كيفية صنع الفولتميتر من جهاز متعدد. الفولتميتر ومقياس التيار الكهربائي لإمدادات الطاقة من المتر المتعدد
مقدمة
أثناء استكشاف المساحات الشاسعة للإنترنت للمرافق الصينية بطريقة أو بأخرى، صادفت وحدة الفولتميتر الرقمية:طرح الصينيون خصائص الأداء التالية: شاشة ملونة حمراء مكونة من 3 أرقام؛ الجهد: 3.2 ~ 30 فولت ؛ درجة حرارة العمل: -10 ~ 65 بوصة مئوية. التطبيق: اختبار الجهد الكهربي.
لم يكن مناسبًا تمامًا لمصدر الطاقة الخاص بي (القراءات ليست من الصفر - ولكن هذا هو الثمن الذي يجب دفعه مقابل الطاقة من الدائرة التي يتم قياسها)، لكنه غير مكلف.
قررت أن آخذه وأكتشفه على الفور.
مخطط وحدة الفولتميتر
في الواقع، تبين أن الوحدة ليست سيئة للغاية. لقد قمت بفك المؤشر ورسمت رسمًا تخطيطيًا (يظهر ترقيم الأجزاء بشكل تقليدي):لسوء الحظ، ظلت الشريحة مجهولة الهوية - لا توجد علامات. ربما هو نوع من المتحكم الدقيق. قيمة المكثف C3 غير معروفة ولم أقم بقياسها. C2 - من المفترض أن يكون 0.1 ميكرون، ولم ألحمه أيضًا.
الملف في مكانه...
والآن عن التعديلات الضرورية حتى يؤتي "مقياس العرض" هذا ثماره.
1. لكي يبدأ قياس الجهد أقل من 3 فولت، تحتاج إلى فك المقاوم R1 وتطبيق جهد 5-12 فولت من مصدر خارجي على يمينه (وفقًا للمخطط) من لوحة الاتصال (أعلى ممكن ، ولكن ليس من المستحسن - يصبح مثبت DA1 ساخنًا جدًا). قم بتطبيق ناقص المصدر الخارجي على السلك المشترك للدائرة. قم بتطبيق الجهد المقاس على السلك القياسي (الذي كان ملحومًا في الأصل بواسطة الصينيين).
2. بعد التعديل وفقًا للفقرة 1، يزداد نطاق الجهد المقاس إلى 99.9 فولت (في السابق كان محدودًا بأقصى جهد دخل لمثبت DA1 - 30 فولت). تبلغ نسبة مقسم الإدخال حوالي 33، مما يمنحنا حدًا أقصى يبلغ 3 فولت عند دخل DD1 عند 99.9 فولت عند دخل المقسم. لقد قمت بتوفير 56 فولت كحد أقصى - لم يعد لدي أي شيء، ولم يحترق شيء :-)، ولكن الخطأ زاد أيضًا.
4. لتحريك النقطة أو إيقاف تشغيلها تمامًا، تحتاج إلى فك المقاوم R13 10 kOhm CHIP، الموجود بجوار الترانزستور، وبدلاً من ذلك لحام المقاوم العادي 10 kOhm 0.125 W بين لوحة الاتصال الأبعد عن مقاوم CHIP ودبوس مقطع التحكم المقابل DD1 - 8 أو 9 أو 10.
عادة، تضيء النقطة عند الرقم الأوسط ويتم توصيل قاعدة الترانزستور VT1 بالطرف عبر شريحة 10 كيلو أوم. 9 دي دي 1.
كان التيار الذي يستهلكه الفولتميتر حوالي 15 مللي أمبير ويختلف حسب عدد الأجزاء المضيئة.
بعد التعديل الموصوف، سيتم استهلاك كل هذا التيار من مصدر طاقة خارجي، دون تحميل الدائرة المقاسة.
المجموع
وأخيرًا، بعض الصور الإضافية للفولتميتر.
حالة المصنع
مع مؤشر إزالة اللحام، منظر أمامي
مع مؤشر ديسولديريد، الرؤية الخلفية
يتم تلوين المؤشر بغشاء ملون للسيارات (20%) لتقليل السطوع وتحسين رؤية المؤشر في الضوء.
أوصي بشدة بتلوينه. سيكون من دواعي سرورك أن تحصل على قصاصات من فيلم الصبغ مجانًا في أي ورشة لتصليح السيارات تقوم بالتلوين.
هناك أيضًا تعديلات أخرى على هذه الوحدة على الإنترنت، لكن جوهر التعديلات لا يتغير - إذا صادفت الوحدة الخاطئة، فما عليك سوى ضبط مخطط الدائرة على اللوحة عن طريق إزالة المؤشر أو رنين الدوائر باستخدام جهاز اختبار و قبالة تذهب!
يمكن لجهاز الفولتميتر الصيني المصغر تبسيط عملية قياس الجهد وكمية التيار المستهلكة على مصدر طاقة أو شاحن محلي الصنع. نادرا ما تتجاوز تكلفتها 200 روبل، وإذا طلبت ذلك من الصين من خلال البرامج التابعة، فيمكنك أيضا الحصول على خصم كبير.
إلى الشاحن
أولئك الذين يحبون تصميم أجهزة الشحن الخاصة بهم سيقدرون القدرة على مراقبة فولتات وأمبيرات الشبكة، دون مساعدة الأجهزة المحمولة الضخمة. وهذا سوف يروق أيضًا لأولئك الذين يعملون على معدات باهظة الثمن، والتي يمكن أن يتأثر تشغيلها سلبًا بسبب الانخفاضات المنتظمة في جهد الشبكة.
باستخدام مقياس الأمبير الفولتميتر الصيني، الذي لا يزيد حجمه عن علبة أعواد الثقاب، يمكنك بسهولة مراقبة حالة الشبكة الكهربائية. قد تكون إحدى المشكلات الملموسة التي يواجهها الكهربائيون الجدد هي حاجز اللغة وعلامات الأسلاك التي تختلف عن العلامات القياسية. لن يفهم الجميع على الفور أي سلك يجب توصيله، وعادة ما تكون التعليمات باللغة الصينية فقط.
تحظى أجهزة 100 فولت/10 أمبير بشعبية كبيرة بين المصممين المستقلين، ومن المرغوب أيضًا أن يحتوي الجهاز على تحويلة لإنهاء عملية الاتصال. الميزة الملموسة لهذا الجهاز هي أنه يمكن توصيله بمصدر للطاقة شاحنأو إلى بطارية منفصلة.
*يجب أن يكون جهد مصدر الطاقة للأميتر والفولتميتر في النطاق من 4.5 إلى 30 فولت.
مخطط الاتصال هو كما يلي:
- السلك الأسود سلبي. يجب أيضًا أن تكون متصلاً بـ ناقص.
- يعد السلك الأحمر، الذي يجب أن يكون أكثر سمكًا من السلك الأسود، ميزة إضافية، وبالتالي يجب توصيله بمصدر الطاقة.
- يقوم السلك الأزرق بتوصيل الحمل بالشبكة.
إذا تم توصيل كل شيء بشكل صحيح، فيجب أن يضيء مقياسان على الشاشة.
لإمدادات الطاقة
تلعب مصادر الطاقة دورًا مهمًا في تسوية قراءات الشبكة إلى الحالة المطلوبة. إذا لم يتم تشغيلها بشكل صحيح، فإنها يمكن أن تسبب أضرارًا جسيمة للمعدات باهظة الثمن عن طريق التسبب في ارتفاع درجة الحرارة. من أجل تجنب المشاكل أثناء تشغيلها، وخاصة في الحالات التي يتم فيها إمداد الطاقة يدويًا، فمن المستحسن استخدام مقياس التيار الكهربائي والفولتميتر غير المكلفين.
من الصين يمكنك طلب أكثر نماذج مختلفةولكن بالنسبة للأجهزة القياسية التي تعمل من شبكة منزلية، فإن تلك التي تقيس التيار من صفر إلى 20 أمبير والجهد حتى 220 فولت مناسبة، وجميعها تقريبًا صغيرة الحجم ويمكن تركيبها في حالات إمداد طاقة صغيرة.
يمكن تعديل معظم الأجهزة باستخدام المقاومات المدمجة. بالإضافة إلى ذلك، فهي تتمتع بدقة عالية تصل إلى 99٪ تقريبًا. تعرض الشاشة ستة مواضع، ثلاثة منها للجهد والتيار. يمكن تشغيلها إما من مصدر منفصل أو مدمج.
لتوصيل الفولتميتر، عليك أن تفهم الأسلاك، وهناك خمسة منها:
- ثلاث رقيقة. أسود ناقص، أحمر زائد، أصفر لقياس الفرق.
- اثنان سمينان. أحمر زائد، أسود ناقص.
غالبًا ما يتم الجمع بين الحبال الثلاثة الأولى من أجل الراحة. يمكن إجراء الاتصال من خلال موصل مقبس خاص، أو باستخدام لحام.
*الاتصال عن طريق اللحام أكثر موثوقية؛ مع الاهتزازات البسيطة، قد يصبح حامل المقبس الخاص بالجهاز مفككًا.
اتصال خطوة بخطوة:
- ومن الضروري تحديد مصدر الطاقة الذي سيعمل منه الجهاز، سواء كان منفصلاً أو مدمجًا.
- يتم توصيل الأسلاك السوداء وملحومة بمصدر الطاقة السالب. وهكذا يتم إنشاء ناقص عام.
- بنفس الطريقة، تحتاج إلى توصيل جهات الاتصال الرفيعة باللونين الأحمر والأصفر. وهي متصلة بجهة اتصال الطاقة.
- سيتم توصيل الدبوس الأحمر المتبقي بالحمل الكهربائي.
إذا كان الاتصال غير صحيح، فسوف تظهر شاشة الجهاز قيمًا صفرية. لكي تكون القياسات أقرب ما تكون إلى القياسات الفعلية، من الضروري مراقبة قطبية جهات اتصال الإمداد بشكل صحيح. فقط توصيل سلك أحمر سميك بالحمل سيعطي نتيجة مقبولة.
ملحوظة! لا يمكن الحصول على قيم جهد دقيقة إلا من خلال مصدر طاقة منظم. وفي حالات أخرى، ستعرض الشاشة فقط انخفاض الجهد.
نموذج الفولتميتر الشائع الذي يستخدمه غالبًا هواة الراديو. لديه الخصائص التالية:
- جهد التشغيل DC من 4.5 إلى 30 فولت.
- استهلاك الطاقة أقل من 20 مللي أمبير.
- الشاشة بلونين الأحمر والأزرق. الدقة 0.28 بوصة.
- إجراء قياسات في النطاق 0 – 100 فولت، 0 – 10 أمبير.
- الحد الأدنى هو 0.1 فولت و 0.01 أمبير.
- خطأ 1%.
- ظروف درجة حرارة التشغيل من -15 إلى 75 درجة مئوية.
اتصال
باستخدام الفولتميتر، يمكنك قياس الجهد الحالي في شبكة إمدادات الطاقة. للقيام بذلك، تحتاج إلى ما يلي:
- قم بتوصيل السلك الأسود السميك بالسالب من مصدر الطاقة.
- يتصل اللون الأحمر بالحمل ثم بالطاقة.
لا يوفر مخطط الاتصال هذا استخدام جهة اتصال سوداء رفيعة.
إذا تم استخدام مصدر طاقة خارجي، فسيكون الاتصال كما يلي:
- يتم توصيل الحبال السميكة بنفس الطريقة كما في المثال السابق.
- يتصل اللون الأحمر الرقيق بالإضافة إلى مصدر خارجي.
- أسود مع ناقص.
- أصفر مع مصدر زائد.
يعتبر مقياس الفولتميتر ومقياس التيار هذا مناسبًا أيضًا لأنه يباع في حالة تمت معايرتها بالفعل. ولكن حتى لو لوحظت عدم الدقة في تشغيله، فيمكن تصحيحها باستخدام مقاومتين ضبط على اللوحة الخلفية للجهاز.
ما هي أجهزة قياس الفولتميتر الرقمية الأكثر موثوقية؟
سوق المعدات الكهربائية مزدحم بالمصنعين الذين يقدمون مجموعة واسعة من الخيارات. ومع ذلك، ليس كل جهاز يجلب المشاعر الايجابيةمن الاستخدام. مع وجود عدد كبير من المنتجات، ليس من الممكن دائمًا العثور على نسخة موثوقة وغير مكلفة.
تشمل أجهزة قياس الفولتميتر المختبرة والموثوقة ما يلي:
- المعارف التقليدية 1382. الصينية غير مكلفة، متوسط السعروالتي نادرا ما ترتفع فوق 300 روبل. مجهزة ضبط المقاومات. ينفذ قياسات في النطاقات 0-100 فولت، 0-10 أمبير.
- YB27VA. تقريبًا توأم الفولتميتر السابق، وهو يختلف في وضع علامات على الأسلاك وبسعر مخفض.
- BY42A. إنه أكثر تكلفة من النماذج السابقة، ولكن لديه أيضًا حد قياس أعلى يصل إلى 200 فولت.
هؤلاء هم الممثلون الأكثر شعبية من هذا النوعالفولتميتر، والتي يمكن شراؤها مجانًا للتحويل من سوق الراديو أو طلبها عبر الإنترنت.
معايرة مقياس الفولتميتر الصيني
مع مرور الوقت، أي معدات تبلى. نظرًا لأن تشغيل أدوات القياس لا يتأثر بأخطائها فحسب، بل أيضًا بأخطاء الأجهزة المتصلة، فمن الضروري في بعض الأحيان إجراء التعديلات.
تحتوي معظم الموديلات على مقاومات خاصة في مساكنها. ومن خلال تدويرها، يمكنك تغيير القيم الصفرية.
تحتوي جميع أدوات القياس على خطأ في القياس، وهو ما يشار إليه في الوثائق.
خاتمة
إن تضمين الفولتميتر غير المكلف في الدائرة يتجنب مشاكل الجهد غير المناسب للشبكة. مقابل رسوم رمزية، يمكنك معرفة ما إذا كانت المعدات تعمل في ظروف مناسبة. لتوصيلها، تحتاج إلى معرفة علامات جميع الأسلاك وموقع مصدر الطاقة الزائد والناقص.
يكلف جهاز الاختبار الأصفر الصيني DT-830B من Leroy-Merlin 75 روبل. يحتوي على شاشة LCD تشبه الدائرة الدقيقة ICL7106/7106 على شكل قطرة من الإيبوكسي بحزام ولماذا لا تصنع منه مقياس فولتميتر مدمجًا مناسبًا لمصدر الطاقة ، على سبيل المثال ، أو بعض التطبيقات الأخرى ، ما عليك سوى قطع ما هو غير ضروري.
أنت بحاجة إلى الفولتميتر - قم بإزالة كل ما هو غير ضروري
إبداعي
بدا الأصل هكذا (نعم، لقد نسيت الحبال! فهي أيضًا تستحق شيئًا ما).ماذا يوجد في الحزمة
ماذا في الداخل؟ ماذا يوجد في الداخل
نقوم بتحليل ودراسة واستخلاص النتائج:
رسم تخطيطى
فيما يلي رسم تخطيطي لـ "والد العائلة"، والذي يمكن رؤيته في العديد من الأجهزة المشابهة مع اختلافات طفيفة. في كثير من الأحيان، تتزامن العلامات الموجودة على اللوحة مع التعيينات الموضعية على الرسم التخطيطي (R3، C6...):
المخطط، بطبيعة الحال، لا يتطابق بنسبة 1:1 مع الواقع، ولكنك حصلت على جوهر ما يكفي.
لوحة الدوائر المطبوعة
لوحة دوائر مطبوعة بشكل "قابل للطباعة"، قمت بدراسة المسارات الموجودة عليها:
إعادة العمل
التشذيب والصداري
بشكل عام، خذ المقص واقطعه على طول المسار الموجود أعلى النقش "830B.4C".ستحتاج بعد ذلك إلى استعادة اتصال واحد فقط باستخدام وصلة الوصل A-A واستخدام وصلة الوصل الثانية B-B للإشارة إلى كيفية عرض الفواصل على الشاشة. انظر المزيد:
إدارة الفاصلة
| 1. وصلة عبور من "BATT +" (الدبوس العلوي R8) إلى الدبوس السفلي R2. ستكون النتيجة مثل هذا: | 
|
| 2. وصلة عبور من "BATT +" (الدبوس العلوي R8) إلى الدبوس السفلي R3. ستكون النتيجة مثل هذا: |
|
| 3. وصلة من "BATT +" (الدبوس العلوي R8) إلى الدبوس السفلي R4. ستكون النتيجة مثل هذا: |
|
| 4. إذا لم يتم تركيب وصلة العبور على الإطلاق، فلن يتم عرض أيقونة "HV". |
|
كما ترون، من السهل جدًا إدارة الفواصل. على الأقل التبديل (إذا لزم الأمر، بطبيعة الحال).
في حالته الأصلية، يبدو "كعب المقياس المتعدد" الناتج الآن كما يلي:
مقسم الفولتميتر
هناك مقاومات دقيقة غير مستخدمة متبقية على جوانب اللوحة - يمكن استخدامها لتنظيم مقسم الجهد المطلوب للفولتميتر:| موضع | فئة | مقسم | النطاق 1 (مدخلات مقاومة الفولتميتر) | النطاق 2 (مدخلات مقاومة الفولتميتر) |
| R22 | 100 | 1:1 | 0 - 200 ملي فولت / 0.1 كيلو أوم | لا الأسبانية |
| R21 | 900 | 1:10 | 0 - 2 فولت / 1 كيلو أوم | 0 - 200 ملي فولت / 1 كيلو أوم |
| ر13 | 9 كيلو | 1:100 | 0 - 20 فولت / 10 كيلو أوم | 0 - 2 فولت / 10 كيلو أوم |
| ر14 | 90 ألف | 1:1000 فولت | 0 - 200 فولت / 100 كيلو أوم | 0 - 20 فولت / 100 كيلو أوم |
من أجل استخدام المقسم، تحتاج إلى توصيل الطرف السفلي R22 بالحافلة "COM" (على سبيل المثال: الطرف العلوي C3 أو الطرف السفلي R7). قم بتوصيل إدخال الدائرة الدقيقة بصنبور المقسم المطلوب (قم بتوصيل الدبوس العلوي R6 بالدبوس السفلي R21 إذا تم تحديد النطاق 1 أو بالدبوس العلوي R21 إذا تم تحديد النطاق 2). سيكون الاختلاف في اختيار النطاقات في مقاومة دخل الفولتميتر الناتج. لا يمكن لمس المقاومات R1 100 Ohm و R2 900 Ohm، بل يتم استخدامها. لم يتم استخدام المقاوم R9. بل ويمكن إزالته. ولكن لا يمكنك الاتصال به.
ما حدث نتيجة لذلك
في جوهره، اتضح أنه رأس قياس، يُعرف أيضًا باسم مقياس الفولتميتر الرقمي للتيار المستمر، مع المعلمات التالية:- نطاق جهد الإدخال -199-0-199 مللي فولت (يتم قياس كلا القطبين بإشارة الإشارة) ؛
- إشارة الزائد.
- خطأ خطي لا يزيد عن ±0.2 وحدة؛
- خطأ الإعداد صفر لا يزيد عن ± 0.2 وحدة؛
- لا يزيد تيار الإدخال عن 1pA (القيمة النموذجية لـ ICL7106/7107)، وهو ما يتوافق مع مقاومة الإدخال المضمونة بمئات الميجا أوم؛
- يبلغ الاستهلاك الحالي للفولتميتر حوالي 1 مللي أمبير على كل ذراع، وهو ما يتوافق مع مئات ساعات وقت التشغيل من "الكرونا" القياسية.
- يوفر مرشح الترددات المنخفضة عند الإدخال (R6 1Mohm وC3 0.1uF) وقت استقرار قدره 0.1 ثانية.
إذا كنت بحاجة إلى تشغيل الفولتميتر من الجهاز الذي سيتم تثبيته فيه، فيجب أن تأخذ في الاعتبار أن الجهد عند طرف "BATT+" للدائرة الدقيقة (بالنسبة إلى "COM"، بالطبع) سيكون دائمًا 3.0 فولت لأنه يتم تثبيته بواسطة المثبت المرجعي الداخلي في الدائرة الدقيقة نفسها ولا يمكن تجاوزه؛ يتكون الجهد السالب "BATT-" من جهد البطارية ناقص 3.0 فولت. يمكن تشكيل كلا الجهدين بواسطة مثبتات حدودية باستخدام مقاومتين وأي صمام ثنائي زينر، حتى لو كان أخضرًا، أو الأفضل من ذلك، LED أبيض. ولكن الأفضل هو توفير مصدر طاقة مستقل غلفانيا للفولتميتر، خاصة وأن الاستهلاك الحالي لا يذكر.
طلب
ميزان الحرارة -55...+150 درجة مئوية بدقة 0.1 درجة مئوية
كمستشعر نستخدم شريحة الاستشعار LM35 في الاتصال التالي:
السعر المقدر للدائرة الدقيقة هو حوالي 200 روبل (6 دولارات) لـ LM35CZ.
رسم تخطيطي لمقياس الحرارة
نطاق درجة حرارة التشغيل والخطأ ومؤشر الرقاقة
| العلامات* | نطاق درجة حرارة | خطأ نموذجي عند 25 درجة مئوية ** | الجسم TO-46 | الجسم TO-92 | مبيت SO-8 (SMD) | السكن TO-220 |
| إل إم 35 | -55...+155 | 0.4 | LM35H | |||
| LM35A | -55...+155 | 0.2 | LM35AH | |||
| LM35C | -40...+110 | 0.4 | LM35CH | LM35CZ | ||
| LM35CA | -40...+110 | 0.2 | LM35CAH | LM35CAZ | ||
| LM35D | 0...+100 | 0.4 | LM35DH | LM35DZ | LM35DM | LM35DT |
ملحوظة:
* الفهرس A يعني تحسين الدقة والخطية.
**عند حواف النطاق يكون الخطأ أعلى مرتين تقريبًا، لمزيد من التفاصيل، راجع
مرحبا عزيزي القارئ. في بعض الأحيان يصبح من الضروري أن يكون لديك مقياس فولتميتر صغير وبسيط في متناول اليد. صنع مثل هذا الفولتميتر بيديك ليس بالأمر الصعب.
يتم الحكم على مدى ملاءمة الفولتميتر لقياس الفولتية في دوائر معينة من خلال مقاومة المدخلات، وهي مجموع مقاومة الإطار جهاز المؤشرومقاومة المقاوم الإضافي. وبما أن المقاومات الإضافية لها قيم مختلفة عند الحدود المختلفة، فإن مقاومة الإدخال للجهاز ستكون مختلفة. في كثير من الأحيان، يتم تقييم الفولتميتر من خلال مقاومة المدخلات النسبية، والتي تميز نسبة مقاومة الإدخال للجهاز إلى 1 فولت من الجهد المقاس، على سبيل المثال 5 كيلو أوم / فولت. هذا أكثر ملاءمة: تختلف مقاومة دخل الفولتميتر عند حدود قياس مختلفة، لكن مقاومة الإدخال النسبية ثابتة. كلما انخفض تيار الانحراف الكلي لإبرة جهاز القياس Ii المستخدم في الفولتميتر، زادت مقاومة المدخلات النسبية، وأصبحت القياسات التي يجريها أكثر دقة. في تصميمات الترانزستور، من الضروري قياس الجهد من أجزاء من فولت إلى عدة عشرات من الفولتات، وفي تصميمات الأنابيب أكثر من ذلك. ولذلك، فإن الفولتميتر ذو الحد الواحد غير مريح. على سبيل المثال، لا يمكن لمقياس الفولتميتر بمقياس 100 فولت أن يقيس بدقة حتى الفولتية من 1 إلى 5 فولت، نظرًا لأن انحراف الإبرة سيكون بالكاد ملحوظًا. لذلك، أنت بحاجة إلى الفولتميتر الذي يحتوي على ثلاثة أو أربعة حدود قياس على الأقل. تظهر دائرة الفولتميتر DC في الشكل 1. يشير وجود أربع مقاومات إضافية R1 وR2 وR3 وR4 إلى أن الفولتميتر له أربعة حدود للقياس. في هذه الحالة، الحد الأول هو 0-1 فولت، والثاني 0-10 فولت، والثالث 0-100 فولت، والرابع 0-1000 فولت.
يمكن حساب مقاومة المقاومات الإضافية باستخدام الصيغة التالية من قانون أوم: Rd = Up/Ii - Rp، هنا Up هو أعلى جهد لحد قياس معين، Ii هو تيار الانحراف الإجمالي لإبرة رأس القياس، وRp هي مقاومة إطار رأس القياس. لذلك، على سبيل المثال، بالنسبة لجهاز بتيار Ii = 500 μA (0.0005 A) وإطار بمقاومة 500 أوم، يجب أن تكون مقاومة المقاوم الإضافي R1، للحد من 0-1V، 1.5 كيلو أوم، بالنسبة إلى الحد 0-10 فولت - 19.5 كيلو أوم، للحد 0 -100 فولت - 199.5 كيلو أوم، للحد 0-1000 - 1999.5 كيلو أوم. ستكون مقاومة الإدخال النسبية لهذا الفولتميتر 2 كيلو أوم / فولت. عادة، يتم تثبيت المقاومات الإضافية ذات القيم القريبة من تلك المحسوبة في الفولتميتر. يتم إجراء "الضبط" النهائي لمقاوماتها عند معايرة الفولتميتر عن طريق توصيل مقاومات أخرى بها بالتوازي أو على التوالي.
إذا تم استكمال الفولتميتر DC بمقوم يحول جهد التيار المتردد إلى DC (بتعبير أدق، نابض)، نحصل على الفولتميتر AC. يظهر الشكل 2 دائرة محتملة لمثل هذا الجهاز بمقوم نصف الموجة. الجهاز يعمل على النحو التالي. في تلك اللحظات الزمنية عندما يكون هناك نصف موجة موجبة من الجهد المتناوب عند الطرف الأيسر (وفقًا للمخطط) للجهاز، يتدفق التيار عبر الصمام الثنائي D1 ثم عبر مقياس الميكرومتر إلى الطرف الأيمن. في هذا الوقت، يتم إغلاق الصمام الثنائي D2. أثناء نصف الموجة الموجبة عند الطرف الأيمن، يتم إغلاق الصمام الثنائي D1، ويتم إغلاق الموجات النصفية الموجبة للجهد المتناوب من خلال الصمام الثنائي D2، متجاوزًا مقياس الميكرومتر.
يتم حساب طريق المقاوم الإضافي بنفس طريقة حساب الجهود الثابتة، ولكن يتم تقسيم النتيجة التي تم الحصول عليها على 2.5-3 إذا كان مقوم الجهاز نصف موجة، أو على 1.25-1.5 إذا كان مقوم الجهاز ممتلئًا- موجة - الشكل 3. بتعبير أدق، يتم تحديد مقاومة هذا المقاوم تجريبيا أثناء معايرة مقياس الصك. يمكنك حساب Rd باستخدام صيغ أخرى. يتم حساب مقاومة المقاومات الإضافية لنظام الفولتميتر المقوم وفقًا للدائرة الموضحة في الشكل 2 باستخدام الصيغة:
طريق = 0.45*أعلى/II – (Rp + طريق)؛
بالنسبة للدائرة في الشكل 3، تبدو الصيغة كما يلي:
طريق = 0.9*أعلى/2 – (Rp + 2rd)؛ حيث rd هي مقاومة الصمام الثنائي في الاتجاه الأمامي.
تتناسب قراءات أجهزة نظام المقوم مع متوسط القيمة المصححة للجهود المقاسة. تتم معايرة المقاييس بقيم جذر متوسط تربيع للجهد الجيبي، وبالتالي فإن قراءات أجهزة نظام المقوم تساوي قيمة جهد جذر متوسط التربيع فقط عند قياس الفولتية الجيبية. تستخدم الثنائيات الجرمانيوم D9D كثنائيات مقوم. يمكن لهذه الفولتميتر أيضًا قياس الجهد تردد الصوتما يصل إلى عدة عشرات من كيلو هرتز. مقياس ل الفولتميتر محلية الصنعيمكن رسمها باستخدام برنامج FrontDesigner_3.0_setup.
يُعرض على أولئك الذين يحبون القيام بذلك بأنفسهم جهاز اختبار بسيط يعتمد على مقياس ميكرومتر M2027-M1، الذي يتراوح نطاق قياسه من 0 إلى 300 ميكرو أمبير، ومقاومة داخلية تبلغ 3000 أوم، وفئة الدقة 1.0.
الأجزاء المطلوبة
هذا جهاز اختبار يحتوي على آلية كهرومغناطيسية لقياس التيار، لذلك فهو يقيس التيار المستمر فقط. يتم تثبيت الملف المتحرك مع السهم على أسلاك الشد. تستخدم في أدوات القياس الكهربائية التناظرية.
لن يكون العثور عليه في سوق السلع المستعملة أو شرائه من متجر قطع غيار الراديو مشكلة. هناك يمكنك أيضًا شراء مواد ومكونات أخرى، بالإضافة إلى ملحقات جهاز القياس المتعدد. بالإضافة إلى الميكرومتر ستحتاج:
إذا قرر الشخص أن يصنع لنفسه مقياسًا متعددًا بيديه، فهذا يعني أنه ليس لديه أدوات قياس أخرى. وعلى هذا الأساس سنواصل العمل.
اختيار نطاقات القياس وحساب قيم المقاومات
دعونا نحدد نطاق الفولتية المقاسة للاختبار. دعنا نختار الثلاثة الأكثر شيوعًا، والتي تغطي معظم احتياجات هواة الراديو وكهربائيي المنازل. تتراوح هذه النطاقات من 0 إلى 3 فولت، ومن 0 إلى 30 فولت، ومن 0 إلى 300 فولت.
الحد الأقصى للتيار الذي يمر عبر جهاز قياس متعدد محلي الصنع هو 300 ميكرو أمبير. لذلك، تتلخص المهمة في اختيار مقاومة إضافية تنحرف عندها الإبرة إلى النطاق الكامل، وسيتم تطبيق جهد يتوافق مع القيمة الحدية للنطاق على الدائرة المتسلسلة Rd + Rin.
أي أنه على نطاق 3 V Rtot=Rd+Rin= U/I= 3/0.0003=10000 أوم،
حيث Rtot هي المقاومة الكلية، وRd هي المقاومة الإضافية، وRin هي المقاومة الداخلية للاختبار.
طريق = رتو-رين = 10000-3000 = 7000 أوم أو 7 كيلو أوم.
في نطاق 30 فولت يجب أن تكون المقاومة الإجمالية 30/0.0003=100000 أوم
Rd=100000-3000=97000 أوم أو 97 كيلو أوم.
بالنسبة لنطاق 300 فولت Rtot = 300/0.0003 = 1000000 أوم أو 1 مللي أوم.
Rd=1000000-3000=997000 أوم أو 997 كيلو أوم.
لقياس التيارات، سنختار النطاقات من 0 إلى 300 مللي أمبير، ومن 0 إلى 30 مللي أمبير، ومن 0 إلى 3 مللي أمبير. في هذا الوضع، يتم توصيل مقاومة التحويل Rsh بالميكرومتر على التوازي. لهذا
Rtot=Rsh*Rin/(Rsh+Rin).
وانخفاض الجهد عبر التحويلة يساوي انخفاض الجهد عبر ملف الاختبار ويساوي Upr=Ush=0.0003*3000=0.9 V.
من هنا في النطاق 0...3 مللي أمبير
Rtotal=U/I=0.9/0.003=300 أوم.
ثم
Rsh=Rtot*Rin/(Rin-Rtot)=300*3000/(3000-300)=333 أوم.
في نطاق 0...30 مللي أمبير Rtot=U/I=0.9/0.030=30 أوم.
ثم
Rsh=Rtot*Rin/(Rin-Rtot)=30*3000/(3000-30)=30.3 أوم.
من هنا، في حدود 0...300 مللي أمبير Rtot=U/I=0.9/0.300=3 أوم.
ثم
Rsh=Rtot*Rin/(Rin-Rtot)=3*3000/(3000-3)=3.003 أوم.
التركيب والتركيب
لجعل جهاز الاختبار دقيقًا، تحتاج إلى ضبط قيم المقاوم. هذا الجزء من العمل هو الأكثر شاقة. دعونا نجهز اللوحة للتثبيت. للقيام بذلك، تحتاج إلى رسمها إلى مربعات بقياس سنتيمتر في سنتيمتر أو أصغر قليلاً.
بعد ذلك، باستخدام سكين صانع الأحذية أو شيء مشابه، يتم قطع الطلاء النحاسي على طول الخطوط حتى قاعدة الألياف الزجاجية. وكانت النتيجة منصات الاتصال المعزولة. لقد لاحظنا مكان وجود العناصر، كما يبدو الاسلاك الرسم البيانيالحق على متن الطائرة. في المستقبل، سيتم لحام عناصر الاختبار لهم.
لكي يتمكن جهاز الاختبار محلي الصنع من إعطاء قراءات صحيحة مع وجود خطأ معين، يجب أن تتمتع جميع مكوناته بخصائص دقة متماثلة على الأقل، أو حتى أعلى.
سنعتبر أن المقاومة الداخلية للملف في الآلية الكهرومغناطيسية للميكرومتر تساوي 3000 أوم المذكورة في جواز السفر. إن عدد اللفات في الملف، وقطر السلك، والتوصيل الكهربائي للمعدن الذي يصنع منه السلك معروف. وهذا يعني أنه يمكن الوثوق ببيانات الشركة المصنعة.
لكن الفولتية للبطاريات 1.5 فولت قد تختلف قليلاً عن تلك المعلنة من قبل الشركة المصنعة، وستكون معرفة قيمة الجهد الدقيقة مطلوبة لقياس مقاومة المقاومات والكابلات والأحمال الأخرى باستخدام جهاز اختبار.
تحديد الجهد الدقيق للبطارية
من أجل معرفة الجهد الفعلي للبطارية بنفسك، ستحتاج إلى مقاوم دقيق واحد على الأقل بقيمة اسمية تبلغ 2 أو 2.2 كيلو أوم مع خطأ قدره 0.5٪. تم اختيار قيمة المقاوم هذه نظرًا لحقيقة أنه عند توصيل مقياس ميكرومتر على التوالي معه، ستكون المقاومة الإجمالية للدائرة 5000 أوم. وبالتالي، فإن التيار الذي يمر عبر جهاز الاختبار سيكون حوالي 300 ميكرو أمبير، وسوف تنحرف الإبرة إلى النطاق الكامل.
I=U/R=1.5/(3000+2000)=0.0003 أ.
إذا أظهر جهاز الاختبار، على سبيل المثال، 290 ميكرو أمبير، فهذا يعني أن جهد البطارية هو
U=I*R=0.00029(3000+2000)=1.45 فولت.
الآن بعد معرفة الجهد الدقيق للبطاريات، مع وجود مقاومة دقيقة واحدة وميكرومتر، يمكنك تحديد قيم المقاومة المطلوبة للتحويلات والمقاومات الإضافية.
تجميع مصدر الطاقة
يتم تجميع مصدر الطاقة للمقياس المتعدد من بطاريتين 1.5 فولت متصلتين على التوالي، وبعد ذلك، يتم توصيل مقياس ميكرومتر ومقاوم 7 كيلو أوم محدد مسبقًا بالقيمة الاسمية به على التوالي.
يجب أن يُظهر المُختبر قيمة قريبة من الحد الحالي. إذا خرج الجهاز عن نطاقه، فيجب توصيل المقاوم الثاني ذي القيمة الصغيرة على التوالي بالمقاوم الأول.
إذا كانت القراءات أقل من 300 μA، يتم توصيل مقاومة عالية القيمة على التوازي مع هاتين المقاومتين. سيؤدي ذلك إلى تقليل المقاومة الإجمالية للمقاوم الإضافي.
وتستمر مثل هذه العمليات حتى تصل الإبرة إلى حد المقياس وهو 300 ميكرو أمبير، مما يشير إلى توافق دقيق.
لاختيار مقاومة 97 كيلو أوم بالضبط، اختر أقرب مقاومة تطابق القيمة الاسمية، واتبع نفس الإجراءات كما في المقاومة الأولى 7 كيلو أوم. ولكن نظرًا لأن مصدر طاقة 30 فولت مطلوب هنا، فسوف يحتاج مصدر طاقة المقياس المتعدد إلى إعادة العمل من بطاريات 1.5 فولت.
يتم تجميع الوحدة بجهد خرج يتراوح بين 15-30 فولت، طالما أنه كافٍ. على سبيل المثال، إذا تبين أن 15 فولت، فسيتم إجراء جميع التعديلات على أساس أن الإبرة يجب أن تميل إلى قراءة 150 ميكرو أمبير، أي نصف المقياس.
هذا مقبول، لأن مقياس الاختبار عند قياس التيار والجهد يكون خطيًا، لكن يُنصح بالعمل بالجهد الكامل.
لضبط المقاوم الإضافي 997 كيلو أوم لنطاق 300 فولت، ستحتاج إلى مولدات التيار المستمر أو الجهد. ويمكن أيضًا استخدامها كمرفقات بمقياس متعدد عند قياس المقاومة.
قيم المقاوم: R1=3 أوم، R2=30.3 أوم، R3=333 أوم، R4 متغير عند 4.7 كيلو أوم، R5=7 كيلو أوم، R6=97 كيلو أوم، R7=997 كيلو أوم. مختارة حسب الملاءمة. مصدر الطاقة 3 فولت. يمكن إجراء التثبيت عن طريق تعليق العناصر مباشرة على اللوحة.
يمكن تثبيت الموصل على الجدار الجانبي للصندوق الذي تم تضمين مقياس الميكرومتر فيه. المجسات مصنوعة من سلك نحاسي أحادي النواة، والأسلاك الخاصة بها مصنوعة من سلك نحاسي مجدولة.
يتم توصيل التحويلات باستخدام العبور. ونتيجة لذلك، يتحول مقياس الميكرومتر إلى جهاز اختبار يمكنه قياس جميع المعلمات الرئيسية الثلاثة للتيار الكهربائي.