DIY oprava voltmetru

• Jméno: Alexander

Se děje.
2166985131.html
2087117861.html
(A tak na našich bleších trzích narazíme na sovětské Ts-eshki za 40,50 UAH)
Je to mistrovská věc, ne-li škoda své doby.
Pružina by měla být plochá jako u hodinek.
Přepadení může být stále v poloze magnetu vůči rámu, stupnice se v případě nesprávnosti ukáže jako nelineární.

ZY. Aby toto zařízení měřilo sloupek. proudu s limity uvedenými na stupnici, potřebuje vhodný externí bočník.

Příspěvek byl editedaluma dne: 09. března 2013 - 02:21

A přestože jsme již dávno zvyklí na digitální voltmetry, číselníkové měřiče se v přírodě stále vyskytují.

V některých případech může být jejich použití pohodlnější a praktičtější než použití moderních digitálních.

Pokud se vám do rukou dostal číselníkový voltmetr, je vhodné zjistit jeho hlavní charakteristiky. Lze je snadno identifikovat podle stupnice a nápisů na ní. Do rukou mi padl vestavěný voltmetr M42300.

Dole pod stupnicí je zpravidla několik ikon a je uveden model zařízení. Ikona v podobě podkovy (nebo zakřiveného magnetu) tedy znamená, že se jedná o zařízení magnetoelektrického systému s pohyblivým rámem.

Na dalším obrázku vidíte takovou podkovu.

Vodorovný pruh označuje, že toto měřicí zařízení je určeno pro provoz se stejnosměrným proudem (napětím).

Je také vhodné upřesnit, proč mluvíme o stejnosměrném proudu. Není žádným tajemstvím, že nejen voltmetry mohou být analogové měřiče, ale také velké množství dalších měřicích přístrojů, například stejný analogový ampérmetr nebo ohmmetr.

Činnost jakéhokoli ukazovacího zařízení je založena na vychýlení cívky v poli magnetu, když právě touto cívkou prochází stejnosměrný proud. Pro zobrazení hodnot na stupnici přístroje pomocí šipky musí být proud konstantní.

Pokud je proměnná, bude se šipka odchylovat doleva a doprava s frekvencí střídavého proudu, který protéká vinutím cívky. Pro měření velikosti střídavého proudu nebo napětí je v měřicím zařízení zabudován usměrňovač.

Proto je pod stupnicí zařízení uveden typ proudu, se kterým je schopen pracovat: stejnosměrný nebo střídavý.

Dále na stupnici zařízení můžete najít celé číslo nebo zlomkové číslo, např 1,5; 1,0 a podobně. Toto je třída přesnosti přístroje vyjádřená v procentech. Je jasné, že čím nižší číslo, tím lépe – odečty budou přesnější.

Můžete také vidět takové znamení - dvě protínající se čáry v pravém úhlu. Tento symbol označuje, že provozní poloha přístroje je vertikální.

Při vodorovné poloze mohou být hodnoty méně přesné. Jinými slovy, zařízení může „lhát“. Je lepší nainstalovat ukazatelový voltmetr s takovou ikonou do zařízení svisle a vyloučit výrazný sklon.

Takový znak však naznačuje, že pracovní poloha zařízení je vodorovná.

Dalším zajímavým znakem je pěticípá hvězda s číslem uvnitř.

Tato značka varuje, že napětí mezi tělem zařízení a jeho magnetoelektrickým systémem by nemělo překročit 2 kV (2000 voltů).Při použití voltmetru ve vysokonapěťových instalacích stojí za to věnovat pozornost tomu. Pokud ho plánujete používat ve zdroji 12 - 50 voltů, nebojte se.

Pro ty, kteří poprvé vidí měřítko zařízení, vyvstává docela rozumná otázka: "Ale jak číst hodnoty?" Na první pohled není nic jasné

Ve skutečnosti je vše jednoduché. Pro určení minimálního dílku stupnice je třeba určit nejbližší číslo (číslici) na stupnici. Jak můžete vidět na stupnici našeho М42300, je to 2.

Dále spočítáme počet mezer mezi řádky do prvního čísla nebo číslice - v našem případě do 2. Je jich 10. Poté vydělíme 2 10, dostaneme 0,2. To znamená, že vzdálenost od jedné malé čáry k další je 0,2 voltu.

Našli jsme tedy minimální dělení stupnice. Pokud se tedy šipka zařízení odchyluje o 2 malé dílky, bude to znamenat, že napětí je 0,4V (2 * 0,2 V = 0,4 V).

K dispozici je již známý vestavěný voltmetr M42300. Zařízení je určeno pro měření stejnosměrného napětí do 10 voltů. Krok měření je 0,2 voltu.

Ke svorkám voltmetru připevníme dva vodiče (respektujte polaritu!) a připojte vybitou 1,5V baterii nebo jakoukoli dostupnou.

Toto jsou hodnoty, které jsem viděl na stupnici zařízení. Jak vidíte, napětí baterie je 1 volt (5 dílků * 0,2V = 1V). Při fotografování se ručička voltmetru tvrdošíjně posunula na začátek stupnice – baterie vydávala poslední „šťávy“.

Navíc mě začalo zajímat, jaký proud spotřebovává samotný číselníkový voltmetr. Proto jsem místo baterie připojil zdroj a nastavil výstup na 10 voltů - aby se šipka přístroje vychýlila na plný rozsah. Dále jsem připojil digitální multimetr na otevřený obvod a změřil proud.

Ukázalo se, že proud spotřebovaný číselníkovým voltmetrem byl pouze 1 miliampér (1 mA). Stačí, aby se šipka vychýlila do plného rozsahu. To je velmi malé. Dovolte mi vysvětlit můj tip.

Ukazuje se, že číselníkový voltmetr je ekonomičtější než digitální. Posuďte sami, každý digitální měřič má displej (LCD nebo LED), ovladač a vyrovnávací prvky pro ovládání displeje. A to je jen část jeho schématu. To vše odebírá proud, vybíjí baterii nebo akumulátor. A pokud je v případě voltmetru s displejem z tekutých krystalů spotřeba proudu malá, pak v přítomnosti aktivního indikátoru LED bude spotřeba proudu již významná.

Ukazuje se tedy, že pro přenosná zařízení s autonomním napájením je někdy rozumnější použít klasický číselníkový voltmetr.

Při zapojování voltmetru do obvodu je třeba mít na paměti několik jednoduchých pravidel.

Za prvé, voltmetr (jakýkoli, dokonce i digitální, dokonce i ukazatel) musí být připojen paralelně k obvodu nebo prvku, jehož napětí se plánuje měřit nebo řídit.

Za druhé je třeba vzít v úvahu pracovní rozsah měření. Poznáte to snadno – stačí se podívat na stupnici a určit poslední číslo na stupnici. Toto bude hraniční napětí pro měření tímto voltmetrem. Samozřejmě existují i ​​univerzální voltmetry s možností volby meze měření, ale nyní mluvíme o vestavěném ručičkovém voltmetru s jednou mezí měření.

Pokud připojíte voltmetr, například s měřící stupnicí do 100 voltů, do obvodu, kde napětí překračuje těchto 100 voltů, pak šipka zařízení překročí stupnici, „mimo stupnici“. Tento stav dříve nebo později povede k poškození magnetoelektrického systému.

Za třetí, při připojování stojí za to sledovat polaritu, pokud je voltmetr navržen pro měření stejnosměrného napětí. Zpravidla je polarita vyznačena na svorkách (nebo alespoň na jedné) - plus „+“ nebo mínus „-“. Při připojování voltmetrů určených k měření střídavého napětí nezáleží na polaritě zapojení.

Doufám, že nyní pro vás bude snazší určit hlavní charakteristiky číselníkového voltmetru a hlavně jej aplikovat ve vašich domácích výrobcích, například integrací do napájecího zdroje s nastavitelným výstupním napětím.

Při práci s různými elektronickými produkty je potřeba měřit režimy nebo rozložení střídavých napětí na jednotlivých prvcích obvodu. Konvenční multimetry zapnuté v režimu AC mohou zaznamenat pouze velké hodnoty tohoto parametru s vysokou mírou chyby. Pokud je nutné provádět malé odečty, je žádoucí mít AC milivoltmetr, který umožňuje provádět měření s milivoltovou přesností.

Domácí digitální voltmetr

Abyste si mohli vyrobit digitální voltmetr vlastníma rukama, potřebujete nějaké zkušenosti s elektronickými součástkami a také schopnost dobře zacházet s elektrickou páječkou. Pouze v tomto případě si můžete být jisti úspěchem montážních operací prováděných nezávisle doma.

Před vyrobením voltmetru odborníci doporučují pečlivě prostudovat všechny možnosti nabízené v různých zdrojích. Hlavním požadavkem na takový výběr je extrémní jednoduchost obvodu a schopnost měřit střídavé napětí s přesností 0,1 V.

Analýza mnoha obvodových řešení ukázala, že pro samostatnou výrobu digitálního voltmetru je nejvhodnější použít programovatelný mikroprocesor typu PIC16F676. Pro ty, kteří jsou v technice přeprogramování těchto čipů noví, je vhodné zakoupit mikroobvod s hotovým firmwarem pro domácí voltmetr.

Při nákupu dílů je třeba věnovat zvláštní pozornost výběru vhodného indikačního prvku na LED segmentech (varianta typického číselníkového ampérmetru je v tomto případě zcela vyloučena). V tomto případě by měla být dána přednost zařízení se společnou katodou, protože počet součástí obvodu je v tomto případě znatelně snížen.

Dodatečné informace. Jako diskrétní součástky lze použít běžné komerční radioelementy (rezistory, diody a kondenzátory).

Po zakoupení všech potřebných dílů byste měli přejít k zapojení obvodu voltmetru (výroba jeho desky plošných spojů).

Před vytvořením desky s plošnými spoji je třeba pečlivě prostudovat obvod elektronického měřiče, vzít v úvahu všechny součásti na něm a umístit je na vhodné místo pro odpájení.

Schéma elektronického zařízení

Důležité! Pokud máte volné finanční prostředky, můžete si výrobu takové desky objednat ve specializované dílně. Kvalita jeho provedení v tomto případě bude nepochybně vyšší.

Poté, co je deska hotová, je potřeba ji "naplnit", to znamená umístit všechny elektronické součástky (včetně mikroprocesoru) na svá místa a následně je připájet nízkoteplotní pájkou. Žáruvzdorné směsi nejsou v této situaci vhodné, protože k jejich zahřátí je zapotřebí vysokých teplot. Vzhledem k tomu, že všechny prvky v sestaveném zařízení jsou miniaturní, je jejich přehřívání krajně nežádoucí.

Aby budoucí voltmetr fungoval normálně, bude potřebovat samostatný nebo vestavěný stejnosměrný zdroj. Tento modul je sestaven podle klasického schématu a je navržen pro výstupní napětí 5 voltů. Pokud jde o proudovou součástku tohoto zařízení, která určuje jeho návrhový výkon, k napájení voltmetru stačí půl ampéru.

Na základě těchto údajů si sami připravíme (nebo předáme specializované dílně k výrobě) plošný spoj pro zdroj.

Poznámka! Bylo by racionálnější okamžitě připravit obě desky (pro samotný voltmetr a pro napájení), aniž by se tyto postupy rozšiřovaly v čase.

Pokud to uděláte sami, umožní vám to provádět několik operací stejného typu najednou, konkrétně:

• Vyřezávání desek ze sklolaminátu přířezů potřebné velikosti a jejich čištění;
• Zhotovení fotomasky pro každou z nich s následnou aplikací;
• Leptání těchto desek v roztoku chloridu železitého;
• Vycpávání rádiovými součástkami;
• Pájení všech umístěných součástek.

V případě, že jsou desky zasílány do výroby na proprietárním zařízení, jejich současná příprava vám také umožní zvýhodnit jak cenově, tak časově.

Při montáži voltmetru je důležité dbát na správnou instalaci samotného mikroprocesoru (musí být již naprogramován). K tomu je nutné najít označení jeho první nohy na těle a v souladu s ním upevnit tělo výrobku do montážních otvorů.

Důležité! Teprve poté, co budete mít úplnou důvěru ve správnou instalaci nejkritičtějšího dílu, můžete přistoupit k jeho pájení ("pájení").

Někdy se pro instalaci mikroobvodu doporučuje připájet speciální zásuvku pod ním do desky, což výrazně zjednodušuje všechny pracovní a nastavovací postupy. Tato možnost je však výhodná pouze v případě, že použitá zásuvka je vysoce kvalitní a poskytuje spolehlivý kontakt s nohami mikroobvodu.

Po utěsnění mikroprocesoru lze všechny ostatní prvky elektronického obvodu nacpat a ihned připájet. Při procesu pájení je třeba dodržovat následující pravidla:

• Je bezpodmínečně nutné použít aktivní tavidlo, které podporuje dobré rozprostření tekuté pájky po celém místě přistání;
• Snažte se nedržet žihadlo na jednom místě příliš dlouho, což vylučuje přehřátí namontované části;
• Po dokončení pájení nezapomeňte desku plošných spojů opláchnout alkoholem nebo jiným rozpouštědlem.

V případě, že při montáži desky nedošlo k žádným chybám, obvod by měl začít pracovat ihned po připojení napájení z externího zdroje stabilizovaného napětí 5 voltů.

Na závěr poznamenáváme, že vlastní napájecí zdroj lze připojit k hotovému voltmetru po dokončení jeho seřízení a ověření, provedeného podle standardní metody.

Začínajícím radioamatérům lze doporučit zhotovení jednoduchého zařízení, které se nejčastěji používá při opravách nebo ladění rádiových zařízení. Autometr kombinuje vícerozsahový ampérmetr a voltmetr stejnosměrného a střídavého proudu, ohmmetr a někdy také tester nízkopříkonových tranzistorů.

Schematický diagram takového zjednodušeného měřícího zařízení je na Obr. níže. Měří stejnosměrné proudy do 100 mA, stejnosměrná napětí do 30 V a odpory od 50 Ohm do 50 kOhm. Přepínání typů a mezí měření se provádí připojením jedné ze sond do zdířek Гн1-Гн10. Druhá sonda, zasunutá do patice Гн11 "General", je společná pro všechny typy a rozsahy měření.

Jednomezní ohmmetr. Obsahuje: mikroampérmetr IP1, napájecí zdroj E1 s napětím 1,5 V a přídavné odpory R1 „Set. 0" a R2. Před měřením jsou připojeny sondy přístroje a šipka mikroampérmetru je nastavena na koncovou značku stupnice, což je nula ohmmetru, s proměnným rezistorem R1. Poté se sondy dotknou vývodů rezistoru, vinutí transformátoru nebo vodičů části obvodu, jejíž odpor je nutné změřit, a výsledek měření se určí na stupnici ohmmetru.

Čtyřmezní voltmetr je tvořen stejným mikroampérmetrem IP1 a přídavnými odpory R3 — R6. U rezistoru R3 (když je druhá sonda připojena k patici Gn2) odpovídá výchylka ručičky mikroampérmetru v plném rozsahu napětí 1 V, s rezistorem R4—3 V, s rezistorem R5 — 10 V, s odpor R6-30V.

Miliampérmetr pětirozsah: 0-1, 0-3, 0-10, 0-30 a 0-100 mA. Je tvořen univerzálním bočníkem tvořeným odpory R7 — R11, ke kterému je připojen mikroampérmetr IP1 s tlačítkem Kn1.To se provádí tak, že při měření je mikroampérmetr připojen k bočníku, kterým protéká většina měřeného proudu a ne naopak.

Provedení doporučeného kombinačního měřiče je na Obr. Mikroampérmetr typu M49 pro celkový proud vychýlený šípy 300 μA s odporem rámu 300 ohmů. Proměnný rezistor R1 (SPO-0,5), tlačítko KN (KM1-1) a všechny zdířky zařízení jsou upevněny přímo na předním panelu, vyříznutém z desky DPS o tloušťce 2 mm. Roli zásuvek Gn1-Gn11 plní zásuvková část desetipinového konektoru. Nízkoodporové odpory R9-R11 typu MOI (nebo drátové vinuté), zbytek jsou MLT pro ztrátový výkon 0,5 nebo 0,25 W. Požadované odpory rezistorů se volí při úpravě jejich výměnou, zapojením více rezistorů paralelně nebo sériově. V popsaném zařízení je například každý z rezistorů R3 a R6 složen ze dvou sériově zapojených rezistorů, přičemž každý z rezistorů R5 a R11 rovněž ze dvou rezistorů, avšak zapojených paralelně.

Kalibrace voltmetru a miliampérmetru spočívá v nastavení odporů přídavných rezistorů a univerzálního bočníku na maximální napětí a proudy odpovídajících mezí měření a ohmmetru na značky stupnice pro vzorové rezistory.

Kalibrujte voltmetr podle schématu na obr. Paralelně s baterií B1 o napětí 13,5 V (nebo z napájecího zdroje) připojte proměnný rezistor Rp s odporem 2-3 kOhm, který bude fungovat jako regulační rezistor, a mezi jeho jezdec a spodní (podle schématu) výstup, paralelně zapojený vlastní kalibrovaný (V_K) a příkladný (V) voltmetry. Příkladný může být voltmetr továrního avometru. Nejprve dejte jezdec nastavovacího odporu do nejnižší (podle schématu) polohy a zapněte kalibrovaný voltmetr na první mez měření - do 1 V. Postupně zvyšujte napětí dodávané z baterie do voltmetrů, nastavte napětí na nich podle referenčního voltmetru přesně rovné 1 V. Pokud zároveň šipka kalibrovaného voltmetru nedosáhne koncového bodu stupnice, bude to znamenat, že se odpor přídavného rezistoru R3 otočil být více, než je nutné, a pokud přesahuje měřítko, pak je to méně. Při výběru tohoto odporu dbejte na to, aby při napětí 1 V byla střelka voltmetru nastavena přesně proti koncovému bodu stupnice.

Stejným způsobem, ale při napětích 3 a 10 V, zaznamenaných referenčním voltmetrem, upravte přídavné odpory R4 a R5 následujících dvou mezí měření. Pro kalibraci čtvrté meze měření není nutné přivádět na voltmetry napětí 30 V. Můžete napájet 10 V a volbou odporu R6 nastavit šipku kalibrovaného voltmetru na značku odpovídající první třetina stupnice. V tomto případě bude odchylka jeho šipky na celé stupnici odpovídat napětí 30 V.

Ke kalibraci miliampérmetru budete potřebovat: miliampérmetr pro proud do 100 mA, čerstvý článek 343 nebo 373 a dva proměnné odpory - fólii (SP, SPO) s odporem 5-10 kOhm a odporem drátu 50-100 ohmů. První z těchto nastavovacích odporů se použije při nastavování odporů R7 — R9, druhý při nastavování odporů R10 a R11 univerzálního bočníku.

Nejprve nastavte bočníkový odpor R7. Za tímto účelem zapojte do série (obr. B): příkladný mA miliampérmetr, kalibrovatelný mA_Napřipojeno k první meze měření (do 1 mA), prvku E1 a proměnnému rezistoru R_p... Stiskněte tlačítko Kn1 "/" (viz obr. 17) autometru a plynule snižujte vstupní odpor nastavovacího odporu R_proti, nastavte proud v obvodu na 1 mA. Odpor rezistoru R7 by měl být takový, aby při takovém proudu v obvodu byla šipka kalibrovaného miliampérmetru proti konci stupnice.

Upravte stejným způsobem: rezistor R8 je na limitu 3 mA, rezistor R9 je na limitu 10 mA a poté, nahraďte filmový nastavovací odpor drátovým, rezistor R10 je na limitu 30 mA a nakonec R11 je na hranici 100 mA. Při volbě odporu dalšího bočníkového rezistoru se nedotýkejte již osazených - můžete srazit kalibraci přístroje na prvních mezích měření.

Nejjednodušší je označit stupnici ohmmetru pomocí pevných odporů s tolerancí ± 5 % nebo více. Udělej to takhle. Nejprve zkratujte sondy a nastavovací odpor R1 „Set. О »nastavte šipku mikroampérmetru na konečnou značku stupnice odpovídající nule ohmmetru. Poté otevřete sondy a připojte k nim rezistory s nominálními odpory: 50, 100, 200, 300, 400, 500 Ohm, 1 "Ohm atd. až do asi 50-60 kOhm, pokaždé si na stupnici povšimněte bodu, ke kterému vychyluje šipku zařízení. A v tomto případě doplňte odpory požadovaných odporů z odporů jiných jmenovitých hodnot. Například 40 ohmový odpor může být tvořen dvěma 20 ohmovými odpory, 50 k ohmový odpor tvořený 20 a 30 k ohmovými odpory. V bodech odchylek šipky, odpovídajících různým odporům referenčních rezistorů, označte (odstupňujte) stupnici ohmmetru.

Stupnice domácího kombinovaného měřicího zařízení by měly být takové, jak je znázorněno na obr.

Horní je ohmmetrová stupnice, spodní je obecná stupnice voltmetru a miliampérmetru. Měly by být nakresleny co nejpřesněji na silný lakovaný papír ve formě mikroampérmetrové stupnice. Poté opatrně vyjměte magnetoelektrický systém přístroje z pouzdra a nalepte novou stupnici, přesně zarovnající oblouk stupnice ohmmetru se starou stupnicí. Aby nedošlo k rozebrání mikroampérmetru, lze stupnice podomácku vyrobeného přístroje nakreslit na silný papír v odpovídajícím měřítku v přímých liniích a nalepit na přední nebo přední boční stěnu zásuvky přístroje.

V popsaném kombinovaném zařízení je mikroampérmetr pro proud I_a= 300 μA s odporem rámu Ri rovným 300 Ohm. S takovými parametry mikroampérmetru nepřesahuje relativní vstupní odpor voltmetru 3,5 kOhm / V. Zvýšit relativní vstupní impedanci a tím snížit vliv voltmetru na režim v měřeném obvodu je možné pouze použitím citlivějšího mikroampérmetru. Takže například s mikroampérmetrem pro proud I = 200 μA bude relativní vstupní odpor voltmetru 5 a s mikroampérmetrem pro proud I = 100 μA - 10 kOhm / V. U takových zařízení se rozšíří i hranice měření ohmmetrem. Ale při výměně mikroampérmetru za citlivější je nutné s přihlédnutím k jeho parametrům I a K přepočítat odpor všech odporů avometru.

Tímto způsobem můžete zkontrolovat nebo zkalibrovat jakýkoli číselník nebo digitální voltmetr (ampérmetr). Jako příklad se doporučuje použít továrně vyrobené digitální zařízení.

Takové zařízení může být také umístěno v přihrádce v autě. Na výletě se může hodit při hledání poškození elektrického vedení, nepoužitelných svítilen a přizpůsobení palubního napětí vozidla.

Video (kliknutím přehrajete).

Literatura: V.G. Borisov. Radiotechnický kroužek a jeho práce.

Ohodnoťte článek:

Školní známka 3.2 kdo hlasoval: 82