорошая практика если вы включаете сложную схему для в первый раз, есть мультиметр, считывающий напряжение на 5V мощности поставка. Если где-то короткое замыкание или микросхема подключена назад, напряжение часто будет ниже 5В. Если это произойдет, быстро выключите его, чтобы не повредить деталь, и найдите проблема.(Напряжение 5 В не обязательно означает, что проблем нет. хотя.)

—Самый главное просто купить некоторые вещи и эксперименты; не бойтесь сломать вещи, потому что они не такие дорогие. Первые схемы, которые я разработал, не работали очень хорошо, и я сломал некоторые компоненты. Это способ стать умнее, хоть.

Быстродействующий транзистор учебник:
Мой главный совет по транзисторам: избегайте использования отдельных транзисторы, если можете.Вы можете купить интегральные схемы под названием H-мосты или драйверы двигателей, которые лучше подходят для управления вещами и являются более удобными для пользователя. Например, с одним транзистором, ты сможешь посылать ток только в одну сторону через двигатель постоянного тока, поэтому вы не можете запустить его обратный. Но H-мост может проложить его в обоих направлениях одним махом. чип. Итак, если вы хотите управлять моторами, я рекомендую вам прочитать о H-мосты в Википедии и посмотрите, какие у вас драйверы двигателей. ваш источник электроники.Затем посмотрите их таблицы данных на DatasheetCatalog.com.

Если вы действительно хотите использовать транзистор, вот краткое руководство:
Много различные виды транзисторов вы можете купить. Наиболее распространенным типом является NPN-транзистор. Последующий объяснение, вероятно, трудно запомнить, так что просто посмотрите его, когда Вы готовы подключить цепь. Помните, что приведенное ниже объяснение только для транзисторов типа NPN.
Вы подключаете провод «эмиттер» к земле.(Выясните, какой провод какой, используя таблицу данных.)
Вы подключаете «базовый» провод к своему управлению сигнал через резистор (1000 Ом, вероятно, подойдет для большинства транзисторы; возможно, он должен быть ниже. Вы можете выяснить, что именно для использования из таблицы данных, но 1000 Ом будет поддерживать низкий ток достаточно, чтобы не повредить обычный транзистор, поэтому, если что-то работай с 1000 Ом не утруждайте себя расчетами.)
Вы подключаете «коллектор» к «низкой» стороне вашего двигателя (т.е. в стороне, не подключенной к + напряжению) Тогда, если управление сигнал равен 0 В, транзистор будет закрыт, а если он высокий, например 5 В, транзистор включится, и с «коллектора» может течь ток к «эмитенту».

Важно помнить о NPN-транзисторах заключается в том, что они включают ЗАЗЕМЛЕННУЮ СТОРОНУ мотор. Они не будут работать, чтобы подключить плюс к двигателю, только заземление на двигатель. Другими словами, эмиттерный провод должен быть заземлен. (в частности, он должен быть на более низком напряжении, чем «базовый» провод или в транзистор не включается).Кроме того, ток протекает через NPN-транзисторы только в одном направлении (их можно смоделирован как переключатель последовательно с диодом, если это поможет). Итак, если вы перепутай коллектор и эмиттер, ток не пойдет. Кстати, я помните «коллектор» и «эмиттер», потому что ток идет в коллектор, поэтому он собирает ток. Не поэтому они называются так, но их легко запомнить. Транзисторы NPN могут быть хорошими если вам действительно нужно простое переключение между нагрузкой и землей.Например, в моем переключателе, активируемом свистком, используется NPN-транзистор. включить или выключить катушку реле.
Если вам нужно что-то переключить на положительную сторону, транзисторы PNP может это сделать. Они используются иначе, чем NPN. они же хуже при обработке больших токов, так что это лучше делать что-то с NPN, если можете. Если вы окажетесь подумывая об использовании PNP-транзисторов, наверное, лучше просто купить интегральная схема, такая как H-мост, которая делает то, что вам нужно.

Портативный вольтметр размером с палец | Полный проект «Сделай сам»

От инженеров-электронщиков/электриков до разработчиков продукции одним из устройств, которое необходимо для проведения электрических испытаний, является вольтметр, и если вы занимаетесь электроникой своими руками или любителем, вольтметр — это такое устройство, без которого ваши идеи изобрести что-то новое и интересное победят. не соответствует вашим ожиданиям. Как стойкий любитель электроники, я понимаю проблемы, связанные с ношением вольтметра повсюду из-за его большого размера и веса.

Итак, как всегда, я придумал решение по созданию портативного вольтметра, который легко поместится в кармане — что-то вроде кольца для ключей. Несмотря на небольшой размер, вам не придется беспокоиться о возможности измерения напряжения, поскольку он может без проблем работать в диапазоне напряжений от 0 до 24 В.

Итак, без лишних слов, давайте приступим к разработке этого небольшого портативного вольтметра размером с кольцо для ключей, собрав следующие компоненты.

 

Ведомость материалов 

Можно использовать либо датчик напряжения 24 В, либо схему делителя напряжения с двумя последовательно соединенными резисторами (см. рис. ниже).

Рис. 2: Цепь датчика тока

Кодировка

Сначала установите библиотеку для OLED-дисплея, которая поможет в интерфейсе OLED-дисплея с Arduino и отобразит напряжение, собранное вольтметром. Чтобы установить необходимую библиотеку, перейдите в «Инструменты» в Arduino IDE и откройте «Диспетчер библиотек». Теперь найдите U8g2 и выберите «Установить». После установки библиотеки начните писать код для функций вольтметра. Обязательно включите библиотеку U8g2, прежде чем определять номера контактов, которые будут выдавать показания датчика в качестве аналогового выхода.

Затем определите номиналы резисторов, которые будут использоваться вместе с датчиком для расчета точного напряжения.

Рис. 3: код

Теперь создайте функцию настройки, чтобы установить режим ввода для датчика в качестве входа, а также запустить интерфейс I2C с OLED вместе с последовательным портом для отладки и калибровки, если это необходимо.

После этого создайте функцию цикла для преобразования показаний датчика в напряжение. Также создайте код для отображения рассчитанного значения напряжения на OLED-экране.

Рис. 3: код

Соединение

Загрузите код в Arduino и подключите компоненты, как показано на схеме ниже.

Рис. 4: Соединение с датчикомРис. 5: Подключение портативного вольтметра размером с палец

Тестирование

Рис. 7. Тестирование прототипа

После подключения всех компонентов запитайте устройство от батареи или USB и проверьте показания напряжения любой батареи или источника постоянного выходного напряжения.

При успешном тестировании напряжения на печатной плате или любой цепи вы можете использовать этот вольтметр при проектировании любого электронного устройства.Просто убедитесь, что его положительная клемма подключена к источнику питания, а отрицательная клемма — к GND.

Поздравляю!! Теперь ваш портативный вольтметр размером с палец готов. Вы можете легко использовать его и носить с собой куда угодно.

Скачать исходный код

Как сделать вольтметр из калькулятора. Цифровой амперметр своими руками. Амперметры и вольтметры цифровые

Автомобильный вольтметр — полезный прибор, позволяющий автолюбителю всегда знать, какое напряжение в бортовой сети его автомобиля.Многих автомобилистов сегодня интересует вопрос, как соорудить такое устройство самостоятельно в домашних условиях. Ниже вы можете найти пошаговые инструкции сделай сам.

Характеристика автомобильного вольтметра

Как сделать вольтметр? Как следует подключать сделанный электронный вольтметр к штекеру прикуривателя, какая схема подключения? Для начала ознакомимся с основными характеристиками устройства.

Описание устройства

Как мы уже говорили, цифровой вольтметр Предназначен для измерения напряжения.Аналоговый прибор – это прибор, оснащенный стрелкой, а также шкалой. Сегодня такие устройства используются очень редко; в последние годы все большую популярность набирают цифровые устройства.

Виды

Что касается самих видов, то в продаже можно найти как простые устройства, так и комбинированные.

  1. Обычная. Такое устройство характеризуется относительно небольшими размерами, вследствие чего допускается его установка практически в любом месте транспортного средства. Поэтому обычно вольтметр такого типа подключают к прикуривателю.Таким образом, прибор позволяет отслеживать состояние уровня напряжения аккумуляторной батареи как при выключенном двигателе, так и при работающем двигателе. Если вы решили установить вольтметр своими руками, то вам будет полезно знать, что при выключенном двигателе напряжение должно быть 12,5 вольт, а на штатном — 13,5-14,5 вольт.
    В том случае, если этот параметр выше или ниже, потребуется диагностика бортовой сети машины. Вольтметр в автомобиле будет незаменим, будь то стрелочный вариант или цифровой автомобиль, станет незаменимым атрибутом для любителей отдыха на природе.С ним вы всегда будете знать, какое напряжение в сети вашего автомобиля и как не допустить его падения ниже нормы. Ни для кого не секрет, что ориентироваться на штатные индикаторы разряда аккумулятора не совсем правильно, так как такие устройства обычно предупреждают водителя, когда предпринимать какие-либо действия уже поздно. Цепь вольтметра можно подключить к специальному выносному индикатору, который можно установить в любом месте автомобиля, например, прямо на центральной консоли.
  2. Комбинированный. Что касается комбинированных приборов, то они могут дополнительно комплектоваться термометрами, тахометрами, амперметрами и т.п.Благодаря термометру водитель всегда может знать, какая температура в салоне автомобиля или на улице в моторном отсеке транспортного средства. С помощью тахометра у автолюбителя всегда будет возможность следить за количеством оборотов мотора. Как правило, если вы покупаете комбинированный гаджет с тахометром, в комплекте должны быть все необходимые датчики, позволяющие измерять этот показатель от 50 градусов мороза до 120 градусов тепла. В целом, процедура установки такого типа устройств на свой автомобиль не представляет собой особо сложной процедуры, с которой вы легко справитесь самостоятельно.

Инструкция по изготовлению самодельного вольтметра в автомобиль

Схема

Так что, если вы решили собрать из калькулятора автомобильный вольтметр, светодиод из ламп или любой другой, вам следует как минимум разбираться в этой теме. Ламповый вольтметр или вольтметр со светодиодами можно приобрести в любом тематическом магазине автоэлектроники. Но если вы решили делать все самостоятельно, то имейте в виду, что просто взять плату и установить ее в автомобиль не вариант, нужны некоторые знания в области электроники.Рассмотрим пример схемы цифрового прибора в автомобиле, в частности, вольтметра на pic16f676. Ниже приведена схема прибора с пределом измерения 50 вольт, этого вполне достаточно.

На двух резисторах — R1 и R2 — установлен делитель напряжения, а элемент R3 предназначен для калибровки прибора. Другой компонент С1 (конденсатор) служит для защиты системы от помех сигнала, а также позволяет сгладить входной импульс. VD1 — стабилитрон, предназначенный для ограничения уровня входного напряжения на входе контроллера, его использование необходимо для того, чтобы вход МК не сгорел при увеличении напряжения в сети.

Инвертирующая составляющая устройства собрана на резисторах R11-R13, а также на транзисторе VT1. Инвертор поджигает точку непосредственно на самом индикаторе вместе со вторым разрядом. К МК подключен индикатор с анодом, характеризующийся минимальным потреблением тока. Что касается самой настройки прибора, то она осуществляется с помощью подстроечного резистора R3 (автор видео о том, как собрать вольтметр своими руками — Руслан К).

Соединение своими руками

Чтобы самостоятельно подключить вольтметр на микроконтроллере к своему автомобилю, для начала необходимо определиться с местом установки.Установка осуществляется в любом удобном для водителя месте. В нашем случае мы установим в автомобиле вольтметр в центральной консоли.

Процесс описан на примере автомобиля ВАЗ 2113:

  1. Демонтируйте пластиковую накладку справа от панели приборов, над магнитолой. В случае с ВАЗ 2113 этот пластик снимается без проблем, он крепится на пластиковых клипсах, поэтому будьте осторожны, не повредите их при демонтаже.
  2. Электролобзиком нужно вырезать прямоугольное отверстие в заглушке.Вырежьте отверстие по размеру дисплея вашего вольтметра — прибор должен идеально подходить к вырезанному отверстию.
  3. На задней пластиковой заглушке установите устройство. Для начала его можно закрепить с помощью обычной канцелярской резинки. Конечно, так ездить не будешь, потому что это совсем не эстетично и только испортит вид в салоне автомобиля. Поэтому свободное пространство с обратной стороны нужно будет заполнить специальным сантехническим герметиком, чтобы плата хорошо держалась на вилке.Когда вольтметр схватится, резинку можно снять.
  4. Для подключения устройства к бортовой сети можно использовать специальный разъем от блока питания компьютера. Он может устроить, а может и не устроить — если не устроил, придется прибегнуть к пайке. Замените пластиковую заглушку вокруг дисплея; по желанию можно установить рамку для улучшения внешнего вида экрана. Важно, чтобы вольтметр не отвлекал водителя во время движения, поэтому, если свет цифр слишком яркий, с этим нужно что-то делать.Затемнить экран можно обычным лаком или небольшим кусочком тонировочной пленки.
  5. Подключать прибор можно либо напрямую к аккумулятору, чтобы вольтметр всегда функционировал, либо к зажиганию. Второй вариант более приемлем, в этом случае устройство будет активироваться при включении автомагнитолы, то есть вы всегда сможете контролировать состояние напряжения при включенной аудиосистеме.




Видео «Установка цифрового вольтметра своими руками»

Подробнее о том, как установить цифровой вольтметр самостоятельно, вы можете узнать из видео ниже (автор видео — Мир Авто).

В статье описан вольтметр, с пределом измерения 50 вольт, выполненный на PIC16F676 или как использовать АЦП этого микроконтроллера.

Схема

Делитель напряжения собран на резисторах R1 и R2, многооборотный встроенный резистор R3 используется для калибровки вольтметра. Конденсатор С1 защищает вольтметр от импульсных помех и сглаживает входной сигнал. Стабилитрон VD1 служит для ограничения входного напряжения на входе микроконтроллера, чтобы вход МК не сгорел при превышении входного напряжения.

На транзисторе VT1 (КТ3102 или SMD исполнение ВС847) и резисторах R11, R12 и R13 собран инвертирующий элемент, поджигающий точку на индикаторе вместе со вторым разрядом.

В схеме использован индикатор с общим анодом ВА56-12ГВА, который подключен к МК через токоограничивающие резисторы. Этот показатель характеризуется низким потреблением тока. При использовании более мощных индикаторов (сегменты большего размера или другой цвет) рекомендуется ставить ключи на аноды.

В бесконечном цикле данные с АЦП постоянно принимаются, преобразуются и выводятся на 7-сегментный индикатор в режиме ШИМ.


Печатка

Вольтметр настраивается с помощью подстроечного резистора R3 (желательно использовать многооборотный).

.

Внимание

Некоторые программисты обнаружили проблему в повреждении микроконтроллеров. Это выражается в том, что затирают заводскую калибровочную постоянную внутренней RC-цепочки, после чего МК начинает работать некорректно или вообще перестает работать.Поэтому, прежде чем прошивать микроконтроллер, сначала прочитайте его память и запишите последнее слово (2 байта) из флеш-памяти контроллера. После прошивки проверяем сохранилось ли значение, если нет, то прошиваем контроллер, но уже с той калибровочной константой, которая была выписана ранее.

Прошивка

Представляю вам новые версии прошивки вольтметра V3.2 от 10.04.2012. Первая цифра убрана, если она равна 0 и в 100В версии максимальное значение показателя 99.9В.

Общий анод:

Общий катод:

Проверенная версия прошивки V3.1 — мерцание индикатора убрано.

Общий анод:

Общий катод:

Старые версии прошивки (общий анод):

Добавлена ​​новая прошивка 10.04.2012

А теперь немного практики, что можно сделать из этой схемы, вот одна из варианты….

Подсветка пиктограмм включена в печатку согласно моему устройству.



Перенос траекторий травления


На фото показан пример использования фотобумаги.Как видите, тонер переносится целиком и без замачивания. Бумага просто отлетает.
Дальнейшее травление и лужение дорожек



закончено


Через час плата была собрана. При разводке платы было решено сделать экран, так как микроконтроллер разборный в слоте, а не впаивать.
Идея оказалась очень удачной, так как при обычной установке экран занимал 50% места на печатной плате. При монтаже в розетку экран располагается на высоте 8-10 мм над печатной платой, что позволило разместить под ним полноценный стабилизатор напряжения и некоторые радиоэлементы.Это хорошо видно на следующих фотографиях.



Размещение радиодеталей




вид сверху с экраном


Но именно в этом случае нам необходимо разместить это устройство.



корпус устройства ваз 2106


Передняя панель изготовлена ​​по той же методике. коробка от диска и пленка с пиктограммами, вырезанная в рекламном агентстве.



Передняя панель


Позже я решил отказаться от крепления передней части к плате саморезами и остановился на пленке.Надежность здесь не утомительна, чтобы панель просто не смещалась относительно экрана при сборке устройства.




Для фиксации платы в корпусе и предотвращения замыкания цепи на корпусе я отрезал кусок вибро или шумоизоляции и приклеил их по окружности дна корпуса.



Патч для оклейки




Приклейка


Вот вид платы в сборе с лицевой панелью.




Так устройство располагается в корпусе по центру.

Цифровой амперметр со светодиодами — удобный способ отображения информации, в котором имеет значение не только модуль измеряемой величины (который, впрочем, гораздо удобнее определять не по отклонению стрелочного индикатора, а по величине столбика графике или с помощью мини-дисплея), но и частота изменения этого параметра.

Описание схемы

Светодиоды

не очень мощные, 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, с номинальным диапазоном 40…60 мА.

Вариант появления амперметра на светодиодах в столбце

Количество используемых светодиодов будет определять пороговое значение тока, при котором один из светодиодов будет включен. В качестве операционного усилителя можно использовать LM3915, либо подходящий по параметрам микроконтроллер. Напряжение на вход будет подаваться через любой низкоомный резистор.

Результаты измерения удобно отображать в виде гистограммы, где весь практически используемый диапазон тока будет разбит на несколько сегментов по 5…10 мА. Преимущество светодиода в том, что в схеме можно использовать элементы разного цвета — красный, зеленый, синий и т.д.

Для работы цифрового амперметра потребуются следующие компоненты:

  1. Микроконтроллер типа PIC16F686 с 16-битным АЦП.
  2. Настраиваемые перемычки для вывода конечного сигнала.В качестве альтернативы можно использовать DIP-переключатели, которые используются в качестве электронных шунтов или сигналов короткого замыкания в обычных электронных схемах.
  3. Источник питания постоянного тока, который рассчитан на рабочее напряжение от 5 до 15 В (при наличии стабильного напряжения, которое контролируется вольтметром, подойдет и 6 В).
  4. Контактная плата, на которой можно разместить до 20 светодиодов типа SMD.

Амперметр электрической цепи на светодиодных источниках

Последовательность размещения и монтажа амперметра

Токовый входной сигнал (не более 1 А) подается от стабилизированного источника питания через шунтирующий резистор, допустимое напряжение на котором не должно быть более 40 В… 50 В. Затем, проходя через операционный усилитель, сигнал поступает на светодиоды. Так как при прохождении сигнала текущее значение меняется, соответственно изменится и высота столбца. Контролируя ток нагрузки, можно регулировать высоту графика, получая результат с разной степенью точности.

Монтаж на плату с компонентами SMD, по желанию пользователя, может располагаться как горизонтально, так и вертикально. Перед началом калибровки смотровое окно необходимо закрыть темным стеклом (фильтром с увеличением 6… 10 х от обычной сварочной маски подойдет).

Калибровка цифрового амперметра заключается в подборе минимального значения тока нагрузки, при котором будет светиться светодиод. Варьирование настроек производится экспериментально, для чего в схеме предусмотрен резистор с малым (до 100 мОм) сопротивлением. Погрешность показаний такого амперметра обычно не превышает нескольких процентов.

Знаете ли вы, что старый вольтметр можно превратить в амперметр? Как это сделать — смотрите видео:

Как настроить регулировочный резистор

Для этого последовательно задайте силу тока, проходящего через тот или иной светодиод.В качестве контрольного устройства можно использовать обычный тестер. В цепь перед микроконтроллером включен вольтметр, после него — амперметр. Для исключения влияния случайных пульсаций также подключается сглаживающий конденсатор.

Практическим преимуществом самостоятельного изготовления прибора (светодиодов должно быть не менее четырех) является устойчивость схемы при значительных изменениях в изначально заданном диапазоне силы тока. В отличие от обычных диодов, которые выходят из строя при коротком замыкании, светодиоды просто не загораются.

Зв-диоды в качестве амперметров в автомобильном аккумуляторе не только экономят электроэнергию и экономят аккумуляторы, но и позволяют более удобно считывать показания.

Аналогичным образом можно собрать цифровой вольтметр. В качестве источников света для этого применения подходят элементы на 12 В, а наличие дополнительного шунта в цепи вольтметра позволит более рационально использовать всю высоту гистограммы.

Амперметры — это устройства, которые используются для определения силы тока в цепи.Цифровые модификации выполнены на основе компараторов. Они отличаются точностью измерения. Также важно отметить, что устройства можно устанавливать в цепи с постоянным и переменным током.

По типу исполнения бывают панельные, переносные, а также встраиваемые модификации. Существуют импульсные и фазочувствительные устройства по прямому назначению. Выборочные модели выделены в отдельную категорию. Чтобы более подробно разобраться в приборах, важно знать устройство амперметра.

Схема амперметра

Типичная схема цифрового амперметра включает компаратор и резисторы. Для преобразования напряжения используется микроконтроллер. Чаще всего используется с эталонными диодами. Стабилизаторы устанавливаются только в селективных модификациях. Широкополосные фильтры используются для повышения точности измерений. Фазовые устройства оснащены приемопередатчиками.


Модель своими руками

Собрать цифровой амперметр своими руками достаточно сложно.В первую очередь для этого потребуется качественный компаратор. Параметр чувствительности должен быть не менее 2,2 мкм. Минимальное разрешение он должен выдерживать на уровне 1 мА. Микроконтроллер в устройстве установлен с опорными диодами. Система отображения подключена к нему через фильтр. Далее, чтобы собрать цифровой амперметр своими руками, необходимо установить резисторы.

Чаще всего выбирают по переключаемому типу. Шунт в этом случае должен располагаться за компаратором.Коэффициент деления устройства зависит от трансивера. Если говорить о простой модели, то она используется динамического типа. Современные приборы оснащены сверхточными аналогами. Источником стабильного тока может быть обычная батарея литий-ионного типа.


Устройства постоянного тока

Цифровой амперметр постоянного тока изготовлен на основе высокочувствительных компараторов. Также важно отметить, что в устройствах установлены стабилизаторы. Резисторы подходят только переключающего типа.Микроконтроллер в этом случае установлен с опорными диодами. Если говорить о параметрах, то минимальное разрешение приборов составляет 1 мА.

Модификации переменного тока

Амперметр (цифровой) переменного тока Можно сделать самому. Микроконтроллеры в моделях используются с выпрямителями. Для повышения точности измерений применяют фильтры широкополосного типа. Сопротивление шунта в этом случае должно быть не менее 2 Ом. Чувствительность резисторов должна быть 3 мк.Стабилизаторы чаще всего устанавливаются распорного типа. Также важно отметить, что для сборки требуется триод. Припаяйте его напрямую к компаратору. Допустимая погрешность приборов этого типа колеблется в районе 0,2%.

Приборы для измерения импульсов

Импульсные модификации отличаются наличием счетчиков. Современные модели выпускаются на базе трехразрядных устройств. Резисторы используются только ортогонального типа. Как правило, их коэффициент деления равен 0.8. Допустимая погрешность, в свою очередь, составляет 0,2%. К недостаткам устройств можно отнести чувствительность к влажности окружающей среды. Также их нельзя использовать при минусовой температуре. Собрать модификацию самостоятельно проблематично. Трансиверы в моделях используются только динамического типа.

Фазочувствительный прибор

Фазочувствительные модели продаются на 10 и 12 В. Параметр допустимой погрешности для моделей колеблется в районе 0,2%. Счетчики в устройствах используются только двузначного типа.Микроконтроллеры используются с выпрямителями. Амперметры этого типа не боятся повышенной влажности. Некоторые модификации имеют усилители. Если вы собираете устройство, вам потребуются переключаемые резисторы. Стабильный литий-ионный аккумулятор может быть источником стабильного тока. Диод в этом случае не нужен.

Перед установкой микроконтроллера важно припаять фильтр. Преобразователь на литий-ионный потребует переменного типа. Показатель чувствительности находится на уровне 4,5 мкм.При резком в цепи надо проверить резисторы. Коэффициент деления в этом случае зависит от пропускной способности компаратора. Минимальное давление устройств этого типа не превышает 45 кПа. Сам текущий процесс преобразования занимает около 230 мс. Тактовая частота зависит от качества счетчика.


Схема селективного прибора

Избирательный цифровой амперметр постоянного тока изготовлен на основе высокопроизводительных компараторов. Допустимая ошибка моделей равна 0.3%. Устройства работают по принципу одношаговой интеграции. Счетчики используются только двузначного типа. Источники стабильного тока установлены за компаратором.

Резисторы переключаемого типа. Для самостоятельной сборки модели потребуется два трансивера. Фильтры в этом случае позволяют значительно повысить точность измерений. Минимальное давление приборов лежит в районе 23 кПа. Резкое падение напряжения наблюдается довольно редко. Сопротивление шунта, как правило, не превышает 2 Ом.Текущая частота измерения зависит от работы компаратора.

Универсальные средства измерения

Универсальные средства измерения больше подходят для бытового использования. Компараторы в приборах часто не очень чувствительны. Таким образом, допустимая ошибка лежит в районе 0,5%. Счетчики используются трехразрядного типа. Резисторы используются на основе конденсаторов. Триоды встречаются как фазового, так и импульсного типа.

Максимальное разрешение устройств не превышает 12 мА.Сопротивление шунта, как правило, лежит в районе 3 Ом. Допустимая влажность для устройств составляет 7%. Предельное давление в этом случае зависит от установленной системы защиты.


Панельные модели

Панельные модификации изготавливаются на 10 и 15 В. Компараторы в приборах устанавливаются с выпрямителями. Допустимая погрешность приборов не менее 0,4 5. Минимальное давление приборов около 10 кПа. Преобразователи применяются в основном переменного типа. При самостоятельной сборке устройства не обойтись без двузначного счетчика.Резисторы в этом случае устанавливаются со стабилизаторами.

Встраиваемые модификации

Цифровой встраиваемый амперметр выполнен на базе эталонных компараторов. модели достаточно высоки, а погрешность составляет около 0,2%. Минимальное разрешение приборов не превышает 2 мА. Стабилизаторы применяются как распорного, так и импульсного типа. Резисторы установлены высокой чувствительности. Микроконтроллеры часто используются без выпрямителей. В среднем текущий процесс преобразования не превышает 140 мс.


Модели DMK

Цифровые амперметры и вольтметры этой фирмы пользуются большим спросом. В ассортименте этой компании много стационарных моделей. Если рассматривать вольтметры, то они выдерживают максимальное давление 35 кПа. В данном случае транзисторы тороидального типа.

Микроконтроллеры обычно устанавливаются с преобразователями. Для лабораторных испытаний устройства этого типа идеально подходят. Цифровые амперметры и вольтметры этой фирмы выпускаются с защищенными корпусами.

Прибор Torex

Указанный амперметр (цифровой) выпускается с повышенной проводимостью по току. Устройство выдерживает максимальное давление 80 кПа. Минимально допустимая температура амперметра -10 градусов. Указанной повышенной влажности не боится. Рекомендуется устанавливать вблизи источника тока. Коэффициент деления всего 0,8. Амперметр (цифровой) выдерживает максимальное давление 12 кПа. Потребляемый ток устройства около 0,6 А. Триод используется фазного типа.Для бытового использования эта модификация подходит.

Прибор Ловат

Указанный амперметр (цифровой) выполнен на основе двуразрядного счетчика. Токопроводимость модели составляет всего 2,2 мкм. Однако важно отметить высокую чувствительность компаратора. Система отображения проста, пользоваться устройством очень удобно. Резисторы в этом (цифровом) амперметре установлены переключаемого типа.

Также важно отметить, что они способны выдерживать большие нагрузки.Сопротивление шунта в этом случае не превышает 3 Ом. Текущий процесс преобразования довольно быстрый. Резкий перепад напряжения может быть связан только с нарушением температурного режима устройства. Допустимая влажность указанного амперметра до 70%. В свою очередь, максимальное разрешение составляет 10 мА.

Модель DigiTOP

Этот DC доступен с эталонными диодами. Счетчик предусмотрен для двузначного типа. Проводимость компаратора составляет около 3,5 мкм.Микроконтроллер используется с выпрямителем. Чувствительность тока достаточно высока. Источником питания является обычная батарея.


Резисторы используются в устройствах переключаемого типа. Стабилизатор в данном случае не предусмотрен. Установлен только один триод. Прямое преобразование тока происходит достаточно быстро. Для бытового использования этот прибор хорошо подходит. Предусмотрены фильтры для повышения точности измерений.

Если говорить о параметрах вольтметра-амперметра, то важно отметить, что рабочее напряжение находится на уровне 12 В.Потребляемый ток при этом 0,5 А. Минимальное разрешение представленного прибора 1 мА. Сопротивление шунта составляет около 2 Ом.

Коэффициент деления вольтметра-амперметра всего 0,7. Максимальное разрешение этой модели составляет 15 мА. Сам текущий процесс преобразования занимает не более 340 мс. Допустимая погрешность указанного прибора находится на уровне 0,1%. Система выдерживает минимальное давление 12 кПа.

Как собирать электронные схемы

Основные термины

o         Макетная плата без пайки

o         Цифровой мультиметр

o         Осциллограф

o         Печатная плата

Цели

o         Определить некоторые распространенные инструменты и устройства для проектирования, сборки и тестирования электронных схем

o         Ввести общую процедуру построения цепей

Если вы занимаетесь электроникой как хобби или даже как призвание, вы, вероятно, будете делать больше, чем просто чертить схемы.Когда вы переходите от теории к реальности, помимо карандаша и бумаги вам потребуются некоторые инструменты, чтобы вы могли создавать, тестировать и устранять неполадки в своих творениях. Хотя эта статья ни в коем случае не является полным руководством по сборке электроники, она предлагает несколько полезных советов и направлений дальнейших исследований.

Обратите внимание: не пытайтесь воспроизвести схемы, иллюстрации или инструкции из этой статьи в реальных условиях. Это может привести к поражению электрическим током, травме или смерти.Эти примеры приведены только для теоретического обсуждения, а не для фактического/физического использования.    

Компьютерное моделирование

После того, как вы разработали идею схемы, но до создания прототипа, вы можете рассмотреть возможность использования компьютерного программного обеспечения для моделирования вашей схемы. Хотя во многих случаях вам может быть проще просто построить прототип, вы можете легко разрушить некоторые чувствительные электронные компоненты (например, интегральные схемы), если не будете осторожны. В таких случаях может помочь программное обеспечение для моделирования электроники.Как и в случае с большинством инструментов, которые мы обсудим в этой статье, стоимость такого программного обеспечения может варьироваться от бесплатного до очень дорогого (гораздо больше, чем может заплатить любитель). Начните с простого: найдите простую в использовании бесплатную программу, а затем по мере необходимости переходите к более сложным программам. Но всегда помните, что компьютерные программы предназначены для приблизительного моделирования поведения электроники; ничто не заменит построение схемы.

Прототип

Беспаечная макетная плата — бесценный инструмент, если вы создаете множество прототипов.Это устройство позволяет легко и временно соединять провода и электронные компоненты, просто вставляя провода в небольшие отверстия, предназначенные для надежного соединения. Как правило, все отверстия в данной строке или столбце электрически соединены, что позволяет соединять несколько компонентов вместе.

 

Макетные платы

бывают разных размеров и конфигураций. Кроме того, вы можете приобрести наборы, содержащие провода, специально предназначенные для использования с макетными платами, а также наборы компонентов, в которые входят различные конденсаторы, резисторы и другие компоненты.

Оборудование для тестирования цепей

Построение большого количества схем, даже довольно сложных, обычно является довольно недорогим занятием. Зачастую инфраструктура, необходимая для тестирования цепей, может быть дорогостоящей. Тем не менее, найдя бывшее в употреблении оборудование или просто выбрав менее дорогие модели, вы все равно можете получить все необходимое для тестирования цепей, не разорившись на кругленькую сумму.

Возможно, самым полезным инструментом для любителей (и для многих профессиональных приложений) является цифровой мультиметр .Мультиметры часто представляют собой портативные устройства с цифровым экраном считывания и шкалой для выбора типа измерения: общие возможности измерения включают сопротивление, напряжение, ток и емкость. Кроме того, мультиметр обычно имеет несколько портов для вставки специальных кабелей для подключения мультиметра к тестируемой цепи. Эти кабели могут иметь разные концы, такие как зажимы типа «крокодил» или простые металлические штыри, в зависимости от того, как вы хотите подключиться к цепи. (Например, вам может понадобиться соединение, которое освобождает одну из ваших рук, и в этом случае полезен зажим типа «крокодил».Металлические щупы позволяют быстро перемещаться от одной точки цепи к другой, но для каждого постоянно требуется рука.)

 

Вы должны подключить мультиметр либо параллельно, либо последовательно с той частью цепи, которую хотите проверить. В режиме напряжения мультиметр рассчитан на очень высокое (почти бесконечное) сопротивление, что означает, что он мало влияет на цепь. (Если сопротивление слишком низкое, будет потребляться значительный ток, что может повлиять на поведение схемы.) Ниже приведен пример измерения мультиметром напряжения на резисторе (в частности, резисторе R 1 ).

 

При измерении тока мультиметр необходимо подключить последовательно с той частью цепи, для которой вы хотите измерить ток. Например, схема ниже дает измерение тока через резистор R 2 . (Мультиметр рассчитан на очень низкое сопротивление при работе в этом режиме, что предотвращает значительное падение напряжения на мультиметре, которое может повлиять на поведение схемы.)

 

Другим полезным, но часто очень дорогим инструментом для анализа цепей является осциллограф . Возможно, вы видели один из них в реальной жизни или по телевизору, так как они в некотором смысле являются типичными устройствами для тестирования и измерения электроники. Осциллограф имеет множество элементов управления и экран, показывающий форму сигнала, что особенно полезно для цепей, в которых напряжение изменяется во времени (например, изменяется напряжение источника питания).

Принципы измерений с помощью осциллографов и мультиметров в основном одинаковы — осциллографы просто предоставляют пользователю больше информации и больше контроля. Традиционные осциллографы могут стоить тысячи долларов, а осциллографы для профессионального использования (особенно для высокочастотных цепей) могут стоить десятки тысяч долларов и более. Но поскольку вычислительная мощность становится повсеместной, некоторые компании разработали осциллографы, предназначенные для подключения к вашему компьютеру (например, через порт USB), полагаясь на вычислительные возможности компьютера, монитор и специально разработанное программное обеспечение для эмуляции осциллографа.Даже стандартные осциллографы падают в цене. Таким образом, некоторые из этих осциллографов гораздо более доступны по цене, особенно для любителей.

Строительные цепи

После того, как вы спроектировали, построили прототип и протестировали свою схему, вы можете перейти к заключительному этапу: созданию реального устройства. Детали построения схем выходят за рамки этой статьи, но есть несколько соображений, с которыми вы, вероятно, столкнетесь. Во-первых, вам нужно решить, как разместить схему.Чтобы защитить электронику и обеспечить некоторую эстетическую привлекательность, вам придется решить, во что поместить схему (например, в пластиковый корпус). Кроме того, вам, вероятно, придется использовать печатную плату , , которая обеспечивает как твердую, прочную поверхность для построения схемы, так и средства создания проводящих путей (по сути, проводов) на плате. Если вы откроете большинство электронных устройств, вы обнаружите «плату» с компонентами и металлическими дорожками — это печатная плата (PCB).

Разработка хороших печатных плат требует большой осторожности. И после того, как вы спроектировали плату, вы обычно используете припой для соединения компонентов (например, резисторов) с платой. Припой — это металл, который плавится при достаточно сильном нагревании (с помощью паяльника), а при охлаждении образует электрическое соединение. Пайка, как и проектирование хороших печатных плат, требует практики, а также осторожности, поскольку вы можете легко пораниться паяльником, горячим припоем или кислотой, используемой для травления печатной платы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.