Екран амперметър и неговото приложение
Преди известно време имах идеята да създам едно просто, но полезно устройство. За него имах всичко вкъщи, но нямаше достатъчно ампер-волтметър, поръчах го, получих го и започнах да строя това, което имах предвид. Повече подробности под разреза.
Ще започна, както винаги, с това как ми дойде. Както винаги, ще скрия тази част под спойлера.
Поръчката ми дойде опакована в найлонов плик, вътре в който имаше едно такова малко чиле, в което се намираше самата поръчка.
Устройството беше опаковано в пакет с резе, всичко е просто и спретнато.
Комплектът включва самото устройство, захранващ кабел за устройството (захранван не от измерваната верига) и кабел за свързване на вериги за измерване на ток и напрежение. Конекторите са фиксирани доста надеждно, въпреки че самите проводници не блестят с напречно сечение, уви, това е проблемът с всички подобни неща. Като цяло такива устройства са доста широко известни, малко вероятно е да открия нещо ново.
Характеристиките са посочени от края. Но само артикулът 10 ампера е маркиран, обхватът на измерване на напрежението не е маркиран и след тестване видях, че устройството е предназначено за обхват на измерване до 100 волта и го тествах само до 32, защото мислех, че устройството е максимум 30 волта, жалък пропуск.
Устройството е със стандартни монтажни размери 45х26 мм. Има и ключалки за фиксиране на устройството върху щита, но си струва да се отбележи, че за инсталиране платката ще трябва да бъде извадена от кутията, тъй като ключалките ще опират в индикаторите и може да бъде трудно или дори невъзможно да инсталирате устройството. На снимката се вижда вътрешността на устройството, ясно се виждат два резистора за регулиране на напрежението и тока.
По някаква причина индикаторът все още ми напомни за нашите стариСъветските индикатори, вече не помня името им, същите нарязани сегменти, въпреки че нашата яркост беше много по-лоша.
На тази снимка ясно се вижда контролерът, на който напълно липсват маркировки, чип за стабилизиране на мощността, конектор за захранване, както и диод, който предпазва от обръщане на мощността (случайно проверено)
Няма да се заобикалям, но веднага ще премина към тестване. Според мен това е най-необходимото нещо, когато се описват такива устройства (и всякакви неща, предназначени да измерват нещо).
За да направя това, събрах малка стойка, на която присъстваха: Два мултиметъра, единият измерва ток (вляво), вторият напрежение (вдясно). Две лабораторни захранвания, едното работеше като източник на ток (горното), второто като източник на напрежение (долното). Захранване, което захранва самия амперметър (продава се отделно)
Първият тест показа, че токът не се измерва много добре. Или по-скоро точността на измерване беше в рамките на приемливия диапазон за амперметър, но ако има възможност да се направи по-добре, тогава защо да не я използвате. Четири измервания преди корекция - На захранващия блок, който работеше като източник на напрежение, просто зададох напреженията на кратни на 4 волта, а на захранващия блок, който работеше като източник на ток, настроих тока според моя мултиметър.
След този етап направих малка корекция. Стана по-добре според мен.
На този етап проверката на волтметъра на амперметъра може да се счита за завършена. Сега можете спокойно да продължите към описанието за какво е поръчан този амперметър.
Реших да използвам това устройство в едно интересно и полезно устройство - електронен товар. Няма да кажа, че имам нужда от това устройство, може да ми е полезно, ноПървоначално просто ми хареса самата идея и исках да направя нещо за моите читатели. Няма нищо необичайно в това устройство, всички решения са добре описани в литературата, но аз просто го „сготвих“ по свой начин. Първоначално го направих много компактен и използвах SMD компоненти, но след това реших да го преправя, така че да е удобен за повторение дори от начинаещи радиолюбители. Тук няма микроконтролери или редки и скъпи компоненти, най-скъпият е самият амперметър, дори всички детайли са изведени.
Веригата се сглобява с помощта на операционен усилвател. Микросхемата съдържа два идентични операционни усилвателя вътре. На единия се сглобява схема за сравнение, която задава такова напрежение на вратата на силовия транзистор, при което токът във веригата е равен на зададената стойност. Използвах втория усилвател като усилвател на ток за примерен източник на напрежение, беше възможно да се направи без този усилвател, но той беше там и не исках да е празен. Необходим е източник на референтно напрежение, така че зададената стойност на тока да не плава по време на работа, например от загряване. Цялата верига се захранва от 8 волта, които се стабилизират от линеен регулатор 78L08.
Схемата ви позволява да настроите тока на натоварване до 5 ампера, докато входното напрежение трябва да бъде такова, че мощността, разпределена на силовия транзистор, да не надвишава 30-40 вата. Ако използвате по-мощен транзистор и организирате активно охлаждане, тогава мощността може лесно да се увеличи до 50-100 вата. На платката има места за монтиране на термистора за управление на вентилатора и свързването му. Тъй като направих демо версия, не инсталирах тези компоненти. Можете да използвате почти всеки полеви или дори биполярен транзистор (но тук имате нуждатранзистор с високо усилване, например KT827). Почти всички компоненти могат да се използват с широк диапазон от номинални стойности, до 50-100%, единственото изключение е куп резистори R2 + R3 и резистори за измерване на ток R7, R8.
Диаграма на устройството Входният конектор има три щифта, това е направено, за да можете да увеличите мощността на натоварване чрез свързване на външен резистор за натоварване. На платката между двата контакта има джъмпер, реално не е необходим и трябва да се монтира на самия конектор.
Печатна електронна платка.
Дъската се изработва много лесно, не съдържа тесни места, тънки следи и др. На платката има и схема за изрязване на прозорец за инсталиране на амперметър.
И тук е целият набор от компоненти. Всички резистори са 0,125-0,25, с изключение на R7 и R8, които трябва да са 1 ват.
А ето го и хонорара. Радиаторът не пасна малко по размер, взех първия, който горе-долу пасна. Мощният транзистор е изолиран от радиатора. при инсталиране на платката в корпуса това не е необходимо, но при отворени приложения е желателно, тъй като корпусът на транзистора е свързан към входа на платката и напрежението на измерваната верига е върху него.
Платете малко по-близо. Отляво има конектор за свързване на това, което искаме да заредим, захранване, батерия или нещо друго. В близост до индикатора, копчето за променлив резистор, е по-добре да използвате резистор с линейна характеристика на регулиране, A за домашни и B за вносни. Отдясно има ключ за захранване и вход за свързване на захранването на устройството. Използвах най-обикновено захранване на 12 волта.
Отзад няма нищо особено интересно, прекарах кабелите от индикатора през горната странадъска, струваше ми се, че ще бъде по-спретнат и по-надежден. Всъщност можете просто да ги запоите на дъното. Платката беше направена за транзистор в корпус TO247, но аз използвах транзистор в корпус TO220.
Първо включване. С обслужваеми компоненти устройството трябва да работи незабавно, единственият компонент, който може да изисква избор, е резисторът R2. Не трябваше да избирам нищо.
За тестване използвах лабораторно захранване. Регулирането на тока на натоварване започва от 20 mA, това се вижда от показанията на индикатора на устройството, променливият резистор не позволява да се зададе по-малко.
Няколко снимки от процеса на тестване на полученото устройство. Напрежението на изхода на PSU не се е променило, тогава напрежението под товар на индикатора на устройството е по-малко, това е нормално, падането на проводниците, клемите и т.н. 1. Ток на натоварване 1 Amp. 2. Ток на натоварване 2 ампера 3. Токът на натоварване е почти максимален, 5,07 ампера. 4. Токът на натоварване е максимален, 5,1 ампера, захранването е преминало в режим на ограничаване на тока и индикаторът на устройството показва минималния спад. Всъщност това е минималното входно напрежение, при което устройството осигурява ток на натоварване от 5 ампера.
Напрежението на входните клеми съответства на напрежението, показано на амперволтметъра (като се вземе предвид неговата грешка).
В крайна сметка, в името на експеримента, проверих стабилизирането на тока на натоварване при промяна на входното напрежение. Работи перфектно. Входно напрежение 3 и 12 волта, ток на натоварване 2 ампера.
Допълнителни материали, диаграма, трасе, няколко листа с данни - изтеглете.
Това е всичко, с описание на устройството, ако имате въпроси, ще се радвам да отговоря :)
Резюме. Няма да деля на плюсове и минуси, тъй катоСпоред мен устройството е доста добро, разбира се, не съвсем перфектно, но е доста съобразено с класа си, останах много доволен от възможността за настройка. Вече имах преглед на амперметъра, където дори настройката не помогна, тук е в ред с това. Индикаторът е доста лесен за четене, въпреки че бих разменил цветовете на блясъка, но това е по-скоро любителско.
Амперметърът беше предоставен за преглед от всеки купувач.