Ukazatelový voltmetr s rozšířenou stupnicí 10...15 V
Zařízení poslouží motoristům k měření napětí baterie s vysokou přesností, ale najde i jiné aplikace,
Rýže. 4.6 Voltmetr s rozšířenou stupnicí
Kde je potřeba řídit napětí v rozsahu 10 ... 15 V s přesností 0,01 V.
Je známo, že stupeň nabití autobaterie lze posuzovat podle jejího napětí. Takže pro plně vybitou, napůl vybitou a plně nabitou baterii to odpovídá 11,7, 12,18 a 12,66V.
Abyste mohli měřit napětí s takovou přesností, potřebujete buď digitální voltmetr, nebo ukazatel s rozšířenou stupnicí, který vám umožní ovládat interval, který nás zajímá.
Schéma znázorněné na Obr. 4.6, umožňuje pomocí libovolného mikroampérmetru se stupnicí 50 μA nebo 100 μA z něj vyrobit voltmetr se stupnicí měření 10 ... 15 V.
Obvod voltmetru se nebojí nesprávného připojení polarity k měřenému obvodu (v tomto případě nebudou hodnoty zařízení odpovídat naměřené hodnotě).
Pro ochranu mikroampérmetru PA1 před poškozením při přepravě se používá spínač S1, který při zkratování přívodů měřicího zařízení zabraňuje kolísání jehly.
Obvod využívá zařízení PA1 se zrcadlovou stupnicí, typ M1690A (50 μA), ale vhodná je i řada dalších. Přesná zenerova dioda VD1 (D818D) může být s jakýmkoli posledním písmenem v označení. Trimrové rezistory se nejlépe používají víceotáčkové, například R2 typ SPZ-36, R5 typ SP5-2V.
K sestavení obvodu budete potřebovat napájecí zdroj s nastavitelným výstupním napětím 0 ... 15 V a vzorový voltmetr (výhodnější, pokud je digitální). Nastavení spočívá v připojení napájení na svorky X1, X2 a postupném zvyšování napětí na 10 V, pro dosažení "nulové" polohy šipky zařízení PA1 s rezistorem R5. Poté zvýšíme napětí zdroje na 15 V a rezistorem R2 nastavíme šipku na mezní hodnotu stupnice měřicího zařízení. Na toto nastavení lze považovat za kompletní.
Rýže. 4.7. Obvod pro přesnější měření síťového napětí
Na základě tohoto schématu může být zařízení multifunkční. Takže kdyžpřipojte vodiče mikroampérmetru k obvodu pomocí přepínače 6P2N, můžete provést běžný režim voltmetru výběrem dalšího odporu a také testeru pro kontrolu obvodupití a pojistky.
Zařízení lze doplnit obvodem (obr. 4.7) pro měření střídavého síťového napětí. V tomto případě bude mít stupnici od 200 do 300 V, což umožňuje přesněji měřit síťové napětí.
Datum publikace: 20.02.2007
Názory čtenářů
- Heloiza / 31.10.2012 - 07:37
překvapivé pomyslet na něco takového - Alexander / 04.02.2010 - 15:45
Starý velmi dobrý obvod, na základě tohoto obvodu byl doplněk pro měření otáček (otáček). Kdo ví, dejte vědět. Předem děkuji [e-mail chráněný]
Zařízení poslouží motoristům pro měření napětí baterie s vysokou přesností, ale najde i další uplatnění. 4,6 Voltmetr s rozšířenou stupnicí, kde je potřeba řídit napětí v rozsahu 10 ... 15 V s přesností 0,01 V. Je známo, že stupeň nabití autobaterie lze posuzovat podle jejího napětí. Takže pro plně vybitou, napůl vybitou a plně nabitou baterii to odpovídá intervalu 11,7, 12,18 a 12,66 V. Schéma na obr. 4.6, umožňuje pomocí libovolného mikroampérmetru se stupnicí 50 μA nebo 100 μA z něj vyrobit voltmetr se stupnicí měření 10 ... ). K ochraně mikroampérmetru PA1 před poškozením při přepravě se používá spínač S1 , která při zkratu vývodů měřícího přístroje zabrání kolísání šipky.Obvod využívá přístroj PA1 se zrcadlovou stupnicí, typ M1690A (50 μA), ale vhodné jsou i mnohé další.(D818D) může být s libovolnou poslední písmeno v označení. Trimrové rezistory se nejlépe používají víceotáčkové, například R2 typ SPZ-36, R5 typ SP5-2V. Nastavení spočívá v připojení napájení na svorky X1, X2 a postupném zvyšování napětí na 10 V, pro dosažení "nulové" polohy šipky zařízení PA1 s rezistorem R5. Poté zvýšíme napětí zdroje na 15 V a rezistorem R2 nastavíme šipku na mezní hodnotu stupnice měřicího zařízení. Na toto nastavení lze považovat za kompletní.
Rýže. 4.7. Schéma pro přesnější měření síťového napětí Na základě tohoto schématu lze zařízení vyrobit jako multifunkční. Pokud jsou tedy výstupy mikroampérmetru připojeny k obvodu přes suchý spínač 6P2N, můžete volbou přídavného rezistoru provést režim běžného voltmetru, stejně jako tester pro kontrolu obvodů a pojistek.Přístroj lze doplnit o obvod (obr. 4.7) pro měření střídavého síťového napětí. V tomto případě bude mít stupnici od 200 do 300 V, což umožňuje přesněji měřit síťové napětí. Kapitola: Voltmetr - elektrotechnický slovník s písmenem V
Voltmetr je elektrické zařízení, které je navrženo k měření EMF, čteného napětí, části elektrického obvodu. Voltmetr v elektrickém obvodu je označen kruhem, ve kterém je umístěno latinské písmeno V nebo ruské B, které se čte jako "volt". Na počest slavného vědce Alessandra Volty.
Voltmetr tedy měří napětí v jednotkách voltů.
Pokračujeme-li v tématu historie, můžeme říci, že první analog voltmetru vynalezl ruský vědec G.V. Richman. v 18. století. Toto zařízení se nazývalo "indikátor elektrické síly" a jeho princip činnosti je stále založen na práci elektrostatického voltmetru.
Jak je voltmetr zapojen do obvodu
Voltmetr je připojen k obvodu paralelně k části měřeného obvodu. Níže je jednoduchý obvod pro připojení voltmetru k obvodu a obvod pro připojení přes měřicí transformátor.
Typy voltmetrů
Voltmetry mají širokou škálu typů v závislosti na principu činnosti a rozsahu.
Podle třídy měřeného napětí
- - nanovoltmetr (pro měření ultranízkých napětí, do 1nV, lze použít pro vědecké a metrologické účely)
- - mikrovoltmetr
- - milivoltmetr
- - voltmetr (12, 24, 30, 100, 220, 300, 500 V)
- - kilovoltmetr (pro stanovení hodnot napětí v řádu jednotek nebo desítek kilovoltů, lze použít při testování vysokonapěťových zařízení)
- - vektormetr (zařízení, které měří proudovou sílu, napětí a fázový úhel a lze jej použít při testování magnetických vlastností ocelí a laboratorních studiích složitých obvodů a zařízení)
- - selektivní voltmetry se používají k měření střídavého napětí ve frekvenčním rozsahu od 20 Hz do 35 MHz, podle GOST 9781-85
Podle principu jednání
(princip činnosti voltmetru je podobný principu činnosti ampérmetru, který je podrobně popsán na odkazu)
- - elektromechanické voltmetry
- - magnetoelektrický Mxx (tento typ voltmetru je poměrně přesný a má vysokou citlivost, nicméně hodnoty jsou silně ovlivněny tvarem křivky napětí a používají se pouze pro stejnosměrné obvody)
- - elektromagnetické Exx (používá se jako panelová zařízení, snadno se vyrábí, spotřebuje asi 5 W energie a jejich hodnoty jsou vysoce závislé na frekvenci)
- - elektrodynamické Dxx (nejpřesnější, měří efektivní hodnotu napětí stejnosměrného a střídavého proudu)
- - elektrostatický Cxx (používá se k měření vysokých napětí konstantních a proměnných hodnot)
- - usměrňovač (měření nízkofrekvenčního napětí,)
- - termoelektrický Txx (má nízký vstupní odpor a nízkou přetížitelnost)
- - elektronické Фxx, Шxx
- - analogový
- - digitální
Po domluvě
- - stejnosměrný proud
- - střídavý proud
- - impuls
- - fázově citlivý
- - selektivní
- - univerzální
Podle návrhu
- - panel
- - přenosný
- - stacionární
Voltmetr s rozšířenou stupnicí
Obvod voltmetru s rozšířenou stupnicí bude měřit malé odchylky napětí (delta U) vzhledem ke vstupnímu napětí. Pro běžný voltmetr není tento úkol jednoduchý.
Kde lze použít obvod voltmetru s rozšířenou stupnicí?
- - regulace napájecího napětí
- - regulace napětí na ovládacím zařízení
- - posouzení vybití baterií
Pomocí Zenerovy diody D1 se rozšiřuje pracovní část stupnice voltmetru. Prahová hodnota napětí zenerovy diody D1 bude UCT \u003d U - DU. Když vstupní napětí dosáhne prahové hodnoty, zenerova dioda prorazí. Proud zenerovou diodou se zvyšuje a napětí se příliš nemění. Druhá čítač zenerova dioda D2 je zapnuta v opačném směru a takové zařazení umožňuje snížit teplotní nestabilitu.
Vstupní napětí je rozděleno mezi rezistor R a zenerovy diody. Protože úbytek napětí na zenerových diodách zůstává nezměněn, úbytek napětí na rezistoru se bude rovnat rozdílu mezi vstupním napětím a napětím zenerovy diody.
Odpor rezistoru je určen jako R \u003d 2DU / Ist.max
kde 2DU je mez měření zařízení, Istab je stabilizační proud
Jak vyrobit novou stupnici pro ukazovací zařízení 27. října 2015
Ještě nevím, do jakého modovacího projektu tato měřicí hlava půjde, tak jsem se rozhodl o tom napsat samostatný příspěvek. Šířil jsem informace v horlivém pronásledování, doslova a do písmene: úspěšná technologie byla nalezena teprve včera.
Takže jsem měl na farmě staré ukazovací zařízení řady M24, kalibrované jako milivoltmetr / miliampérmetr. Z funkčního hlediska byla provozuschopná, ale váha zjevně znala lepší časy, takže pro mé účely již nevyhovovala.
Dříve, když jsem byl dotázán, proč ve svých modech neměním stupnice nástroje, označené v nějakých cizích hodnotách, odpověděl jsem, že nechci kazit původní staré věci. A to byla pravda, ale pravda jen napůl: faktem je, že i kdybych chtěl vyměnit nějaké měřítko za nové, nevěděl bych, jak to udělat kvalitativně.
Svůj první pokus o přizpůsobení tohoto zařízení pro použití ve spojení s počítačem jsem učinil před několika lety, kdy jsem si nakreslil vlastní měřítko na základě skenu původního měřítka a vytiskl jej na starý papír.
Váha se, upřímně řečeno, špatně vymkla z ruky. Vypadalo to nevzhledně, žlutá barva papíru nebyla kombinována s dalšími detaily a cena dělení v jeho spodní části se ukázala jako zlomková.
Toto zařízení jsem proto nikde nepoužil a odložil na delší dobu do krabice. Ale nedávno jsem to odtamtud vyndal a rozhodl se, že tentokrát udělám všechno správně. Nejprve jsem ji připojil ke zdroji napětí a přesně zkalibroval tak, že jsem dal značky tužkou od 0 do 100 (bylo rozhodnuto označit jednu ze stupnic jako procento, aby bylo možné zobrazovat různé hodnoty).
Pak jsem odstranil časovou osu a naskenoval ji.
Chtěl jsem, aby nová váha vypadala krásně a autenticky. Tak jsem se prohrabal šuplíkem starých pointer hlav a našel jednu, která se mi líbila nejvíc.
Pomocí různých nástrojů Photoshopu jsem odstranil nativní pozadí na maximum a výsledný obrázek překryl na skenování pomocí značek tužkou. Šťastnou shodou okolností se ukázalo, že stačilo nové měřítko trochu změnit, aby se dokonale shodovalo s nakresleným. Zařízení mají zřejmě stejný typ mechanismů s nelineární závislostí úhlu odchylky od napětí - po pečlivém pohledu na stupnici vidíte, že interval od 0 do 1 je znatelně větší než interval od 9 do 10.
Další obrázek ukazuje mezifázu práce: některá čísla tam ještě nejsou, některé sekce nejsou překresleny a jsou vidět neuklizené „smetí“.
Aby zařízení nakonec vypadalo co nejreálněji, nepoužil jsem znaky z nových písem, ale pouze zkopíroval ty původní. Pokud jsem měl použít stejné číslo dvakrát, záměrně jsem ho trochu zdeformoval, aby nevznikla dokonalá digitální kopie. Takové pedantství, možná ne moc zdravé :-). Nečistoty bylo nutné odstranit ručně, protože neznám automatický čisticí mechanismus, který by odstranil prach bez rozmazání obrysů.
Ve výsledku to dopadlo takto:
První stupnice ukazuje procenta, druhá ukazuje teplotu (kalibrováno podle datasheetu teplotního senzoru, který nezaručuje hodnoty pod nulou) a třetí ukazuje frekvenci procesoru v megahertzích. Nostalgickou hodnotu „IMP / MIN“ jsem nechal, protože je, jak se říká, v předmětu. Vzhledem k postupnému zhutňování divizí se rizika na teplotní stupnici ukázala jako velmi malá, ale bylo rozhodnuto to zanedbat. Na úplný konec jsem přidal kovový podkladový obrys, aby se stupnice dala snadno vyříznout a aplikovat na místo.
Nápisy bylo možné z původní stupnice odstranit obyčejným mýdlem. Pokud mýdlo nepomůže, můžete zkusit alkohol, aceton, rozpouštědlo 646, kyselinu octovou nebo peroxid vodíku - v mé praxi se zatím nestal případ, že by tento "koktejl" nezabral.
Ale to vše byla jen předehra, skutečné čarodějnictví teprve přijde. Ani jsem neuvažoval o tisku nového měřítka na papír, ale místo toho jsem začal přemýšlet, jak nápisy dát přímo na původní hliníkový štítek. Nejjednodušší by samozřejmě bylo vložit jej do inkoustové tiskárny upravené pro tisk na tvrdé povrchy (někteří zarytí šunky je vyrábějí pro výrobu DPS), ale tato možnost musela být kvůli nedostatku vhodné tiskárny zavržena. Přemýšlel jsem také o takové věci, jako je potisk kovů, ale i to vyžaduje speciální vybavení a chtěl jsem najít metodu, kterou bych mohl použít doma.
Proto bylo rozhodnuto zvládnout další technologii z arzenálu radioamatérů - LUT („laser-iron“). Na internetu to bylo popsáno tolikrát, že nevidím důvod to opakovat. Stručně řečeno, kresba se vytiskne pomocí laserové tiskárny na nějaký hladký papír v zrcadlovém obraze a poté se zahřátím přenese na požadovaný povrch. Takto vznikají stopy na deskách plošných spojů, ale v mém případě nebyla potřeba poslední technologická etapa - leptání.
Předtím jsem LUT nepoužíval, takže jsem se rozhodl nejprve cvičit na kočkách. Po přečtení spousty doporučení jsem zvolil dvě střední média - pololesklé stránky časopisů a fotopapír neznámého původu.
Fotopapír neseděl, protože jeho lesklý povrch se pod žehličkou roztavil, ale stránky časopisu fungovaly dobře.
Pro kontrolu jsem nejprve zkusil přenést kresbu na fóliový textolit, abych se ujistil, že technologie byla dodržena správně. Výsledek předčil všechna očekávání: kresba přešla hned napoprvé na měď bez jakýchkoliv závad.
Pravda, předtím bylo potřeba povrch pečlivě připravit: odstranit oxidy pomocí Cillit Bang, omýt mýdlem a odmastit benzínem.
Inspirován tímto úspěchem jsem zkusil přenést měřítko na hrubou hliníkovou desku. A pak mě čekalo zklamání: ačkoli jsem vše udělal úplně stejně jako minule, značná část toneru zůstala na papíře.
Bez ohledu na to, jak moc jsem bojoval, nemohl jsem tento výsledek zlepšit. Hliník, pokud vím, je v tomto ohledu obecně velmi vrtošivý kov - barva na něj padá hůře a jiné nátěry se neaplikují chemickou cestou.
Pravda, jistá naděje na úspěch byla inspirována skutečností, že základ budoucího měřítka nebyl hladký, ale reliéfní. To je jasně vidět na skenu se zvětšeným fragmentem:
Protože jsem si nebyl jistý úspěšným výsledkem, rozhodl jsem se pořídit si průhlednou fólii pro laserový tisk, v takovém případě bych na ni mohl jednoduše vytisknout měřítko a připevnit ji nahoru. Balíček s touto fólií ležel nevyzvednutý v obchodě tak dlouho, až stihl zežloutnout a roztřepit se. Prodejce byl velmi překvapen, že to konečně někdo koupil.
Vlevo na fotce je měřítko vytištěné na obyčejném papíře - naposledy jsem jím zkontroloval správnost šipky. A napravo je film a lícem dolů (tisk je zrcadlově změněn, aby byl chráněn toner).
Zkusil jsem jen nanést měřítko na podklad - vypadalo to dobře, ale jen pokud film zůstal dokonale rovný. Když jsem ho ale přestal mačkat, oddálil se od základny a výhled se okamžitě zhoršil. Tak jsem se pustil do žehličky, nejdřív jsem měl v plánu jen nahřát desku a fólii, aby se narovnala a možná se trochu přitavila k základně.
Opravdu se to stalo a chtěl jsem to tak nechat, ale zvědavost stále převládala. Druhou kopii měřítka jsem se pokusil "nalákat" na jiný hliníkový plech a k mému překvapení se kresba přenesla s minimální ztrátou, ačkoliv povrch byl zcela neupravený! Vrátil jsem se tedy ke své váze, vrchní část pořádně vyžehlil, nechal vychladnout, opatrně odtrhl fólii... a voilá, 99 % toneru bylo bezpečně přeneseno na substrát!
Uprostřed stupnice je vidět mírně rozmazaná oblast - došlo k projetí a chybějící úlomky jsem dost křivě namaloval gelovým perem. Zpočátku se mi zdálo, že to bude neznatelné, ale vada byla oční, takže jsem druhý den vodní kámen smyl rozpouštědlem 646 a provedl všechny operace znovu, jen bez kroků a starých chyb navíc. Výsledek je téměř dokonalý:
Myslím, že postupně si naplním ruku a pak se otevřou téměř neomezené možnosti pro výrobu nejrůznějších měřítek a dalších kreseb a nápisů, které vypadají jako tovární. Můžete je dokonce vyrobit barevně, pokud tisknete na příslušné tiskárně.
P.S. Po opětovném přečtení textu jsem si uvědomil, že to, co jsem dostal, nebyl návod od mistra, ale scéna z filmu Cast Away, kde hrdina Toma Hankse obdivuje první táborák :-). Doufám ale, že se tento zápis ještě někomu bude hodit.
