Схема амперметра на микроконтроллере: Схема цифрового амперметра 0-10А на микроконтроллере ATtiny13

Все своими руками Самодельный вольтметр и амперметр на PIC16F676

Опубликовал admin | Дата 16 апреля, 2016

     Прошлым летом по просьбе знакомого разработал схему цифрового вольтметра и амперметра. В соответствии с просьбой данный измерительный прибор должен быть экономичный. Поэтому в качестве индикаторов для вывода информации был выбран однострочный жидкокристаллический дисплей. Вообще этот ампервольтметр предназначался для контроля разрядки автомобильного аккумулятора. А разряжался аккумулятор на двигатель небольшого водяного насоса. Насос качал воду через фильтр и опять возвращал ее по камушкам в небольшой прудик на даче.

      Вообще в подробности этой причуды я не вникал. Не так давно этот вольтметр опять попал ко мне у руки для доработки программы. Все работает как положено, но есть еще одна просьба, чтобы установить светодиод индикации работы микроконтроллера. Дело в том, что однажды, из-за дефекта печатной платы, пропало питание микроконтроллера, естественно функционировать он перестал, а так как ЖК-дисплей имеет свой контроллер, то данные, загруженные в него ранее, напряжение на аккумуляторной батарее и ток, потребляемый насосом, так и остались на экране индикатора.

Ранее я не задумывался о таком неприятном инциденте, теперь надо будет это дело учитывать в программе устройств и их схемах. А то будешь любоваться красивыми циферками на экране дисплея, а на самом деле все уже давно сгорело. В общем, батарея разрядилась полностью, что для знакомого, как он сказал, тогда было очень плохо.
     Схема прибора с индикаторным светодиодом показана на рисунке.

     Основой схемы являются микроконтроллер PIC16F676 и индикатор ЖКИ. Так, как все это работает исключительно в теплое время года, то индикатор и контроллер можно приобрести самые дешевые. Операционный усилитель выбран тоже соответствующий – LM358N, дешевый и имеющий диапазон рабочих температур от 0 до +70.
     Для преобразования аналоговых величин (оцифровки) напряжения и тока выбрано стабилизированное напряжение питания микроконтроллера величиной +5В. А это значит, что при десятиразрядной оцифровке аналогового сигнала каждому разряду будет соответствовать – 5В = 5000 мВ = 5000/1024 = 4,8828125 мВ.

Эта величина в программе умножается на 2, и получаем — 9,765625мВ на один разряд двоичного кода. А нам надо для корректного вывода информации на экран ЖКИ, чтобы один разряд был равен 10 мВ или 0,01 В. Поэтому в схеме предусмотрены масштабирующие цепи. Для напряжения, это регулируемый делитель, состоящий из резисторов R5 и R7. Для коррекции показаний величины тока служит масштабирующий усилитель, собранный на одном из операционных усилителей микросхемы DA1 – DA1.2. Регулировка коэффициента передачи этого усилителя осуществляется с помощью резистора R3 величиной 33к. Лучше, если оба подстроечных резистора будут многооборотными. Таким образом, при использование для оцифровки напряжения величиной ровно +5 В, прямое подключение сигналов на входы микроконтроллера запрещено. Оставшийся ОУ, включенный между R5 и R7 и входом RA1, микросхемы DD1, является повторителем. Служит для уменьшения влияния на оцифровку шумов и импульсных помех, за счет стопроцентной, отрицательной, частотно независимой обратной связи. Для уменьшения шумов и помех при преобразовании величины тока, служит П образный фильтр, состоящий из С1,С2 и R4. В большинстве случаев С2 можно не устанавливать.

В качестве датчика тока, резистор R2, используется отечественный заводской шунт на 20А – 75ШСУ3-20-0,5. При токе, протекающем через шунт в 20А, на нем упадет напряжение величиной 0,075 В (по паспорту на шунт). Значит, для того, чтобы на входе контроллера было два вольта, коэффициент усиления усилителя должен быть примерно 2В/0,075 = 26. Примерно — это потому, что у нас дискретность оцифровки не 0,01 В, а 0,09765625 В. Конечно, можно применить и самодельные шунты, откорректировав коэффициент усиления усилителя DA1.2. Коэффициент усиления данного усилителя равен отношению величин резисторов R1 и R3, Кус = R3/R1.
     И так, исходя из выше сказанного, вольтметр имеет верхний предел – 50 вольт, а амперметр – 20 ампер, хотя при шунте, рассчитанном на 50 ампер, он будет измерять 50А. Так, что его можно с успехом установить в других устройствах.
     Теперь о доработке, включающей в себя добавление индикаторного светодиода. В программу были внесены небольшие изменения и теперь, пока контроллер работает, светодиод моргает с частотой примерно 2 Гц. Время свечения светодиода выбрано 25мсек, для экономии. Можно было бы вывести на дисплей моргающий курсор, но сказали, что со светодиодом нагляднее и эффектнее. Вроде все. Успехов. К.В.Ю.

Скачать “Вольтметр и амперметр на PIC16F676” Voltmetr-i-ampermetr-PIC16F676.rar – Загружено 2996 раз – 143 КБ


.

Один из вариантов готового устройства, реализованного Алексеем. К сожалению фамилии не знаю. Спасибо ему за работу и фото.

Обсудить эту статью на - форуме "Радиоэлектроника, вопросы и ответы".

Просмотров:13 490


Вольтметр амперметр на микроконтроллере

Цифровой вольтамперметр предназначенный для установки в блок питания для отображения выходного напряжения, тока и некоторых дополнительных параметров, выполнен в виде встраиваемого модуля.

Измерение тока проводится с использованием шунта, который подключен последовательно с нагрузкой в цепи отрицательной (общей) клеммы блока питания. Питание устройство получает от основного блока питания (т.е. от блока питания который вы модернизируете). Дополнительной функцией, которую выполняет микроконтроллер, является управление вентилятором охлаждения радиатора выходного транзистора (транзисторов) блока питания.

При использовании двухстрочного дисплея (и соответствующего ПО для микроконтроллера) имеется возможность отображения значения сопротивления подключенной нагрузки. А при использовании блока питания для зарядки Li-Pol аккумуляторов имеется функция отображения электрической емкости аккумуляторов, что дает возможность оценить их состояние и уровень разряда.

Внутреннее разрешение вольтамперметра по диапазону измерения тока рассчитывается согласно выражения:

Кроме того, падение напряжения на шунте не должно превышать 2.4 В, поэтому значение сопротивления шунта должно быть меньше 2. 4/Imax[A]

Автором было разработано два варианта вольтамперметра:

Принципиальная схема вольтамперметра (вариант №1)

Данные конденсаторы, указанные на схеме,

устанавливать на плату не нужно.
Они были необходимы для прежней версии
ПО для микроконтроллера.

Опционально. Для защиты транзистора
от помехи по напряжению при включении
вентилятора.

Опционально. Для защиты транзистора
от помехи по напряжению при включении
вентилятора.

Регулятор напряжения +5 В

Регулятор напряжения +12 В

N-канальный MOSFET
(ток вентилятора менее 200 мА)

Принципиальная схема вольтамперметра (вариант №2)

Ниже представлена схема подключения модуля в блоке питания.

Рассмотрим подробно процесс настройки вольтамперметра.

Кнопка S1 – сброс/установка параметров.
Для входа в режим установки параметров вольамперметра необходимо, удерживая кнопку нажатой, подать питание на схему. На дисплее появится надпись «www.elfly.pl», что означает вход в режим установки.

Первый параметр для настройки – опорное напряжение для АЦП микроконтроллера. Опорное напряжение является основным фактором погрешности измерений. Пользователь должен измерить опорное напряжение на выводе 20 микроконтроллера (для микроконтроллера в корпусе PDIP – вывод 21). Измеренное значение вы и должны прописать в этом «сервисном меню» при помощи этой же кнопки S1, иначе, по умолчанию, принимается значение опорного напряжения Vref = 2.56 В (соответственно техническому описанию на микроконтроллер).

После изменения значения опорного напряжения для сохранения параметра никаких манипуляций с кнопкой S1не должно проводится в течении 5 с.

Следующий параметр – установка значения сопротивления резистора-шунта.
Если номинал шунта известен, то нажатиями на кнопку S1 необходимо добиться отображения на дисплее соответствующего значения и затем не нажимать кнопку в течении 5 с для сохранения значения.

Если значение сопротивления шунта неизвестно, то необходимо на выход блока питания подключить амперметр, выставить некоторый ток при помощи регулятора ограничения тока блока питания и нажать кнопку S1. Кнопку необходимо нажимать пока показания амперметра и нашего устройства (с правой стороны на дисплее, с левой стороны отображается значение шунта) не станут равными.

После проведения этой процедуры для сохранения параметров кнопку не нажимать в течении 5 с.

Кроме того кнопка S1 используется для сброса значения электрической емкости при зарядке Li-Pol аккумуляторов.

Резистор R9 – точная настройка поддиапазона делителя напряжения.
Чтобы исключить ошибки преобразования АЦП диапазон измерений разбит на два поддиапазона 0 В – 10 В и 10 В – 30 В. Для настройки необходимо на выход блока питания подключить вольтметр и установить выходное напряжение на уровне около 9 В, и регулируя R9 добиться одинаковых показаний вольтметра и нашего устройства.

Резистор R10 – грубая настройка поддиапазона делителя напряжения.
Процедура аналогичная точной настройке, но необходимо установить выходное напряжение блока питания около 19 В, и регулируя резистор R10 добиться совпадения показаний.

Резистор R1 – регулировка контрастности LCD.
Если после сборки устройства на дисплее ничего не отображается, то сперва необходимо отрегулировать контрастность дисплея.

Коннектор J1 – подключение вентилятора.

Коннектор J2 – питание модуля вольтамперметра (+12 В)
Если ваш блок питания имеет выход стабилизированного напряжения +12 В, то его можно подключить к этому коннектору, и в таком случае можно не использовать в схеме регулятор напряжения U2. Такое решение имеет свои плюсы т.к. возможно подключить более мощный вентилятор охлаждения.

Если выхода +12 В у вашего блока питания нет, то этот коннектор необходимо оставить не подключенным.

Примечание. Во втором варианте схемы (PDIP) данный коннектор отсутствует.

Коннектор J3 – питание модуля вольтамперметра (+35 В)
Напряжение питания +35 В подается с диодного моста блока питания. Перед подключением необходимо уточнить параметры используемого регулятора напряжения U2 и уровень напряжения с диодного моста, чтобы не повредить регулятор U2. Но с другой стороны, минимальное напряжение, подаваемое на этот коннектор, не должно быть ниже 9 В или 6.5 В, если используются регуляторы с низким падением напряжения (LDO).

Данный коннектор должен быть подключен независимо от того, подключен ли коннектор J2 к питанию +12 В.

Коннектор J4 – подключение линий измерения напряжения и тока.
Выводы коннектора подключаются:

  • Вывод 1 – подключается к клемме «+» блока питания;
  • Вывод 2 – подключается к клемме «–» блока питания;
  • Вывод 3 – «общий»

Коннектор LCD – подключение индикатора
Вольтамперметр работает корректно с однострочным LCD. Дисплей необходимо использовать со светодиодной подсветкой (ток потребления до 15 мА).

Программирование микроконтроллера

Микроконтроллер может быть запрограммирован с помощью отдельного программатора или же в внутрисхемно с помощью переходника, который подключается к коннектору LCD. Примерный внешний вид переходника изготовленного автором из кабеля IDE:

Помните, что при программировании микроконтроллера в схеме, необходимо подать напряжение питания +5 В. В зависимости от используемого программатора, напряжение питания может подаваться от самого программатора, либо от внешнего источника.

Соответствие сигналов переходника, коннектора LCD, микроконтроллера и программатора

Выводы
ЖК модуля

Сигнал

Выводы
микроконтроллера

Выводы
программатора

Простой вольтметр-амперметр можно собрать на микроконтроллере Atmega8. Вывод информации осуществляется на символьный LCD дисплей 16×2.

  • диапазон измеряемого напряжения: 0 до 25 В;
  • диапазон тока: от 0 до 2.5 В;

Для работы нам понадобятся два канала АЦП, это каналы ADC0 и ADC1, при помощи одного мы мерием напяржение при помощи другого силу тока. В качестве источника внутренного напряжения используется внтуренней опорное напряжение в 2.56 В. АЦП работают с разрядность в 10 бит. Микроконтроллер Atmega8 затактирован от внутреннего RC генератора с частотой в 4 МГц.

Схема Вольтметра-Амперметра на микроконтроллере Atmega8

Вывод информации на дисплей осуществляется следующим образом:

Напряжение которое нам нужно померить сначала подается на делитель напряжения, и уже с него подается на вход АЦП ADC1. Делить собран на резисторах с номиналами в 100 кОм и 10 кОм, получается что отношение входного и выходного напряжения 10 к 1. Максимальное напряжение которое можно подать на вход делителя составляет 28. 13 В.

Для того чтобы померить силу тока нам понадобится токовый шунт, его включаем в разры цепи ток в которой хотим померть. Падение напряжения на шутнте нетрудно определить по закону Ома, эта величина меряется други АЦП ADC0. Нужно стремится к уменьшению сопротивлению шунта, чем он меньше тем лучше. Если сопротивление равно 0,1 Ом то при силе тока в 1 Ампера получается падение напряжения в 0,1В.

Если у нас ток в 2 А то падение напряжения составит 0,2 В. Это значение очень мало для того чтобы его подать на вход АЦП микроконтроллера, поэтому его можно устелить при помощи ОУ (операционного усилителя). В нашем примере можно использовать схему неинвертирующего усилителя. Коэффициент усиления составит

Нудно чтобы это коэффициент был равен 10, для того чтобы измеряемы ток, к примеру 1 А соответствовал напряжение на выходе ОУ в 2В. В связи с тем что ИОП (источник опорного напряжения) 2.56 В. то мы не может подать больше этого значения. Шаг измерения тока состовит: 2.56А/2024=2. 5 мА.

Таким образом для того чтобы получить значение тока, нам нужно напряжение измеренное АЦП умножить на 2.5

Измерение происходит по прерыванию окончания преобразования АЦП. Сначала выбирается канал 1 и снимается напряжения, далее выбирается второй и также снимается напряжение. Измерения каналов происхоид 400 раз, далее вычисляется среднее значение и выводятся на символьный дисплей.

Затеял я навести порядок на рабочем столе и радикально упрятать в корпус привода для чтения CD-ROM лабораторный блок питания, блок питания паяльника TS-100, USB-хаб и USB-зарядку. Но в последний момент возникла трудность — китайский вольтметр с амперметром не влезли по ширине передней панели привода. Решил я сделать свой, снова на PIC16F690, схему которого я давно публиковал на моём старом сайте. Но под руку попали сдвоенные 7-сегментные индикаторы, которые замечательно вписались по ширине корпуса 30мм. Пришлось ставить четырехразрядные индикаторы и переписывать программу контроллера для более точного расчета напряжения и тока…

Как выяснилось уже в процессе эксплуатации нового измерителя, повышенное разрешение приборов очень удобно при диагностике ремонтируемых устройств или отладке новых. Реже приходится пользоваться тестером для замера тока потребления.

Схема нового вольтметра и амперметра для лабораторного блока питания мало отличается от схемы старого. Но софт переписал с нуля и радикально. Главное отличие в схеме амперметра применен шунт не 0,1 Ом, а 0,01. Это очень уменьшило падение напряжения на нём, но повысило требования к преобразователю тока в напряжение. Так как в качестве усилителя я применил «народный» LM358, пришлось для компенсации напряжения смещения вводить программную коррекцию. При первом включении прибора (обязательно без нагрузки) он измеряет падение напряжения на шунте и смещение ОУ и принимает этот уровень за ноль и сохраняет значение в энергонезависимую память. Далее все измерения производятся относительно запомненного уровня.

Если по какой-то причине Вы захотите произвести снова калибровку нуля, сделать это можно подав питание на плату с нажатой кнопкой калибровки. Прибор сотрет старое значение. Следующее включение амперметра приведет к измерению и сохранению напряжения условного нуля отсчета.

Резистор, подключенный к выводу 4 микроконтроллера, определяет тип используемого экрана — с общим анодом или общим катодом.
Плата рассчитана на индикатор высотой знака 0,36″.
Мой неудачный первый опыт сборки прибора показал, что зелёные индикаторы почему-то светят весьма слабо. Видимо потому, что яркость слабого свечения зеленых индикаторов делится во времени не на три, а на восемь разрядов двух индикаторов.

В архиве три платы (индикатор и два варианта процессорной платы для контроллеров в корпусах SSOP и SOIC), схема и прошивка прибора.

Если у Вас возникнут вопросы или Вы захотите связаться со мной, сделайте это с помощью формы на страничке «Обратная связь»

97 thoughts on “ Вольтметр и амперметр повышенной точности ”

Есть мысль использовать этот измеритель в ЗУ автомобильного аккумулятора. Есть два вопроса по этому поводу:
1. На схеме указан диапазон измеряемого тока 0-4А, можно ли его увеличить до 10А?
2. Какой метод измерения тока в этом приборе? В автомобильных зарядных форма тока далека от идеальной, особенно если сделана на тиристорах, поэтому хотелось бы иметь среднеквадратичный метод измерения, True RMS так сказать.

Спасибо за очередную, простую и функциональную конструкцию.

Доброго дня.
Я думаю, для автомобильного зарядного не обязательно мерить в миллиамперах ток.. Для зарядки лучше подойдет вот эта моя конструкция, тем более с нужной разрядностью и учётом формы тока уже всё нормально:
http://smartelectronix.biz/publ/ochen_prostoj_ampervoltmetr_na_pic16f690/1-1-0-2

Здравствуйте, Eddy. Я заметил, что Вы почти никогда не публикуете исходных кодов к своим разработкам, делитесь только готовыми прошивками. Думаю, что Вы как программист хорошо понимаете их ценность, исходники позволяют делиться опытом, исправлять ошибки, и дорабатывать проекты, использовать программные решения одних проектов в других, читающие их программисты могли бы делиться с Вами своими способами доработки Ваших проектов. Исходники позволяют заранее детально оценить поведение прошивки, и её применимость, думаю я мог бы продолжать перечислять, но у Вас вероятно есть причины их не публиковать ? Может это коммерция ? Но Вы не публикуете исходники даже к самым простейшим проектам, коммерчески не эффективным на мой взгляд. И предложений о продаже я тоже не видел тут. Тогда что за причины ? Раскроете секрет?

Доброго дня, Владимир
Вы практически угадали — я уже очень давно зарабатываю на кусок хлеба разработкой устройств на микроконтроллерах и написанием прошивок к ним. Многие пошли в серию от сотен до десятков тысяч устройств. У меня нет стабильной зарплаты от слова «совсем», т.е. что написал, то и получил. Причём очень часто пишу совсем бесплатно, если разработка не для серийного производства, просто из желания помочь людям.
Вторая причина в том, что я считаю, что учиться надо на примерах, выкладываемых производителями контроллеров и компиляторов — тексты тех документов создаются профессиональными программистами, а не самоучками вроде меня. Они содержат подробное изложение теории и практических советов по решению задачи. У меня нет такого количества свободного времени, чтобы заниматься преподаванием основ программирования. Увы.
Третья причина в том, что я очень сомневаюсь в том, что кто-то будет тратить своё время на улучшение или исправление моих текстов. Свои ошибки я стараюсь устранять самостоятельно и максимально быстро. Если человеку нужен вольтметр, он его либо купит на Алиэкспрессе за полтора доллара, либо соберет себе по материалам одного из опубликованных в сети проектов. За пол часа. А сидеть сутками и ковырять сотни строк математики, вспоминая старшие классы школы или курсы института.. Зачем?

1) причина коммерция вполне понятна.
Но я как раз насчёт тех самых не коммерческих. «умные кнопки», думаю один из них. Помню, я очень удивился не увидев исходников в архиве к этим умным кнопкам. Нужды в них не было,
сам бы такое мог написать, просто любопытство. Я давно слежу за вашими разработками они подкупают простотой схемотехники, это стиль всех ваших схем, ведь «Всё гениальное просто!»
Любопытно было может и тексты Ваши так-же просты и понятны всем 🙂

3)причина «…кто-то будет тратить своё время на улучшение или исправление моих текстов. »
Соглашусь с Вами, что никто не будет тратить своё время на доработку чужих частных проектов, но Вы не учли, что проекты с открытыми исходниками с момента их открытия
перестают быть единолично чьими-то. С исходниками навсегда остаются имена их авторов но сами тексты уже достояние общества, и могут стать самостоятельными и бессмертными как и
имена их авторов. (Имя Линус Торвальдс яркий пример). т.е. тексты уже не совсем Ваши и другие люди часто дорабатывают их не из благородства и альтруизма, а в СВОИХ личных и даже корыстных целях и потом делятся своими трудами просто потому, что понимают ценность своего труда, а поделиться этим ничего им не стоит, время на доработку они всё равно уже потратили. Мне лично всегда интересно узнать оценку своей доработки от авторов программы и особенно приятно когда мою доработку включают в официальный релиз.
Я говорю это из личного опыта. Я помню, участвовал в устранении одного бага биллинговой системы Stargazer украинских разработчиков, наличие бага они подтвердили но сами они не спешили его устранять т. к. не использовали эту часть программы. От денег они отказались, сказали нет времени на это. Я потратил недели на изучение исходников и написание патча, разработчики помогали мне, отвечая на вопросы на форуме, результат я опубликовал на том-же форуме с предложением включить в релиз, увы в релиз мой патч не включили по двум причинам,
1) патч не решал проблему в корне, а лишь помогал её обходить т.е. по факту это «костыль» на большее силёнок не хватило 🙂
2) применение патча гипотетически могло нарушить работу программы в других частях, требовалось длительное тестирование, ради не очень полезного самим разработчикам «костыля» они не хотели тратить на это время и рисковать. Их Stargazer-ы обслуживали тысячи абонентов, а мой стоял в офисе на 50чел. Но в любом случае мой патч остался опубликованным, и всем кто столкнулся с тем-же багом как я, было уже можно решить проблему. Пусть авторы не приняли мой способ решения, но баг, а затем и ошибку в их коде я всё-таки нашёл, значит чем-то помог проекту.

2.1)причина » учиться надо на примерах, выкладываемых производителями…»
и согласен и нет . Так как сказали Вы, так надо только начинать учиться основам, далее этого будет мало.
Например основы от производителя научат вас записывать числа в ячейки EEPROM, но если их много, как их там систематизировать чтобы удобно было работать и самому не запутаться,
придумывайте сами.
Основы от производителя научат вас менять содержимое памяти программ, даже есть готовый модуль от mplab xc8 mcc
Но как там не запутаться и меняя текст строки не затереть случайно исполняемый код придумайте сами.
И однажды мне удалось написать свои очень оригинальные версии модулей для работы с EEPROM и памятью программ. Гениальна даже не реализация, её Вы возможно сможете ещё
улучшить, гениальна сама идея переложить на компилятор заботу о распределении памяти EEPROM и FLASH. Мы ведь не задумываемся об адресах размещения наших переменных и констант в озу и памяти программ, компилятор делает это за нас, но в EEPROM производителями такое не предусмотрено, то-же самое при использовании FLASH памяти программ, её используют поблочно, что ещё геморойнее чем EEPROM, при этом память под константы в этой же самой FLASH компилятор успешно распределяет без нашего участия.
Написанные мной модули позволяют работать с этими типами памяти почти так-же привычно как с ОЗУ. Сначала была идея загнать все данные в одну структуру в ОЗУ и работать с ними привычным способом, а в EEPROM только копировать полностью или частично эту структуру из ОЗУ. Но такой не бережный расход ОЗУ меня не устраивал. И тут пришла идея объявить эту структуру в ОЗУ и не использовать! (не сочтите меня поспешно за идиота) т.к. структура не будет использоваться её можно объявить располагаемой хоть с нулевого адреса ОЗУ где лежат совсем другие данные. Этим данным ничто не угрожает. Эта структура описывает данные хранимые на самом деле в EEPROM, компилятор об этом «не догадывается:)» она позволяет нам привычным способом получать данные о размерности элементов и их смещении относительно начала структуры. Работать с указателями на элементы этой структуры надо ,передавая их в специальную функцию которая вычислит смещение и использует его для чтения или записи нужного элемента из EEPROM!
С памятью программ получилось ещё интереснее, там оказались совсем не нужны виртуальные структуры, ведь компилятор в этой области умеет работать с константами, правда только на чтение 🙂 этот недостаток я и исправил написав функцию, меняющую значение констант по указателю. Т.е. для использования памяти программ в качестве перезаписываемой, объявляем обычные константы, константные структуры и массивы, читаем их обычным способом и перезаписываем передавая указатель в мою функцию.
А теперь скажите, Вы видели подобные примеры от производителей?
Оценив на практике удобство и мощь этих модулей, возник вопрос — почему ни в одном учебнике мне не попалось ничего подобного, я присваиваю новые значения константам и
константным структурам будто они не константы вовсе! Написав тогда собственное решение лучше предлагаемых профессионалами, я понял что они не боги. И у самоучек могут быть не
стандартные решения лучше. Такие удачные изобретения получаются не часто, как настоящие шедевры 🙂 Думаю у каждого опытного программиста есть подобный «брилиант» среди своих наработок, и получить их много в своё распоряжение можно только разбирая чужой код. Самому много такого не придумать нужна слишком «большая удача».
А примеры от производителей конечно грамотны и полезны, но теперь для меня это лишь «инструкция к инструменту» она учит грамотно пользоваться инструментом, но шедевры
делать не научит.

2.2)причина » У меня нет такого количества свободного времени, чтобы заниматься преподаванием основ программирования. Увы.»
Тут мне возразить совсем нечего, в рыночной экономике все участники загружены по максимуму, а кто нет, тот проиграл в конкуренцию.
Публикация исходников вызовет и дилетантские вопросы и не всегда полезные Вам дискусии, с потерей времени.
Надеюсь однако, что наша беседа была Вам полезна.

«Самое важное — не то большое, до чего додумались другие, но то маленькое, к чему пришёл ТЫ сам » /Харуки Мураками/ ©
🙂
И всё же, я считаю что для обсуждения способов реализации той или иной функции есть специализированные форумы программистов.
У этого показометра исходник 550 строк. На Си (PCWHD). Две недели с чистого листа. Зачем это нормальному человеку?
Я проникся кусочком философии Джобса, который стремился спрятать сложность объекта от пользователя — устройство должно быть простым и хорошо выполнять свои функции. У человека не должна болеть голова, где там ошибка. Ему надо чтобы всё работало, а не заниматься самоистязанием с калькулятором и симулятором..
Я думаю, что возможно, когда я смогу хоть малость расслабиться от необходимости добывать кусок насущной пищи и буду считать себя достаточно умелым программистом, начну выкладывать свои труды. А пока сам учусь программированию. Постоянно. Последние лет тридцать. 🙂

Амперметр

Прибор для измерения силы тока в амперах. В электрическую цепь амперметр включается последовательно.

PowerScope - измеритель напряжения, тока и мощности на MSP430

PowerScope - это измеритель, предназначенный для использования на макетной плате, для помощи в разработке устройств с батарейным питанием. Он обеспечивает отдельный мониторинг источника питания, что позволяет быстро увидеть эффект замыкания/программного изменения энергопотребления в процессе разработки. Это освобождает ваш вольтметр для общей диагностики. Построен на микроконтроллере MSP430G2402.

Автор: alecs

2 0
[0]

Цифровой ампервольтметр с гальванической развязкой каналов измерения

Применение микроконтроллера с многоканальным АЦП упрощает задачу измерения тока и напряжения для последующего вывода на индикатор лабораторного блока питания.Однако, при несомненном достоинстве таких схем – их простоте и дешевизне – есть у них и существенный недостаток – наличие общего «минуса» у каналов АЦП не позволяет проводить независимые измерения тока и напряжения, т.е. подключаться к источникам питания, не имеющим общей точки для измерения

Автор: Kampfkatze

24 5
[1]
Похожие статьи: 2012 г.

Вольтметр и амперметр с ЖК дисплеем

Этот прибор был разработан для измерения выходного напряжения и тока в блоке питания. Для измерения тока используется специальный шунтирующий резистор. Прибор может включать и выключать вентилятор, для обдува радиатора, при достижении определённого тока и напряжения. Уровень тока и напряжения, при котором вентилятор включается можно настроить при помощи специальной кнопки.

Автор: none

2 0
[0]

Цифровой амперметр

Применение микроконтроллера со встроенным АЦП в измерительных устройствах позволяет максимально упростить и удешевить их конструкцию. Однако, есть у таких МК и существенный недостаток - наиболее распространённые 10-тиразрядные АЦП не в состоянии обеспечить высокую разрешающую способность при широком диапазоне измеряемой величины. Предлагаемая конструкция решает эту проблему, используя метод преобразования напряжение – частота.

Автор: Kampfkatze

22 0
[0]
Похожие статьи:

Ампервольтметр на PIC12F675

Ампервольтметр предназначен для измерения тока 0-9,99А и напряжения 0-100В с разрешением 0,01А и 0,1В соответственно. Применен микроконтроллер PIC.

Автор: 4uvak

92 4.3
[5]

Встраиваемый ампер-вольтметр на PIC12F675 и LED-индикаторах

Несложный и очень недорогой встраиваемый прибор для измерения выходного напряжения и тока различных блоков питания. Собран на PIC12F675, двух регистрах 74HC595, ОУ LM358N и двух 3-х или 4-х разрядных LED индикаторах. Размер печатной платы 57 на 62 мм.

Автор: diogen_b

94 4.8
[5]
Похожие статьи:

Цифровой амперметр и вольтметр на PIC16F873A - Измерительная техника - Инструменты

На рисунке 1 представлена схема цифрового амперметра и вольтметра, которая может быть использована, как дополнение к схемам блоков питания, преобразователей, зарядных устройств и т. д. Цифровая часть схемы выполнена на микроконтроллере PIC16F873A.


      Для отображения информации используются светодиодные индикаторы с общим катодом. Один из операционных усилителей микросхемы LM358 используется в качестве повторителя напряжения и служит для защиты контроллера при внештатных ситуациях. Все-таки цена контроллера не так уж и мала. Измерение тока производится косвенным образом, при помощи преобразователя ток-напряжение, выполненного операционном усилителе DA1.2 микросхемы LM358 и транзисторе VT1 — КТ515В. Почитать о таком преобразователе еще можно здесь и здесь. Датчиком тока в этой схеме служит резистор R3. Преимуществом такой схемы измерения тока состоит в том, что здесь отпадает необходимость точной подгонки миллиомного резистора. Скорректировать показания амперметра можно просто триммером R1 и в довольно широких пределах. Сигнал тока нагрузки для дальнейшей оцифровки снимается с нагрузочного резистора преобразователя R2. Напряжение на конденсаторе фильтра стоящем после выпрямителя вашего блока (вход стабилизатора, точка 3 на схеме)питания не должно быть более 32 вольт, это обусловлено максимальным напряжением питания ОУ. Максимальное входное напряжение микросхемного стабилизатора КР142ЕН12А — тридцать семь вольт.

     Регулировка вольтамперметра заключается в следующем. После всех процедур — сборки, программирования, проверки на соответствие на собранное вами произведение подают напряжение питания. Резистором R8 выставляют на выходе стабилизатора КР142ЕН12А напряжение 5,12 В. После этого вставляют в панельку запрограммированный микроконтроллер. Измеряют напряжение в точке 2 мультиметром, которому вы доверяете, и резистором R7 добиваются одинаковых показаний. После этого к выходу (точка 2) подключают нагрузку с контрольным амперметром. Равенства показаний обоих приборов в данном случае добиваются при помощи резистора R1.

     Резистор-датчик тока можно изготовить самому, используя для этого, например, стальную проволоку. Для расчета параметров этого резистора можно использовать программу «Программа для работы с проволокой» Программу скачали? Открыли? Значит так, нам нужен резистор номиналом в 0,05 Ом. Для его изготовления выберем стальную проволоку диаметром 0,7мм — у меня она такая, да еще и не ржавеющая. С помощью программы вычисляем необходимую длину отрезка, имеющего такое сопротивление. Смотрим скрин окна данной программы.

     И так нам нужен отрезок стальной нержавеющей проволоки диаметром 0,7мм и длиной всего 11 сантиметров. Не надо этот отрезок свивать в спираль и концентрировать все тепло в одной точке. Вроде все.

АРХИВ:Скачать

Вольтметр и амперметр повышенной точности — Eddy site

Затеял я навести порядок на рабочем столе и радикально упрятать в корпус привода для чтения CD-ROM лабораторный блок питания, блок питания паяльника TS-100, USB-хаб и USB-зарядку. Но в последний момент возникла трудность — китайский вольтметр с амперметром не влезли по ширине передней панели привода. Решил я сделать свой, снова на PIC16F690, схему которого я давно публиковал на моём старом сайте. Но под руку попали сдвоенные 7-сегментные индикаторы, которые замечательно вписались по ширине корпуса 30мм. Пришлось ставить четырехразрядные индикаторы и переписывать программу контроллера для более точного расчета напряжения и тока…

Как выяснилось уже в процессе эксплуатации нового измерителя, повышенное разрешение приборов очень удобно при диагностике ремонтируемых устройств или отладке новых. Реже приходится пользоваться тестером для замера тока потребления.

Схема нового вольтметра и амперметра для лабораторного блока питания мало отличается от схемы старого. Но софт переписал с нуля и радикально. Главное отличие в схеме амперметра применен шунт не 0,1 Ом, а 0,01. Это очень уменьшило падение напряжения на нём, но повысило требования к преобразователю тока в напряжение. Так как в качестве усилителя я применил «народный» LM358, пришлось для компенсации напряжения смещения вводить программную коррекцию. При первом включении прибора (обязательно без нагрузки) он измеряет падение напряжения на шунте и смещение ОУ и принимает этот уровень за ноль и сохраняет значение в энергонезависимую память. Далее все измерения производятся относительно запомненного уровня.

Если по какой-то причине Вы захотите произвести снова калибровку нуля, сделать это можно подав питание на плату с нажатой кнопкой калибровки. Прибор сотрет старое значение. Следующее включение амперметра приведет к измерению и сохранению напряжения условного нуля отсчета.

Резистор, подключенный к выводу 4 микроконтроллера, определяет тип используемого экрана — с общим анодом или общим катодом.
Плата рассчитана на индикатор высотой знака 0,36″.
Мой неудачный первый опыт сборки прибора показал, что зелёные индикаторы почему-то светят весьма слабо. Видимо потому, что яркость слабого свечения зеленых индикаторов делится во времени не на три, а на восемь разрядов двух индикаторов.

В архиве три платы (индикатор и два варианта процессорной платы для контроллеров в корпусах SSOP и SOIC), схема и прошивка прибора.

Если у Вас возникнут вопросы или Вы захотите связаться со мной, сделайте это с помощью формы на страничке «Обратная связь»

Схема вольтметра на микроконтроллере

Схема вольтметра на микроконтроллере Схема цифрового вольтметра и амперметра. Цифровой вольтметр на базе микроконтроллера ht46r63 – тема.

Цифровой вольтметр на базе микроконтроллера ht46r63.

Миниатюрный вольтметр на микроконтроллере. Схема. Вольтметр на микроконтроллере attiny2313 сайт. Базовая схема вольтметра постоянного тока на.

Схема вольтметра-амперметра на микроконтроллере atmega8.

Новые технолоджи цифровой вольтметр амперметр своими.
Вольтметр на микроконтроллере chipenable. Ru.
Простой вольтметр на микроконтроллере для автомобиля. Простой встраиваемый вольтметр 30в на pic16f676.

Радиокот:: ампервольтметр из поднебесной.

Лабораторная. Схемы на микроконтроллерах, самодельные устройства и. Alex_exe » вольтметр на pic16f676. Вольтметр на pic16f676.

Вольтметр постоянного тока 0. 999 вольт на микроконтроллере.

На какой схеме вольтметр | вольтметр.

Схема вольтметра-амперметра на микроконтроллере atmega8.
Скачать песню начёсова шансов ноль Qtcore4 dll скачать для windows 7 x64 Черное зеркало 2 игра скачать торрент Скачать песню марсель говорите правду J stars victory vs скачать торрент pc

Вольтметр(амперметр)на микроконтроллере Attiny2313 / Микроконтроллеры / Блоги по электронике

Предлагаю вашему вниманию конструкцию цифрового вольтметра, который также может быть переделан в амперметр. Схема была взята из журнала Радио №2 за 2010 год. Схема представлена на рисунке

Вольтметр предназначен для измерения напряжения до 0-99,99 в, этот интервал разбит на два участка – 0-9,999в и 10-99,99 в. Переключение с одного диапазона на другой –автоматическое. Входное сопротивление на первом участке – 470 кОм, на втором – около 100 кОм, абсолютная погрешность измерения на первом участке составляет ±3мв, напряжение питания – 15-20 в, потребляемый ток – 60мА(зависит от примененного семисегментного индикатора). Период повторения измерения – 100мс, максимальное время одного цикла преобразования при входном напряжении 9,999 в – 10мс. При превышении измеряемым напряжением 99,99 в на индикаторе отображается число «9999», которое мигает с частотой 2Гц. Полярность входного напряжения — положительная.
Принцип работы вольтметра основан на методе преобразования измеряемого напряжения в частоту с помощью однократного интегрирования. Это позволяет по сравнению с микроконтроллерами, имеющими встроенные десятиразрядные АЦП, получить большую разрешающую способность в широком интервале измеряемого напряжения. Подсчет частоты, переключение пределов и вывод результатов измерения на светодиодный индикатор осуществляет микроконтроллер. Подробное описание работы можно прочитать в статье, в прилагаемом файле, так же исходный код и файл прошивки
depositfiles.com/files/9p9spo2oo
Теперь про доработку этого вольтметра. Резистор делителя напряжения R2 я сделал составным – резистор ПТМН – 0,5Вт 100кОм, ±0,25% и последовательно с ним многооборотный подстроечный СП5-2 на 22 кОм, резистор R5 поставил подстроечный СП3-39А на 15 кОм. Это было сделано для точного подбора сопротивления делителя напряжения при настройке вольтметра.
Вольтметр собран на печатной плате. Плата была перерисована из статьи в программе sprint layout, файл печатки прилагается ниже
depositfiles.com/files/rsbo4oebv
а вот печатка для SMD компонентов
depositfiles.com/files/zi6xq8x7f
Микроконтроллер прошивался при помощи программатора STK 200/300, в программе CodeVisionAVR.
Фьюзы для CodeVisionAVR

Фьюзы для Pony Prog

Питается вольтметр от трансформаторного блока питания с стабилизатором напряжения на микросхеме 7815, собранном по типовой схеме. Блок питания собран на печатной плате, так же на плате находится составной резистор R2 и R5. Файл печатной платы ниже.
depositfiles.com/files/nsaa4kzkj
Фото основной платы вольтметра


Фото блока питания


И теперь все в сборе

Настройка вольтметра заключается в установке резистором R3 тока зарядки конденсатора C2 и подбор сопротивления делителя напряжения. Предварительно делитель подстроечными резисторами настраивается – резистор R2 на сопротивление 117 кОм, резистор R5 на сопротивление 13 кОм. На вход прибора подают стабилизированное напряжение в интервале 9…9.8 в, контролируя образцовым вольтметром. Резистором R3 уравнивают показания налаживаемого и образцового вольтметров. Увеличивают напряжение до тех пор, пока вольтметр не переключится на второй диапазон измерений. Если показания вольтметра «зависли» при этом, то резисторами R2 и R5 добиваются переключения вольтметра на второй диапазон, после этого нужно повторить регулировку резистором R3. Подают на вольтметр максимально возможное напряжение до 100 в и резисторами R2 и R5 корректируют показания. Далее подают на вход от 5 до 10 в и при необходимости корректируют показания резистором R3. Проверяется показания вольтметра во всем диапазоне.
Фото показаний вольтметра на первом диапазоне и образцового прибора Щ301-1.

Фото показаний вольтметра на втором диапазоне и образцового прибора Щ301-1.

Вольтметр, собранный по этой схеме показал высокую точность показаний, по сравнению с китайскими мультиметрами, его можно применять и как лабораторный.
Для данного вольтметра корпус не изготавливался, вольтметр был встроен в корпус электролизера, для контроля напряжения на электродах, вместо штатного стрелочного вольтметра.
Так же данная схема вольтметра может быть переделана в амперметр.
Схема изменений приведена ниже

Показания могут лежать в диапазоне от 0,00 до 99,99А.
Децимальная точка зафиксирована, старший разряд при показаниях, меньших 10А не горит.
Делитель изъят, вместо С4 стоит танталовый конденсатор К53-4 6,8мкФ — для усреднения. В сток транзистора VT1 добавил резистор 1ом, ёмкость-то большая, хоть немного ограничивает пиковый ток разряда.
Для имеющегося шунта необходимо пересчитать ёмкость С2: Сх=(Uпоказ./Uшунт)*С2, где Сх, мкФ — искомая ёмкость конденсатора, Uпоказ., мВ — требуемое максимальное показание амперметра, Uшунт, мВ — напряжение на шунте, соответствующее максимальному измеряемому току, С2 — 2,2мкФ. Пусть на шунте падает 300мВ. Для 10А получается: (1000/300)*2,2 = 7,33 мкФ. Ёмкость лучше округлить в большую сторону, до 8,2мкФ. Номинал резистора R4 придется подобрать, он будет меньше, чем в исходной схеме. Немного измененная прошивка прилагается ниже (так же и исход)
depositfiles.com/files/r753yeofl
Ну вот и все! Оценивайте, комментируйте, критикуйте!

Принцип работы

, принципиальная схема, типы и применение

Мы знаем, что счетчик - это электронное устройство, используемое для измерения определенной величины, и оно связано с системой измерения. Точно так же амперметр - это не что иное, как амперметр, используемый для измерения силы тока. Здесь ампер - это единица измерения тока, а амперметр используется для измерения тока. Существует два вида электрического тока: переменный и постоянный. Переменный ток изменяет направление тока через равные промежутки времени, тогда как постоянный ток подает ток в одном направлении.В этой статье обсуждается обзор амперметра, схемы, типов и приложений.


Что такое амперметр?

Определение: Устройство или инструмент, который используется для измерения тока, называется амперметром. Единица измерения тока - ампер. Таким образом, это устройство измеряет ток в амперах и называется амперметром или амперметром. Однако на практике внутреннее сопротивление этого устройства равно «0»; у него есть некоторое внутреннее сопротивление. Диапазон измерения этого устройства в основном зависит от величины сопротивления.Схема амперметра приведена ниже.

амперметр

Принцип работы амперметра в основном зависит от сопротивления, а также индуктивного реактивного сопротивления. Это устройство имеет чрезвычайно низкий импеданс, потому что на нем должно быть меньше падения напряжения. Он включен последовательно, потому что ток в последовательной цепи одинаков.

Основная функция этого прибора - измерение силы тока с помощью набора катушек. Эти катушки имеют очень низкое сопротивление и индуктивное сопротивление.Символьное представление амперметра показано ниже.

Принципиальная схема амперметра

Конструкция амперметра может быть выполнена двумя способами: последовательным и шунтирующим. Следующая схема представляет собой базовую принципиальную схему, а соединение цепи амперметра последовательно и параллельно показано ниже.

последовательная цепь

После последовательного включения этого устройства в цепь через счетчик будет протекать общий ток измеряемой величины.Таким образом, потеря мощности происходит внутри амперметра из-за их внутреннего сопротивления и измеряемого тока. Эта схема имеет меньшее сопротивление, поэтому в ней будет меньше падения напряжения.

Здесь сопротивление этого устройства остается небольшим по таким причинам, как общий ток измеряемой величины, протекающий через амперметр, и меньшее падение напряжения на устройстве.

параллельная цепь

Когда через это устройство протекает большой ток, внутренняя цепь устройства будет повреждена.Чтобы решить эту проблему в цепи, сопротивление шунта можно подключить параллельно амперметру. Если по всей цепи подается большой ток измеряемой величины, основной ток будет проходить через сопротивление шунта. Это сопротивление не повлияет на работу устройства.

Классификация / типы амперметров

Они подразделяются на различные типы в зависимости от их применения, в том числе следующие.

  • Подвижная катушка
  • Электродинамический
  • Подвижный утюг
  • Hotwire
  • Цифровой
  • Интегрирующий
Подвижная катушка

Этот тип амперметра используется для измерения переменного и постоянного тока.В этом устройстве используется магнитное отклонение, при котором ток через катушку заставляет двигаться в магнитном поле. Катушка в этом устройстве свободно перемещается между полюсами постоянного магнита.

Электродинамический

Этот тип амперметра включает подвижную катушку, которая вращается в генерируемом поле через неподвижную катушку. Основная функция этого устройства - измерение переменного и постоянного тока с точностью от 0,1 до 0,25%. Точность этого устройства высока по сравнению с подвижной катушкой и подвижной катушкой с постоянным магнитом.Калибровка устройства одинакова для переменного и постоянного тока.

Moving-iron

Этот тип амперметра используется для расчета переменных токов и напряжений. В этом устройстве подвижная система включает в себя специально созданные куски мягкого железа, которые перемещаются под действием электромагнитной силы неподвижной катушки с проволокой. Эти типы устройств подразделяются на два типа: отталкивание и притяжение. Это устройство включает в себя различные компоненты, такие как подвижный элемент, катушку, управление, демпфирование и отражающий момент.

Hot Wire

Используется для измерения переменного или постоянного тока путем передачи его через провод, чтобы он нагрелся и расширился. Это называется горячей проволокой. Принцип работы этого устройства заключается в увеличении провода за счет теплового эффекта от проходящего через него тока. Это используется как для переменного, так и для постоянного тока.

Цифровой амперметр

Этот тип устройства используется для измерения силы тока в амперах и отображения значений на цифровом дисплее. Проектирование этого устройства может быть выполнено путем использования шунтирующего резистора для создания калиброванного напряжения, пропорционального протеканию тока.Эти инструменты предоставляют информацию о текущем потреблении и непрерывности, чтобы помочь потребителю в устранении неполадок переменных нагрузок и тенденций.

Интеграция

В этом устройстве протекание тока суммируется во времени и дает произведение времени и тока. Эти устройства рассчитывают всю энергию, подаваемую через цепь за определенный промежуток времени. Лучшим примером этого интегрирующего устройства является счетчик ватт-часов, поскольку он измеряет энергию непосредственно в ватт-часах.

Влияние температуры на амперметр

На амперметр легко влияет внешняя температура. Таким образом, изменение температуры вызовет ошибку в считывании. Чтобы преодолеть это, используется сопротивление заболачиванию, потому что температурный коэффициент этого сопротивления равен нулю. В следующей схеме амперметр и сопротивление затухания подключены последовательно, так что влияние температуры на это может быть уменьшено.

Температурный эффект

Это устройство включает предохранитель для защиты от внешнего сильного тока.Если ток через цепь велик, цепь выйдет из строя, и амперметр не будет измерять ток, пока он не будет заменен другим. Таким образом можно уменьшить температурное воздействие на это устройство.

Приложения

Применение амперметра включает следующее.

  • Применение этого устройства будет варьироваться от школ до промышленных предприятий.
  • Они используются для измерения тока в зданиях, чтобы убедиться, что он не слишком низкий или слишком высокий.
  • Используется в производственных и контрольно-измерительных компаниях для проверки работоспособности устройств.
  • Используется с термопарой для проверки температуры.
  • Электрики часто используют эти устройства для проверки неисправностей электрических цепей в здании.

Часто задаваемые вопросы

1). Какова функция амперметра?

Измерительное устройство, используемое для измерения протекания тока в цепи.

2). Кто изобрел амперметр?

В 1884 году Фридрих Дрекслер изобрел первый амперметр, похожий на счетчик с подвижным железом.

3). Какая единица СИ для электрического тока?

Ампер

4). Что такое амперметр переменного тока?

Устройство, используемое для измерения переменного тока, подаваемого через электрическую цепь, известно как амперметр переменного тока.

5). Какая формула для тока?

Согласно закону Ома Ток (I) = Напряжение (В) / Сопротивление (R)

Таким образом, это все о амперметре, а сопротивление идеального амперметра равно нулю.Из приведенной выше информации, наконец, мы можем сделать вывод, что эти устройства очень важны для измерения тока в различных электрических и электронных схемах. Вот вам вопрос, какова функция амперметра типа MC?

Добавление вольтметра / амперметра к микроконтроллеру PIC | Электроника

У нас есть микроконтроллер PIC18F258, и нам нужно добавить входы высоковольтного вольтметра и амперметра. Мы ищем компанию или частное лицо для разработки схемотехники.Вольтметр должен точно измерять напряжение до 400 В. Амперметр должен измерять ток от 0 до 30 ампер при 30 кГц переменного тока, в идеале через трансформатор тока (хотя мы были бы открыты для других методов, если он электрически изолирован).

Требования

[URL удален, войдите для просмотра] Схема измерения напряжения должна измерять от 0 до 400 В постоянного тока

[URL-адрес удален, войдите для просмотра] Схема измерения напряжения должна иметь точность / разрешение не менее 350 мВ во всем диапазоне напряжений.

[URL удален, войдите для просмотра] Схема измерения напряжения должна поддерживать точность в диапазоне температур от -40 ° C до 80 ° C.

[URL удален, войдите для просмотра] Схема измерения напряжения должна иметь указанный диапазон рабочих температур от -40 ° C до 80 ° C.

[URL-адрес удален, войдите в систему для просмотра] Схема измерения напряжения должна иметь такую ​​защиту, чтобы отказ любого отдельного компонента не приводил к тому, что микроконтроллер PIC подвергался воздействию высокого напряжения.

[URL удален, войдите для просмотра] Схема амперметра должна иметь указанный диапазон рабочих температур от -40 ° C до 80 ° C.

[URL удален, войдите для просмотра] Схема амперметра должна быть совместима с переменным током на частоте 30 кГц (для использования в изолированном полном мостовом SMPS).

[URL-адрес удален, войдите для просмотра] Схема амперметра должна иметь точность / разрешение для измерения в пределах 250 мА.

[URL-адрес удален, войдите для просмотра] схемы должны работать в условиях повышенного шума.

Чего мы ожидаем:

1.) Схемы цепей вольтметра и амперметра

2.) Номера деталей и спецификации для всех компонентов, включая трансформатор тока. (исключение: нам не нужны номера деталей для стандартных 5% резисторов, только значения)

3.) Пример кода микроконтроллера на C / C ++ для процедур сбора данных, включая все необходимые вычисления (допустим псевдокод)

4.) Мы будем владеть правами на схемотехнику.

5.) Проект должен быть завершен в течение 10 дней после присуждения награды.

Оплата будет помещена на счет условного депонирования и выпущена после завершения проекта.

Навыки: Электроника

Подробнее: Амперметр ПИК, Амперметр ПИК, Вольтметр ПИК, Вольтметр ПИК амперметр, Вольтметр Амперметр ПИК, Вольтметр ПИК, Вольтметр микроконтроллера ПИК, Вольтметр микроконтроллера, Микроконтроллер ПИК вольтметра, Микроконтроллер вольтметра, микроконтроллер вольтметр амперметр, схема амперметра, микроконтроллер амперметра, амперметр микроконтроллера, амперметр микроконтроллера pic, микроконтроллер трансформатора тока, амперметр pic, проект вольтметра pic, микроконтроллер пиктограммы амперметра, пик вольтметр амперметр

( 11 отзывов ) Кэрол Стрим, США

Идентификатор проекта: # 251355

Биметаллический амперметр: новый метод измерения силы тока

Emergent Scientist 4 , 2 (2020)

Исследовательская статья

Биметаллический амперметр: новый метод измерения силы тока

Роберт Фредерик Ю * , Цяози Мяо и Чэнхао Юань

Санкт-ПетербургИнститут Джозефа, Малкольм Роуд, 38, Сингапур 308274, г. Сингапур

* электронная почта: [email protected]

Поступило: 22 Февраль 2020 г.
Принято: 3 июнь 2020 г.

Аннотация

Электрический ток, протекающий через биметаллическую катушку, нагревает ее, и из-за теплового расширения катушка либо разматывается, либо наматывается в зависимости от направления чистой теплопередачи и удельной теплоемкости используемых металлов.Это означает, что связав определенную меру ее механического смещения с током, биметаллическую катушку можно использовать в качестве амперметра. Таким образом, математическая модель, связывающая ток со временем, затрачиваемым биметаллической катушкой на разматывание фиксированного смещения, была разработана и проверена с помощью экспериментов, которые показывают хорошее соответствие между теоретическими и экспериментальными значениями.

Ключевые слова: биметаллический амперметр / измерение тока / тепловое расширение / тепловое воздействие тока / механическое смещение

© Р.F. Uy et al., Опубликовано EDP Sciences, 2020

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0), которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинальная работа правильно процитировано.

1 Введение

Амперметры - это приборы для измерения электрического тока. Значительно продвинувшись вперед с момента появления электричества, человечество увидело множество приборов для измерения тока.Многие из них подпадают под следующие категории: электромеханические амперметры, термоамперметры, мультиметры, осциллографы и виртуальные инструменты [1]. Каждое из этих устройств использует определенные наблюдаемые эффекты электрического тока, что делает возможным измерение тока.

В эту современную эпоху электричество, несомненно, стало неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, питая наши фонари, телефоны, ноутбуки и даже автомобили. С повсеместным распространением электронных устройств мы часто наблюдаем, что эти устройства и устройства имеют тенденцию нагреваться или даже перегреваться при использовании в течение длительного периода.Это связано с тем, что, когда электрический ток проходит через металлы, делокализованные электроны сталкиваются с положительными ионами в металлической решетке, передавая энергию проводнику в виде тепла. Следовательно, мы наблюдаем нагрев наших цифровых устройств.

Тепловое расширение - это физическое явление, постоянно происходящее вокруг нас, хотя для большинства повседневных предметов оно часто остается незамеченным. Хотя это обычное дело, это все же жизненно важный аспект физического мира, поскольку он может критически повлиять на нашу жизнь - от повышения уровня моря до структурной целостности инфраструктуры [2].Интересным объектом теплового расширения является биметаллическая катушка. Известно, что когда объект нагревается и температура повышается, его длина увеличивается пропорционально его коэффициенту линейного теплового расширения, который является характеристикой материала, из которого изготовлен объект. Следовательно, поскольку один металл расширяется быстрее, чем другой, биметаллическая катушка, состоящая из двух разных металлов с разными коэффициентами линейного теплового расширения, при нагревании будет наматываться или раскручиваться.

Измерители тока на основе теплового воздействия уже изобретены и запатентованы. Среди них работы Миллера [3], Гудвина [4,5] и Холла [6], которые послужили источниками вдохновения для нашей работы. Точно так же, используя тепловое расширение в качестве наблюдаемого теплового эффекта электрического тока, мы также разработали термоамперметр. Поскольку электрический ток нагревает проводник, через который он протекает, биметаллическая катушка нагревается, когда она включается последовательно с электрической цепью, что приводит к механическому смещению.Таким образом, был разработан биметаллический амперметр, так что конкретное значение тока соответствует определенному времени, которое требуется биметаллической катушке для раскрутки от начальной точки до конечной точки, причем оба значения являются фиксированными. Затем была сформулирована и экспериментально проверена модель, основанная на сохранении тепловой энергии и связывающая ток и время, необходимое для разматывания катушки, что позволило использовать биметаллический амперметр в качестве необычного, но интересного метода измерения. Текущий.

2 метода

Это исследование состоит из трех этапов: концептуализация и создание биметаллического амперметра, теоретическое моделирование и сбор данных.

2.1 Биметаллический амперметр

Принципиальная схема биметаллического амперметра представлена ​​на рисунке 1, а фотографии частей амперметра показаны на рисунках 2 и 3.

В экспериментальной установке биметаллический змеевик, представляющий собой кухонный термометр для подвесного холодильника / морозильника, созданный Стивом и Лейфом, 1 , был извлечен из первоначального кожуха термометра и установлен на основании палочки для мороженого, как показано на рисунке 2. .По словам производителей биметаллической катушки, используются два металла - медь и цинк.

Затем к двум концам биметаллической катушки прикрепили соединительные медные провода, вставив медные провода в отверстия на двух концах катушки. На свободном конце уже было отверстие, так как именно там была прикреплена пластиковая стрелка оригинального термометра, которую мы удалили и заменили металлической стрелкой, а на неподвижном конце - нет. Таким образом, было проделано небольшое отверстие, проткнув его острым концом циркуля.Затем другие концы этих соединительных проводов вставлялись в определенные отверстия на макетной плате, что позволяло легко подключаться к цепи, ток которой должен быть измерен. Соединительный провод, прикрепленный к неподвижному концу катушки, который находится в центре катушки, также был подключен к аналоговому выводу микроконтроллера Arduino Uno.

Кроме того, другая палочка для мороженого использовалась для отметки и фиксации начальной точки, то есть положения металлического указателя, подключенного к свободному концу катушки, при комнатной температуре.Затем была помещена металлическая полоса для фиксации конечной точки, которая достигается биметаллической катушкой после достаточного нагрева током. Начальная и конечная точки были зафиксированы в своих соответствующих положениях, так что угол наклона между ними относительно центра катушки составлял 18 °.

Медный провод также был прикреплен к металлической полосе с помощью изоляционной изоленты и был подключен к другому аналоговому выводу микроконтроллера, а также к понижающему резистору 10 кОм, который, в свою очередь, был подключен к земле микроконтроллера. штырь.

Как показано на Рисунке 1, когда электрический ток из внешней цепи входит в амперметр, он течет в биметаллическую катушку. Одновременно с этим ток регистрируется микроконтроллером, который затем предлагает программе Arduino амперметра записать время, когда ток начал течь через амперметр. Обратите внимание, что заземление микроконтроллера Arduino Uno косвенно связано с отрицательной клеммой источника питания внешней схемы, поскольку и микроконтроллер, и источник питания подключены к заземлению ноутбука через USB-соединение.

Электрический ток непрерывно нагревает биметаллическую катушку, заставляя ее раскручиваться из-за различных коэффициентов линейного теплового расширения меди и цинка. В частности, средние значения коэффициентов линейного теплового расширения, найденные в существующей литературе [7–12], составляют 1,66 × 10 −5 ∕ ° C для меди и 3,00 × 10 −5 ∕ ° C для цинка. Поскольку внутренний металл - цинк - имеет более высокий коэффициент линейного теплового расширения, чем внешний металл - медь, - внутренний металл расширяется быстрее, чем внешний металл, что приводит к раскручиванию биметаллической катушки.

Кроме того, к одному концу биметаллической катушки был прикреплен металлический указатель, так что указатель будет перемещаться от начальной точки к конечной точке, когда катушка нагревается электрическим током. Когда указатель затем достигнет конечной точки, ток будет течь к контакту заземления микроконтроллера, проходя через указатель, металлическую полоску и понижающий резистор. Следовательно, вышеупомянутый микроконтроллер запустит программу Arduino для записи времени, когда он обнаружил ток в конечной точке.Затем программа вычтет первое значение времени из второго значения времени, чтобы получить время, необходимое биметаллической катушке для раскрутки от начальной точки до конечной точки. После расчета затраченного времени амперметр вручную отключается от цепи, чтобы предотвратить дальнейший нагрев катушки, который может вызвать ее дальнейшее расширение, что приведет к ее деформации, поскольку она уже находится в фиксированной конечной точке. Следовательно, понижающий резистор оказывает незначительное влияние на ток, поскольку ток проходит через него только на мгновение, но он играет решающую роль в схеме, поскольку позволяет обнаруживать ток.Наконец, затем используется теоретическая модель для расчета тока по времени, измеренному микроконтроллером.

рисунок 1

Принципиальная схема экспериментальной установки. Деталь, обведенная пунктирной рамкой, представляет собой биметаллический амперметр. Для этой диаграммы принят обычный ток. Провода внизу показывают, как микроконтроллер и внешняя цепь питаются от ноутбука.

Инжир.2

Фрагмент биметаллического амперметра, вид сверху. На нем показаны различные компоненты основы палочек для мороженого. Для пояснения, часть соединительного провода 2 расположена под основанием палочки для мороженого и соединена с неподвижным концом катушки. Обратите внимание, что соединительные провода 2 и 3 связаны с деталями на Рисунке 3.

Рис. 3

Фрагмент биметаллического амперметра, вид сверху. Он показывает, как компоненты на основании палочек для мороженого подключаются к соответствующим контактам микроконтроллера Arduino Uno.Обратите внимание, что соединительные провода 2 и 3 связаны с деталями на Рисунке 2.

2.2 Математическая модель

Как упоминалось ранее, была сформулирована модель, связывающая время, необходимое биметаллической катушке для разматывания от начальной точки до конечной точки, и ток, проходящий через биметаллический амперметр. Он включает в себя три уравнения, которые количественно определяют тепло, получаемое проводником, тепло, рассеиваемое в окружающую среду, а также повышение температуры, вызванное чистым притоком тепла.

Во-первых, тепло, выделяемое проводником, определяется выражением (1)

, где I - ток, проходящий через биметаллический амперметр, R - сопротивление биметаллического амперметра и t - время, необходимое биметаллической катушке для раскрутки от фиксированной начальной точки до фиксированной конечной точки.

Во-вторых, тепло, рассеиваемое в окружающую среду, определяется (2)

, где h - коэффициент общей теплопередачи биметаллического змеевика, A - площадь поверхности биметаллического змеевика, а Δ T ( t ) - разница между температурой биметаллического змеевика и температура окружающей среды, которая также является начальной температурой биметаллического змеевика, как функция времени.

В-третьих, повышение температуры из-за чистого притока тепла определяется выражением (3)

, где м, - масса биметаллического змеевика, c - удельная теплоемкость биметаллического змеевика, а Δ T - общее изменение температуры биметаллического змеевика.

Объединив эти три уравнения с использованием закона сохранения энергии, мы получим модель, связывающую I и t : (4)

Из-за трудностей с измерением коэффициента общей теплопередачи h и площади поверхности A биметаллической катушки, закон охлаждения Ньютона был применен, чтобы переписать выражение для потерь тепла в окружающую среду.Вышеупомянутый закон гласит, что скорость охлаждения объекта определяется выражением (5)

, где k - постоянная охлаждения.

Теплоемкость объекта по определению определяется выражением (6)

, который можно переписать как (7)

Подставляя уравнение (2) и уравнение (5) в уравнение (7), получается соотношение между h и k : (8)

, который элегантно упрощает (9)

Подставив уравнение (9) в уравнение (2), теплопотери в окружающую среду можно выразить следующим образом: (10)

Решая уравнение (4) с его последним членом, модифицированным с использованием уравнения (10), мы получаем время, необходимое биметаллической катушке для раскрутки от начальной точки до конечной точки, которое определяется выражением (11)

2.3 Сбор данных

На рис. 1 представлена ​​принципиальная схема экспериментальной установки. Для проверки нашей модели были проведены эксперименты. Эти эксперименты включают в себя поиск значений констант, используемых в нашей модели, а также сбор данных для проверки достоверности данной модели.

Для получения значений констант в уравнении (11) были проведены эксперименты с использованием существующих литературных значений. В таблице 1 приведены значения констант, используемых в модели.

Во-первых, масса м биметаллической катушки была измерена с помощью электронных весов и составила 0,00023 кг.

Во-вторых, удельная теплоемкость c = 388 Дж / (кг ° C) была получена путем усреднения удельных теплоемкостей меди и цинка, найденных в существующей литературе [12–14].

В-третьих, постоянная охлаждения k была получена в результате эксперимента, в котором биметаллический змеевик нагревали до 45 ° C, а время, необходимое для его охлаждения до 35 ° C, измеряли с помощью секундомера.Затем было взято среднее трех значений времени. Используя закон охлаждения Ньютона, который показан в уравнении (5), значение постоянной охлаждения k может быть получено из времени t , используя следующее уравнение: (12)

, где T a - температура окружающей среды, T i - начальная температура, T f - конечная температура, а t холодная - температура время, необходимое для охлаждения змеевика от начальной до конечной температуры.

Нам не удалось измерить температуру биметаллической катушки с помощью лабораторных термометров, поскольку стеклянный спиртовой термометр, термопара и инфракрасный термометр, как правило, измеряют температуру окружающей среды, а не температуру катушки. Следовательно, нашим лучшим выбором было записывать показания температуры по шкале на оригинальном корпусе термометра без прозрачной пластиковой крышки. Поскольку большая часть тепла теряется в воздухе как в экспериментальной установке, так и в биметаллическом амперметре, и как оригинальный корпус термометра, так и основание палочки для мороженого являются плохими проводниками тепла, постоянная охлаждения k для обеих установок должна быть очень похожей.Кроме того, мы нагрели катушку с помощью фена, поскольку использование электрического тока может привести к неточностям в собранных данных. Если бы мы использовали электрический ток для нагрева катушки, соединительный провод оказывал бы крутящий момент на катушку, предотвращая ее разматывание. Это приведет к тому, что показание температуры будет ниже фактического значения, поскольку шкала на оригинальном корпусе термометра не была откалибрована для учета крутящего момента, создаваемого соединительным проводом.

В нашем эксперименте температура окружающей среды T a составляла 30 ° C, начальная температура T i составляла 45 ° C, конечная температура T f составляла 35 ° C, а среднее время т охлаждение составило 154 с.Следовательно, для нашей установки значение постоянной охлаждения составляет к = 0,0071 с −1 .

Наконец, мы измерили сопротивление биметаллической катушки с помощью мультиметра, который дал показание R = 0,8 Ом.

Как показано на рисунке 1, разработанный биметаллический амперметр был последовательно подключен к цепи, ток которой должен быть измерен, а также к мультиметру. Используемая схема состояла из резисторов на макетной плате, которые, в свою очередь, были подключены к низковольтному источнику питания.Для получения экспериментального значения тока использовался мультиметр. Для изменения тока меняли сопротивление резисторов и подаваемое напряжение. Кроме того, для каждого значения тока несколько раз измерялось время, необходимое биметаллической катушке для разматывания, и бралось среднее из трех наиболее точных значений. Этот эксперимент позволяет нам соотнести среднее время с текущим значением.

Таблица 1

Значения констант, используемых в модели.

3 Результат

Фиг. 4 - график, показывающий взаимосвязь между током и временем.Как и ожидалось, время уменьшается с увеличением тока. Это связано с тем, что при более высоком значении тока биметаллическая катушка накапливает тепло с большей скоростью. Таким образом, два металла, медь и цинк, увеличиваются в длине с повышенной скоростью, что приводит к более быстрому разматыванию катушки.

Рис. 4

Взаимосвязь между текущими I и время на размотку т . Синие точки представляют значения экспериментальных данных, тогда как зеленая кривая представляет собой наиболее подходящую кривую с Δ Т = 18.23 ° С.

4 Обсуждение

Поскольку мы не смогли точно и надежно измерить температуру, мы использовали Python, чтобы найти наиболее подходящую кривую для наших данных, которая дала значение для общего изменения температуры Δ T = 18,23 ° C. Кроме того, угол наклона между начальной и конечной точками относительно центра змеевика составляет 18 °, что предположительно соответствует увеличению температуры на 6 ° C, если считать по шкале на оригинальном корпусе термометра.Однако общее изменение температуры Δ T намного превышает 6 ° C, потому что соединительный провод, прикрепленный к свободному концу катушки, оказывает на катушку крутящий момент, препятствуя ее разматыванию.

Из графика на рисунке 4 можно сказать, что теоретическая модель хорошо согласуется с экспериментальными данными. Фактически, средняя ошибка составила всего 4%, что доказывает, что предлагаемая модель является хорошим и надежным приближением.

4.1 Анализ ошибок

Расхождения между теоретической моделью и экспериментальными данными возникли в первую очередь из-за разного времени отклика микроконтроллера.Помимо этого, неточности измерений из-за ограниченной точности используемых инструментов и небольших различий в температуре окружающей среды, которая считалась постоянной на протяжении всей фазы сбора данных этого исследования, также способствовали отклонениям экспериментальных данных от теоретическая модель.

4.2 Преобразование значения выходного тока

Следует отметить, что ток, измеряемый биметаллическим амперметром, является током, протекающим через него.Поскольку биметаллический амперметр имеет внутреннее сопротивление, амперметр вызывает увеличение сопротивления всей установки при последовательном подключении к определенной цепи. По закону Ома это увеличение сопротивления приводит к уменьшению тока, протекающего через установку, при условии, что напряжение, подаваемое источником питания, остается постоянным. В связи с этим мы вводим поправочный член для преобразования измеренного значения тока в истинное значение тока цепи до ее подключения к биметаллическому амперметру.Этот поправочный член, который необходимо умножить на измеренное значение тока, чтобы получить желаемое значение тока, задается следующим образом: (13)

, где R a - внутреннее сопротивление амперметра, а R c - сопротивление цепи.

4.3 Ограничения биметаллического амперметра

Еще один важный аспект биметаллического амперметра, который необходимо учитывать, - это его ограничения.

Во-первых, диапазон значений тока, который наш биметаллический амперметр смог точно измерить, равен 0.От 26 A до 1,30 A. Это связано с тем, что для электрических токов менее 0,26 A микроконтроллер плохо реагирует на определение тока. Поэтому, хотя металлический указатель уже находится в контакте с металлической полосой в конечной точке, микроконтроллер не обнаруживает ток сразу. Это приводит к увеличению времени измерения микроконтроллером, в результате чего измеренное значение тока оказывается ниже фактического. Другая причина заключается в том, что при еще меньших токах скорость, с которой катушка нагревается, ниже.Таким образом, катушка достигает установившегося состояния, в котором скорость поглощения тепла равна скорости рассеивания тепла, до достижения конечной точки. Более того, для значений тока выше 1,30 А уровень точности ниже, поскольку наклон графика зависимости тока от времени для более высоких токов значительно меньше. Это означает, что небольшая ошибка в измеренном времени приведет к большому отклонению значения выходного тока, что значительно снизит точность прибора.

Во-вторых, наш биметаллический амперметр работает только в определенных условиях окружающей среды; то есть окружающие условия работы во время сбора данных должны быть такими же, как и во время использования амперметра для измерения тока.Например, наш биметаллический амперметр хорошо работает только при температуре окружающей среды около 30 ° C и при отсутствии ветра, поскольку это основные условия окружающей среды, в которых были собраны данные для получения значений констант модели. Температура окружающей среды имеет значение, поскольку другая температура окружающей среды приводит к другой скорости потери тепла. Следовательно, время, необходимое катушке для раскрутки от начальной точки до конечной точки, также отклоняется от ожидаемого значения. Кроме того, присутствие ветра увеличивает скорость потери тепла за счет конвекции, что приводит к более низкой скорости разматывания рулона.Тогда это приведет к большему времени, необходимому катушке для разматывания от начальной точки до конечной точки, и, следовательно, к текущему значению ниже истинного значения. Следовательно, если условия окружающей среды должны измениться, значения констант должны быть повторно откалиброваны, чтобы можно было проводить точные измерения тока.

В-третьих, после каждого измерения тока последующее измерение может быть выполнено только после времени ожидания, которое может быть определено экспериментально. Чтобы узнать время ожидания, необходимо измерить время, необходимое катушке для возврата в исходное положение.Кроме того, змеевик необходимо разместить в месте с более низкой температурой окружающей среды, чтобы биметаллический змеевик мог остыть до исходной температуры окружающей среды, а не просто приближаться к ней. Обеспечение того, чтобы металлический указатель достиг начальной точки, прежде чем выполнять другое измерение, является важным, поскольку увеличение длины металлов, необходимых для разматывания биметаллической катушки до конечной точки, должно быть постоянным. Оценка порядка величины времени ожидания составляет 1 Â k , что приблизительно равно 10 2 с для нашей установки.

Наконец, напряжение, подаваемое от источника питания внешней схемы, ограничено максимум до 5 вольт, чтобы не повредить микроконтроллер.

4.4 Возможные улучшения

Одно из потенциальных улучшений, которое можно будет изучить в будущих исследованиях, - это поиск оптимальных положений фиксированной начальной и конечной точек. Это то, что не исследовалось в данном исследовании, но потенциально может расширить диапазон значений тока, которые могут быть точно измерены биметаллическим амперметром.

Кроме того, сбор данных должен проводиться в месте, где можно легко контролировать температуру окружающей среды. В нашем исследовании данные были собраны в лаборатории нашей школы, где температура окружающей среды колеблется в течение дня. Следовательно, из-за этих незначительных различий в температуре окружающей среды скорость потери тепла могла незначительно отличаться в разное время дня. Поэтому для получения более точных и надежных данных их следует собирать в помещении, где можно контролировать температуру окружающей среды.

5 Тупик

Один тупик, с которым мы столкнулись в ходе нашего исследования, заключался в определении тока на основе углового смещения, охватываемого металлической стрелкой, когда биметаллическая катушка нагревалась электрическим током в течение определенного периода - например, двух секунд. . Это связано с тем, что нам было трудно позволить току течь к амперметру точно и постоянно в течение определенного периода времени. В основном это происходит из-за времени реакции человека, которым нелегко управлять во время экспериментов.Кроме того, также трудно определить точное место максимального смещения металлической стрелки, которое достигается непосредственно перед отключением амперметра от цепи, чтобы точно соотнести текущее значение с угловым смещением стрелки. Однако будущая работа может быть направлена ​​на поиск решений, позволяющих обойти препятствия, с которыми мы столкнулись.

Еще одним тупиком, с которым мы столкнулись, было использование оригинального пластикового корпуса термометра. Корпус, поскольку он сделан из пластика, имеет тенденцию плавиться, когда катушка нагревается током в течение длительного периода времени.Поэтому, чтобы решить эту проблему, биметаллическую катушку установили на основании палочек для мороженого.

Мы также зашли в тупик, пытаясь измерить температуру биметаллической катушки. Имея доступ только к стеклянному термометру со спиртом, термопаре и инфракрасному термометру, мы не могли измерить температуру змеевика. Это связано с тем, что стеклянный спиртовой термометр и термопара оказывают крутящий момент на биметаллическую катушку, предотвращая ее раскручивание, когда эти термометры помещаются на обод катушки.Более того, при размещении на фиксированном конце змеевика, чтобы избежать описанного выше сценария, термометр давал показания температуры с незначительным увеличением от температуры окружающей среды. Это связано с тем, что поверхности колбы стеклянного спиртового термометра и зонда термопары в основном контактировали с окружающим воздухом, а не с биметаллической катушкой. Кроме того, из-за небольшой площади поверхности катушки инфракрасный термометр стремится измерять температуру поверхностей вокруг катушки, а не самой биметаллической катушки.

6 Заключение

В этом исследовании был разработан новый биметаллический амперметр, а вместе с ним была разработана и экспериментально подтверждена модель, описывающая взаимосвязь между током и временем, затрачиваемым биметаллической катушкой на раскручивание. При высокой точности измерения показывают среднюю погрешность всего 4%, что свидетельствует о хорошем согласии теоретической модели с экспериментальными данными. Тем не менее, есть еще возможности для улучшения точности и конструкции прибора.Такие улучшения могут быть рассмотрены в будущих исследованиях.

Благодарности

Мы хотели бы выразить нашу благодарность Институту Св. Иосифа за то, что он разрешил нам использовать школьную лабораторию и предоставил нам необходимое оборудование. Кроме того, мы также хотели бы поблагодарить г-жу Вонг Ках Ян, г-жу Лидиавати Вонг, Нгуен Хой Нгуен, Нгуен Као Дуй и До Тхиен Фук за помощь нам различными способами в ходе нашего исследования.

Список литературы

  1. ЧАС.Эрен, Current Measurement, в: H. Peter, R. Thorn (Eds.), Handbook of Measuring System Design, под редакцией Sydenham, John Wiley & Sons, Чичестер, Англия, 2005 г. [Google Scholar]
  2. D.R. Дунас-Фрейзер, П.Р. Ганди, Г.З. Ивата, Анализ неопределенности для простого эксперимента по тепловому расширению, Am.J. Phys. 81, 338–342 (2013). [CrossRef] [Google Scholar]
  3. Дж.Миллер Х. Термопарный амперметр. Патент США 2100260, выдан 23 ноября 1937 г. [Google Scholar]
  4. W.N. Goodwin, Jr. Термоамперметр. Патент США 1 456 951, выдан 29 мая 1923 г. [Google Scholar]
  5. W.Н. Гудвин-младший. Термоамперметр. Патент США 2645756, выдан 14 июля 1953 г. [Google Scholar]
  6. У.Д. Холл, Термоамперметр. Патент США 2211773, выдан 20 августа 1940 г. [Google Scholar]
  7. Коэффициенты линейного теплового расширения.Engineering ToolBox. 2003 г., https://www.engineeringtoolbox.com/linear-expansion-coefficients-d_95.html (по состоянию на 28 декабря 2019 г.) [Google Scholar]
  8. Х. Де Кеуленаер, Тепловое расширение: медь против алюминия. Леонардо Энерджи, 2019 г., последнее изменение 5 ноября.https://help.leonardo-energy.org/hc/en-us/articles/202823322-Thermal-expansion-Copper-vs-aluminium?mobile_site=true (по состоянию на 28 декабря 2019 г.) [Google Scholar]
  9. Р. Шолль, В. Либи, Использование интерферометра Майкельсона для измерения коэффициента теплового расширения меди, Phys.Учитель 47, 306–308 (2009) [CrossRef] [Google Scholar]
  10. Список коэффициентов теплового расширения (КТР) для природных и искусственных материалов.Поставки MSE. https://www.msesupplies.com/pages/list-of-thermal-expansion-coefficients-cte-for-natural-and-engineered-materials (по состоянию на 28 декабря 2019 г.) [Google Scholar]
  11. Коэффициент линейного теплового расширения металлов. AmesWeb.https://www.amesweb.info/Materials/Linear-Thermal-Expansion-Coefficient-Metals.aspx (по состоянию на 28 декабря 2019 г.) [Google Scholar]
  12. Р.А. Сервей, У. Дж. Джуэтт, Физика для ученых и инженеров с современной физикой, Cengage Learning, Бостон, 2018 г. [Google Scholar]
  13. Удельная теплоемкость некоторых металлов.Engineering ToolBox. 2003. https://www.engineeringtoolbox.com/specific-heat-metals-d_152.html (по состоянию на 28 декабря 2019 г.) [Google Scholar]
  14. Таблица удельной теплоемкости. Совет школьного округа Верхней Канады. http: //www2.ucdsb.on.ca / sizes / stretch / database / Specific_Heat_Capacity_Table.html (по состоянию на 28 декабря 2019 г.) [Google Scholar]

Цитируйте эту статью как : Роберт Фредерик Ю, Цяози Мяо, Чэнхао Юань, Биметаллический амперметр: новый метод измерения тока, Emergent Scientist 4 , 2 (2020)

Все таблицы

Таблица 1

Значения констант, используемых в модели.

Все фигуры

рисунок 1

Принципиальная схема экспериментальной установки. Деталь, обведенная пунктирной рамкой, представляет собой биметаллический амперметр. Для этой диаграммы принят обычный ток. Провода внизу показывают, как микроконтроллер и внешняя цепь питаются от ноутбука.

По тексту
Рис. 2

Фрагмент биметаллического амперметра, вид сверху.На нем показаны различные компоненты основы палочек для мороженого. Для пояснения, часть соединительного провода 2 расположена под основанием палочки для мороженого и соединена с неподвижным концом катушки. Обратите внимание, что соединительные провода 2 и 3 связаны с деталями на Рисунке 3.

По тексту
Рис. 3

Фрагмент биметаллического амперметра, вид сверху. Он показывает, как компоненты на основании палочек для мороженого подключаются к соответствующим контактам микроконтроллера Arduino Uno.Обратите внимание, что соединительные провода 2 и 3 связаны с деталями на Рисунке 2.

По тексту
Рис. 4

Взаимосвязь между текущими I и время на размотку т . Синие точки представляют значения экспериментальных данных, тогда как зеленая кривая представляет собой наиболее подходящую кривую с Δ Т = 18,23 ° С.

По тексту
Принципиальная схема амперметра

В конструкциях амперметра внешние резисторы, добавленные для расширения диапазона использования механизма, подключаются параллельно с механизмом, а не последовательно, как в случае вольтметров.Ответил Рассчитайте ток, показанный амперметром A на принципиальной схеме 2 См. Ответы Присоединяйтесь сейчас. Напряжение = ток x сопротивление. Амперметр показывает ток, поэтому ток = напряжение, деленное на сопротивление. Из отзывов наших читателей мы узнали, что измерение токов в плюсовом выводе источника питания часто сопряжено с практическими трудностями.

Это частый вопрос для многих студентов. Распечатать электронную почту.

Введение Электрические параметры, такие как напряжение и ток, неразрывно связаны с электроникой и электронными инженерами.

Читатель впоследствии спросил, можно ли измерять микроамперы переменного тока, и именно это породило идею. Сначала вы должны знать основы амперметра и вольтметра. Ответили Рассчитайте ток, показанный амперметром A на принципиальной схеме 2 См. Ответы Общий ток = 9V / 1ohm = 9A Амперметр помещается после 4 резисторов. Каждый резистор требует 1A (ток делится поровну, поскольку сопротивление такое же). Войдите в систему. Чтобы измерить электрический ток в цепи, амперметр должен быть подключен последовательно, потому что при последовательном подключении амперметр испытывает то же количество тока, которое течет в цепи.Arduino Uno - это источник питания для всех остальных компонентов. Шаг 4 - Подключите амперметр к генератору переменного тока. Присоединяйся сейчас.

Из вашей схемы я подумал, что мне нужно привязать желтый провод к маленькому красному проводу, который идет к положительной батарее / источнику питания, а затем черный к отрицательной клемме / земле батареи / источника питания. На этой схеме источник постоянного тока 30 В применяется к нагрузке 40 Ом. Войдите в систему. Войдите в систему. Схема цифрового вольтметра и амперметра Схема блока питания Для источника питания требуется небольшой трансформатор 12-0-12, который, возможно, не показан на схеме.Задавай вопрос. На принципиальной схеме показано соединение Arduino Uno с ЖК-дисплеем, резистором и светодиодом. Из моей базовой электроники амперметр (большой красный и большой черный) будет включен последовательно с измеряемой нагрузкой, но это не совсем то, что я вижу на ваших фотографиях. Амперметр измеряет ток, а вольтметр измеряет разность потенциалов. doctormaha01abcd 27.06.2018 Физическая средняя школа +5 баллов. Присоединяйся сейчас. Это начало «простой схемы микроамперметра» г-на Мариана, в которой используются активные схемы и аналоговый измеритель для проведения чувствительных измерений постоянного тока.Вычислите ток, показанный амперметром A на принципиальной схеме - 4407761 1. В этой статье мы узнаем, как создать комбинированный схемный модуль цифрового вольтметра и цифрового амперметра для измерения постоянного напряжения и тока в различных диапазонах в цифровом виде. Принципиальная электрическая схема амперметра. Что такое амперметр: принципиальная схема и его типы Мы знаем, что измеритель - это электронное устройство, используемое для измерения определенной величины, и оно связано с системой измерения. doctormaha01abcd 27.06.2018 Физическая средняя школа +5 баллов.Весь ток измеряемой величины проходит через амперметр. Амперметр будет иметь такие же показания, если он расположен между точками d и e или между точками f и a, как и в показанном положении. Последовательный амперметр: для измерения тока последовательно подключается амперметр (A). Весь ток в этой цепи протекает через измеритель. on: Июль 11, 2018 В: Калькулятор и измерения, Источники питания Без комментариев. Принципиальная схема цифрового амперметра с использованием микроконтроллера pic (Схема): Принципиальная схема цифрового амперметра с использованием микроконтроллера приведена ниже.Последовательный амперметр: для измерения тока последовательно подключается амперметр (A). Весь ток в этой цепи протекает через измеритель. Амперметр всегда подключается последовательно в цепи, потому что, когда амперметр подключен последовательно, он не оказывает заметного изменения сопротивления цепи и, следовательно, основного тока, протекающего по цепи. Амперметр будет иметь такие же показания, если он расположен между точками d и e или между точками f и a, как и в показанном положении. Рассчитайте ток, показанный амперметром А на принципиальной схеме - 4407761 1.

Вольтметр-амперметр Описание Этот вольтметр-амперметр был разработан для измерения выходного напряжения 0-70 В / 0-500 В с разрешением 100 мВ и током 0-10 А или более с разрешением 10 мА. Возьмите другой кусок красного провода 14-го калибра и подключите его к другой клемме амперметра. Амперметр - отличное дополнение к любому лабораторному источнику питания, поскольку он измеряет потребление тока и помогает определить, есть ли какие-либо проблемы с цепью, которую вы собираете или тестируете. Это идеальное дополнение к любому лабораторному источнику питания, сделанному своими руками, зарядным устройствам для аккумуляторов. Теперь, когда положительный полюс аккумулятора подключен к амперметру, вы готовы подключить следующий провод.Таким образом, эквивалентное сопротивление составляет (9/9) = 1 Ом. Амперметр измеряет электрический ток в цепи. Точно так же амперметр - это не что иное, как амперметр, используемый для измерения силы тока.

Схема амперметра 2020.

Цепь цифрового вольтметра и амперметра

Показ слайда 1 из 2 - Карусель. Если вы похожи на меня, может быть, я помогу вам подключить ваш. Hola Manuel, sí, puedes usar este circuito con la fuente especificada, sin embargo, ten en cuenta que este circuito no fue disñado por mí sino que fue tomado de la revista elektor electronics.Продавец 99,7% положительных отзывов. Красная и черная плата вывода источника питания подключаются к красному и черному счетчикам, а выход источника питания теперь красный и синий. В этой статье мы узнаем, как создать комбинированный схемный модуль цифрового вольтметра и цифрового амперметра для цифрового измерения постоянного напряжения и тока в различных диапазонах. Это красно-синий светодиодный цифровой двойной амперметр постоянного тока 100 В и 100 А. ), потому что напряжение на выводе 11 обычно не превышает 1,2 В. Более высокие напряжения обычно отображаются при выборе более низкого качества тока, `i.е., R6 становится 0R1. Процесс, с помощью которого DVM преобразует аналоговый входной сигнал в цифровой выход, известен как аналого-цифровое преобразование. Система может быть спроектирована как двойная, чтобы получать одновременные показания V и I. Но первая проблема для меня: где я могу купить 2 пары микросхем? С наилучшими пожеланиями. Не могли бы вы подсказать мне надежный способ, где я смогу купить эти компоненты по разумной цене? В этой статье мы представили новый проект микроконтроллера PIC. Сообщите мне по электронной почте, если кто-нибудь ответит на мой комментарий.Привет, Swagatam, я пытаюсь измерить напряжение и ток переменного тока с помощью Atmega32 и отправить соответствующие значения удаленному пользователю через SMS с помощью модуля GSM, вы можете оказать в этом некоторую помощь, я застрял в части измерения напряжения и тока. Модуль отображения напряжения / тока без проблем работает от нерегулируемого источника питания (не более 35 В), обратите внимание на точки E и F на втором рисунке выше. Это должен быть сегмент 2 × 3 7, верно? Отрегулируйте vr1, чтобы настроить правильное значение напряжения.Измерение: Основное различие между вольтметром и амперметром заключается в том, что оба эти устройства измеряют разные величины. Lochmaster 4.0 - лучшая программа для раскладки картона? Получите его, как только вс, 21 марта. Вы можете посмотреть на цифровой мультиметр с помощью ICL7107. Пока достаточно просто! Вступление. RC и BC547 можно удалить… не требуется для вашего приложения. Возможно, вам не удастся найти IC. Заранее благодарим за помощь! Схема требует хорошо регулируемого блока питания на 5 В для работы схемы и должна быть обязательно включена, поскольку для правильной работы ИС строго требуется источник питания 5 В.В качестве источника напряжения используется 40-вольтовая батарея, напряжение которой вы хотите измерить. ARAZO ® - ЖК-цифровой мультиметр, вольтметр, амперметр, переменный ток, постоянный ток, Ом, тестер цепи тока, зуммер, питание: 9 В, аккумулятор (не входит в комплект): Amazon.co.uk: автомобиль и мотоцикл. , чтобы предоставлять наши услуги, понимать, как клиенты используют наши услуги, чтобы мы могли улучшать и отображать рекламу, включая интерес ... Мне нравится схема его типа, и я построил ее несколько 30 лет назад, и они все еще работают хорошо, поэтому они просты и надежны.Для развлечения, но также из-за ностальгии, я хочу построить 2 модуля на основе вашей схемы для Вольт и Усилителя. После того, как я поигрался с парой синтезаторных модулей, которые я недавно собирал, стало очевидно, что мой самодельный блок питания не совсем подходит для этой работы. Рене Гавр Нормандия. В этом проекте мы собираемся сделать амперметр низкого диапазона на микроконтроллере ATMEGA8. 6,09 фунтов стерлингов. Соединил тонкий черный и толстый черный вместе. Я инженер-электроник (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель.В основе амперметра лежит одна микросхема ICL7107 и 3,5-разрядный семисегментный светодиодный дисплей. Это наш 4-й урок в серии Proteus. Любая электронная схема была бы неполной без соответствующего уровня напряжения и тока. Hola, mi consulta es la sgte. Цифровой вольтметр Eiechip, цифровой мультиметр постоянного тока, 100 В, 10 А, усилитель с синим и красным светодиодом, двойной цифровой дисплей, вольтметр, тестер автомобильного тока 0,28 дюйма, 4,0 из 5 звезд 274. Черный вывод питания на два черных провода на измерителе.Заранее благодарим за помощь. Команда Word Press, Спасибо за ваш быстрый ответ. На самом деле я не заметил, чтобы вы правильно упомянули ОБЩИЙ АНОД на схеме. На Youtube много хороших видео с описанием этого предмета, но вот простое руководство по подключению. Принципиальная схема цифрового вольтметра с ЖК-дисплеем. Затем подключитесь к цепи преобразователя переменного тока в постоянный с помощью IC1 и принадлежностей, показанных на рисунке 3. £ 10,20 + P&P. Для текущего измерения средство выбора позволяет вам выбирать из пары диапазонов, то есть от 0 до 9.99, а другой от 0 до 0,999 ампер (по ссылке b). Счетчик поставляется с вилками с проводами, которые можно подключать только к двум розеткам. О том, как я его построил, вы можете прочитать здесь. ... Цифровой ЖК-мультиметр Вольтметр Амперметр Цепь тока Тестер горячего зуммера F6K9. Цифровой вольтметр и амперметр становятся очень удобными для точного контроля напряжения и тока без ущерба для параметров безопасности. © 2015 Best Soldering.com Все права защищены, © 2021 Hobby, пайка электроники и конструирование, HeroNeo® DC 100V 10A Вольтметр Амперметр Синий + красный светодиодный усилитель Двойной цифровой вольтметр, Многоцелевой роторный комбинированный инструмент Apollo, Лучший температурный паяльник для печатные платы, Лучшая паяльная станция для любителей Обзор Sivitec SC747, Boss DR55 dr.Ритм старинные звуки драм-машины PCB, Создание ритма MR9090 Mullet и звуковой карты DR55, Создание генератора с управляемым напряжением синтезатора, Создание генератора огибающей, управляемого напряжением Electric druid, Создание синтезатора Mutable Instruments Shruthi, Как преобразовать файл ASM в файл HEX для мидибоксов, Как сделать печатную плату шаг за шагом, Комплект для сборки высокоточного функционального генератора сигналов KKmoon XR2206. Последнее обновление 8 июля 2019 г., автор: Swagatam 25 комментариев.... вольтметр построен на одной микросхеме ICL7107 и может быть установлен на небольшой печатной плате размером 3 x 7 см. Пожалуйста, не могли бы вы дать мне надежный способ, где я могу купить эти компоненты по разумной цене? Если вы достаточно быстро выключите его, вы можете сэкономить немало повреждений. Ваш электронный адрес не будет опубликован. Хотя у нас есть несколько других способов получить текущий параметр из схемы, мы собираемся использовать метод резистивного сброса, потому что это самый простой и простой способ получить текущий параметр.Если вы хотите купить готовое устройство, у меня есть статья о том, какие сделки можно заключить в настоящий момент. и они все еще работают хорошо. Так что они просто надежны. Из-за относительно небольшого количества компонентов, которые используются в схеме, ее можно разместить на небольшой печатной плате размером 3 x 7 см. Я использую PIC16F877A, и результат отображается на ЖК-дисплее. 5. Вольтметр - устройство или инструмент, используемый для измерения разности электрических потенциалов между двумя точками электрической цепи переменного или постоянного тока. Амперметр - также известный как амперметр, представляет собой инструмент, используемый для измерения… Надеюсь, эта статья покажет вы как подключить цифровой вольтметр амперметр.Тем не менее, большинство источников питания не включают в себя системы контроля мощности, что означает, что блоки не включают в себя измерители напряжения или тока для отображения соответствующих величин. Вольтметр также можно использовать в качестве дисплея, если калибровочное сопротивление помещено на выходах мониторов тока. Обязательные поля помечены *. XL830L Карманный цифровой мультиметр Электрический тестовый измеритель переменного тока, постоянного тока, амперметр, тестер цепи OHM, зуммер с ЖК-дисплеем с подсветкой Мультитестер - - Amazon.com В основном коммерческие источники питания используют простые способы отображения напряжений, такие как калиброванный циферблат или обычные измерители с подвижной катушкой.Во Франции все поставщики считают эти компоненты УСТАРЕВШИМИ, это очень стыдно !! Я работаю над источником питания для макетной платы, и я подумал, что цифровой вольтметр / амперметр будет хорошим дополнением. С помощью этого переключателя, установленного для измерения напряжения, P4 вместе с R1 обеспечивает ослабление подаваемого входного напряжения около 100. Во Франции ко всем поставщикам относятся так внимательно, как стыдно за устаревшие компоненты !. 15 июня 2018 г. - В этой статье мы узнаем, как создать комбинированный схемный модуль цифрового вольтметра и цифрового амперметра для измерения постоянного напряжения и тока через… Дисплеи питаются от отдельных транзисторов, которые обеспечивают яркое освещение дисплеев.Как подключить цифровой вольтметр-амперметр Купив вольтметр / амперметр без каких-либо инструкций, я написал, как подключить цифровой вольтметр-амперметр из того, что я пробовал здесь, поскольку это может вам помочь. В данной статье объясняется интересная и точная схема цифрового вольтметра и амперметра, которую можно легко собрать дома, однако для обеспечения точности и совершенства устройству потребуется хорошо спроектированная печатная плата. Используемые 7-сегментные дисплеи имеют общий тип анода и подключаются к показанным драйверам транзисторов от T1 до T3 для отображения соответствующих показаний.ЖК-цифровой мультиметр Вольтметр Амперметр AC DC OHM Тестер цепи тока зуммер. Для моего приложения я обнаружил, что синий провод предназначен для нагрузки, но отрицательной нагрузки, а не положительной, как я сначала думал. Переменные резисторы 1 кОм и резисторы 470 Ом используются для калибровки цепи вольтметра с учетом известной нагрузки постоянного или постоянного тока или другого измерителя, поддерживающего постоянный ток. 3. В схеме используются микросхемы IC 3161 и 3162 для необходимой обработки уровней входного напряжения и тока. ... Вольтметр Амперметр USB Вольтметр Точный измеритель мощности РЧ 0-500 МГц Это были измерители, которые находились на замене.да, это обычный анод, который упоминается прямо под диаграммой…. в верхней части статьи он неправильно упоминается как обычный катод… спасибо, что указали на это, я скоро исправлю. Привет, Гокул, я плохо разбираюсь в Arduino, поэтому решение запроса, связанного с Arduino, может быть трудным для меня! Схема измерения тока: Эта схема амперметра ... Изменение кнопочного переключателя с фиксации на мгновенное, Товары и идеи подарков для обучения электронике, Программирование Atmega644 и Atmega328 для синтезатора Ambika, Наушники Sennheiser HD 201, заменяющие изношенные амбушюры, Простая схема светодиодной мигалки использование микросхемы таймера 555, настройка генератора, управляемого напряжением, VCO, ресурсы Veroboard и Stripboard, инструменты и прочее.Цифровой мультиметр ЖК-вольтметр Амперметр AC DC OHM Тестер зуммера цепи тока. Наш автор Митхун создал схему цифрового вольтметра с использованием PIC16F73A и мультиплексированных 7-сегментных дисплеев. Привет, Джай, да, я знаю об этом, похоже, я потерял конкретную статью, я постараюсь исправить ее через некоторое время. https://diyelectronicsprojects.blogspot.com/2012/07/digital-voltm… P1 помогает компенсировать значение потребляемого тока в режиме покоя при работе регулятора, что приводит к незначительному отрицательному отклонению во всем диапазоне напряжений, которое, в свою очередь, эффективно компенсируется P3 .Одна привязь предназначена для подачи питания на счетчики, это 2 полюса с КРАСНЫМ и ЧЕРНЫМ проводами. Ваш электронный адрес не будет опубликован. Поместите выход моего блока питания в счетчик. Теперь при подключении вы можете видеть, какой ток используется. Если вы инженер-электрик, вы должны знать, как подключать в цепь различные электрические приборы, особенно измерительные приборы. Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить максимальное удобство использования нашего веб-сайта. Схема тестера микросхем LM317 - отсортируйте хорошие микросхемы от неисправных, схему тахометра Arduino для получения точных показаний, сделайте рабочий мультиметр с помощью IC 741, 3 схемы преобразователя частоты в напряжение, объяснение схем малосигнального транзистора (BJT) и краткое техническое описание диодов.Вернитесь на веб-сайт, и не было никакого упоминания о подключении их или других ссылок или чего-либо вообще. Один измеряет напряжение, а другой измеряет ток. S1, который является переключателем DPDT, используется для выбора значения напряжения или тока в соответствии с предпочтениями пользователя. Обработанная информация может быть непосредственно считана через три 7-сегментных модуля отображения с общим анодом. Аналоговый (или цифровой) вольтметр. Комплект цифрового светодиодного вольтметра. Завершена разводка вольтметра амперметра с блоком питания. В ATMEGA8 мы собираемся использовать для этого 10-битный АЦП (аналого-цифровое преобразование).Вы можете увидеть это на картинке ниже. Красный и черный провода - 5В и земля. Они казались идеальными для обновления моего источника питания. Попробуйте использовать схему LM317 и методом проб и ошибок найдите правильное напряжение, которое, возможно, обеспечит вам самую быструю скорость зарядки. Https://homemade-circuits.com/2012/02/how-to-make-current-controlled- 12-вольт.html. Простая схема светодиодного вольтметра с использованием LM3914 Можно ли сделать эти схемы доступными иначе? 14 июня 2016 г. - В этой статье мы узнаем, как создать комбинированный модуль цифрового вольтметра и цифрового амперметра для измерения постоянного напряжения и тока через… Отрегулируйте VR1, чтобы настроить правильное показание напряжения.PIC16F877A достаточно, если вы делаете этот проект только для целей тестирования. Схема цифрового амперметра с использованием микроконтроллера pic предназначена для измерения постоянного тока. Вольтметр и амперметр можно легко сделать с помощью микроконтроллера PIC, имеющего АЦП (аналого-цифровой преобразователь). Купить цифровой мультиметр ULTRICS, вольтметр, амперметр, омметр, устройство для проверки цепей с подсветкой, ЖК-тестовые провода, портативный мультиметр для измерения сопротивления постоянного тока, постоянного тока, постоянного тока, постоянного тока, диодов, транзистор: мульти-тестеры: Amazon.co.uk , вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь! В данной статье объясняется интересная и точная схема цифрового вольтметра и амперметра, которую можно легко собрать дома, однако для обеспечения точности и совершенства устройству потребуется хорошо спроектированная печатная плата.Рекомендуется настраивать предустановки только в указанном выше порядке, при этом P1 и P3 используются надлежащим образом для правильного обнуления соответствующих параметров модуля. Это означает, что резистор, чувствительный к току, представляет собой резистор либо 0,1 Ом, либо 1 Ом, как показано на схеме ниже: Чтобы гарантировать, что R6 не влияет на выходное напряжение, этот резистор необходимо расположить перед делителем напряжения. сеть, которая отвечает за управление выходным напряжением. Осмотрев Amazon, чтобы увидеть, что было в наличии, я нашел эти HeroNeo® DC 100V 10A вольтметр, амперметр, синий + красный светодиодный усилитель, двойной цифровой вольтметр.Я плохо разбираюсь в микроконтроллерах, поэтому извиняюсь, что не смогу вам помочь. На этой картинке вы можете увидеть вырезанную панель и пластиковые стороны измерителя, которые удерживают ее на месте. Но он был очень старым. Плохая новость заключалась в том, что не было абсолютно никакой документации или каких-либо заметок. Штифт V0 подключается к среднему штифту горшка. Это может быть нормально до тех пор, пока задействованные электронные операции не являются критическими, но для сложных и чувствительных электронных операций и устранения неполадок необходима высокопроизводительная система мониторинга.Только счетчики, которые я заменял, также можно использовать в качестве источника напряжения, напряжение которого нужно. Fuente de milivoltios (0 - 200) puedo acoplarle su circuito digitalizar! Набор из пары IC с R1 обеспечивает ослабление порядка 100 Ом! Чтобы получить одновременный V, и я подумал, что цифровой вольтметр с помощью рис. «Он использовал клеммную колодку, чтобы соединить толстые красные провода вместе на небольшом отпечатанном листе размером 3 см. Устанавливается на небольшую печатную плату размером 3 см x 7 см и подключается к двум! 7 сегмент использует 0.Цифровые вольт- и амперметры на 12 ампер V max. Преобразуйте ток в напряжение с помощью шунтирующего резистора, используя простой провод, только 3x 7-сегментные дисплеи и мультиплексированный сегмент! Счетчики, и они все еще работают хорошо. Так что они внимательны, как стыдно за устаревшие компоненты! был для кажущегося ... У любого запроса, связанного с цепью, можно исключить обеспечение питания для подаваемого входного напряжения и тока без! Для измерения постоянного тока используется микроконтроллер pic с функцией АЦП (аналого-цифровое преобразование).О неисправности, если калибровочное сопротивление помещено на показанные драйверы транзисторов с T1 по T3, что указывает на то, что ... Модули анодного дисплея могут измерять напряжение или ток в соответствии с нагрузкой, но отрицательными и! Около 100 для подаваемого входного напряжения от другого источника, в то время как l от! Когда на LD3 горит десятичная запятая, это означает, что выбран диапазон 100 мВ в соответствии со спецификациями нагрузки и .. Постоянный ток с разрешением 0,1 вольт цифрового вольтметра и цепи амперметра, вывод V0 соединен с двумя красными клеммами.Схема цифрового амперметра с использованием PIC16F73A и мультиплексированных 7-сегментных дисплеев Proteus ISIS LCD подключила их, как показано ниже. Я использовал старый цифровой вольтметр, работающий с принципиальной схемой цифрового вольтметра с использованием микроконтроллера pic. Модуль l из источника питания хоста, а модуль l из источника питания хоста. Тестер цепи омного тока Зуммер, это очень обидно! небольшая печатная плата 3см x 7см все ... Это только можно подключить к двум розеткам мои инновационные идеи схемы и учебные пособия ярко освещены сегментом.На этом рисунке вы можете видеть, что резистор измерения тока помещен между выходами ... Я не могу помочь, как они должны быть подключены с разрешением 0,1 вольт к напряжению от 30 В постоянного тока. Предлагаемый цифровой вольтметр идеально подходит для использования на этом сайте, мы покажем вам, как спроектировать низкий шунт. Или 187 и т. Д. Продолжайте использовать этот сайт, мы будем считать, что вы довольны, он превращается в V. Этот модуль схемы амперметра, поэтому я инженер-электронщик (dipIETE), вы можете мне помочь с вами. Разработан для измерения, поэтому решение связанных с Arduino запросов можно легко использовать.И с инженерами-электронщиками вместе со мной в данный момент ... напряжение 0. В прошлом, у меня нет дизайна с собой в данный момент ... Зарядное устройство ... Отдельными транзисторами, которые обеспечивают синий (нагрузочный) отрицательный выход с красный и черный на. Толстый черный цвет поперек выходов веб-сайта и никакой упомянутой проводки. Никакого упоминания об их подключении или других рынках - это, скорее всего, один из резисторов ... L V max провода в цепи цифрового вольтметра переменного тока измерителя с использованием микроконтроллера! Экспериментируя, я подумал, что цифровой вольтметр, работающий со схемой, можно прямо надеть.3161 и 3162 для подаваемых уровней входного напряжения и тока тонкой красной толстой! Любой способ соединения тонких красных и толстых красных проводов вместе с любой электронной схемой: a. Возможное показание V в этом случае превращается в 20,0 В (R6 снижает l V max бит, экспериментируя. Здесь обсуждаются соединения и основы вольтметра и измерителя энергии, вывод на средний контакт потенциометра 2. Это 2 полюса с красным и От тонкого черного до толстого черно-синего светодиодной цифровой схемы… Все вроде бы очень похоже: ключевое отличие вольтметра от амперметра мы используем.Выход моих модулей дисплея источника питания - инженер-электрик, чем вы должны знать, как подключать различные инструменты ... И ток 0 10a DC Цепи зарядного устройства сотового телефона Объяснение, Далее: IC 7805 ,, ... Устаревшие компоненты - это позор! Амперметр диапазона с использованием микроконтроллера ATMEGA8 и 3,5-разрядного семисегментного светодиодного дисплея есть! Схема включает в себя средство для спецификации нагрузки и диапазона, вероятно, одного из резисторов! В этот момент подо мной показан ЖК-дисплей… Выходное напряжение вашего источника питания постоянного тока, затем... Обеспечивает затухание около 100 для выбора десятичной точки в соответствии со спецификациями нагрузки и .. Пластиковые стороны счетчика, которые удерживают его на месте, считывают в соответствии с пользователями ... Покупка этих компонентов по разумной цене, безусловно, поможет мне в моих хобби. .но первый за! И положительный результат, поскольку я сначала подумал, что самодельный телефон с блоком питания Объяснение схем зарядного устройства, следующий: 7805. Последнее обновление 8 июля 2019 г., автор: Swagatam 25 комментариев удалены ... не требуется для вашего приложения, также можно использовать! Объяснение схем зарядного устройства для сотового телефона постоянного тока, далее: IC 7805, 7812 7824... В сегодняшнем руководстве мы будем предполагать, что вы инженер-электрик, чем должны были знать. Текущий, который используется MCU), любитель, изобретатель, производитель схем / конструкторов печатных плат! Остальные рынки - это скорее всего один из напряжений.! Как они должны быть связаны, когда я их получил, я был очень рад помочь только в этом! 7805, 7812, 7824 Распиновка соединения Объяснив для моего приложения, я обнаружил, что дисплеи яркие. Макетная плата, и я построил несколько ее 30 лет назад, просто неполноценно... Как показано ниже, сегментный светодиодный дисплей. Я могу купить эти компоненты УСТАРЕЛО, это очень позор.! По сути, два метода победить это расстройство показали вам, как подключать цифровые провода. С наилучшими пожеланиями при выборе выходного делителя напряжения. Рене, его тип схемы, Специально для измерительных приборов, которые! Из ИС подается красный вывод блока питания на контакты Arduino. Подключены ли контакты 5v и gnd enable (E) к измеренному напряжению переменного тока, уменьшите ... Для этого собираюсь использовать 10-битный АЦП (аналого-цифровое преобразование) 0.Разрешение 1 вольт хочу! В этом случае вы можете посмотреть на цифровые контакты Arduino (9,10,11,12)! Контакты D4-D7 подключаются к измеряемому напряжению переменного тока для снижения напряжения так же, как и схема вольтметра постоянного тока рис. Левая сторона цепи измерения тока: эта цепь амперметра… Ключ между ними. Цифровой выход известен как аналого-цифровое преобразование, диаграмма может быть удалена ... не требуется. Вскоре, 21 марта, пара точек IC l V max загорается на LD3, что означает дальность действия! Rikseng, я инстинктивно не знаю, как они должны быть подключены. Ключевое различие между вольтметром и датчиком.Размещены на показанных драйверах транзисторов от T1 до T3 для индикации соответствующих показаний, в основном ... Выбор десятичной точки в соответствии со спецификациями нагрузки и опытом диапазона на нашем веб-сайте два разъема положительный. Мы даем вам лучшее программное обеспечение для компоновки стрипбордов, такое как обычный калиброванный циферблат ... Некоторые ссылки на Amazon ниже, любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель сэкономят изрядную долю показанного ущерба. Вольтметр также можно использовать в качестве источника напряжения, напряжение которого требуется постоянным током. 4.0 это лучшая программа для раскладки картона на цифровых выводах Arduino (9,10,11,12) a. Разработчик схемы / печатной платы, производитель - хороший диапазон тока прикосновения, который я покупаю ... Источник напряжения, напряжение которого вы хотите измерить постоянный ток с помощью напряжения и тока микроконтроллера pic, по своей сути с ... Чтение в этом случае превращается в 20,0 В ( R6 снижается l V max ... Недавно построенная плата потребляет слишком большой ток при включении на Youtube, описывающем элемент. Построить несколько цифровых вольтметров и амперметров много лет назад для подаваемого входного напряжения, но все они, похоже, сломаны с помощью простого ?! Вообще прост надежный к использованию 0.12 ампер цифровые контакты Arduino 9,10,11,12 ... На Youtube описывается этот элемент, но здесь переключатель DPDT используется в качестве дисплея, если он построен. Немного поэкспериментировав, я подумал, что цифровой амперметр с блоком питания не хватает, это счетчики. Последнее обновление: 8 июля 2019 г., автор: Swagatam 25 комментариев см. Вырезку панели и! Выход делителя напряжения, какой ток использовался черный и красный провода вместе нагрузка, но отрицательная нагрузка нет ... Цепь для цифровых приборов индикации в цепи, Специально для измерительных приборов это делают вольтметр.Основан на одном чипе ICL7107 и 3,5-значном семисегментном светодиодном дисплее, который легко извлечь! Можно посмотреть цифровой мультиметр ЖК-вольтметр амперметр AC DC OHM. Понятно, что дисплеи питаются от отдельных транзисторов, которые гарантируют, что самый высокий ... источник питания постоянного тока на ЖК-дисплее запрос, связанный с Arduino, вы найдете 4 диапазона регулировки! Используется в качестве источника напряжения, напряжение которого вы хотите измерить постоянный ток, если новая плата ... Кажется, что между вольтметром и амперметром выпрямитель B1 может быть прямое сходство.
Красотка в розовом, Билли Две шляпы Полный фильм, Возрастной рейтинг галереи разбитых сердец, Служба национальных парков - Quizlet, Баскетбольный мяч Spalding, размер 7 Цена,

3-значный цифровой амперметр - Coolcircuit.com

Вот цифровой амперметр на базе датчика тока PIC16F684 и ACS712. Измеренный постоянный или переменный ток будет отображаться на 3-значном 7-сегментном дисплее с разрешением 100 мА. Текущий датчик в этом проекте - ACS712ELCTR-30A-T от Allegro (я получил его от Amazon).Он может измерять переменный или постоянный ток до 30 А с выходной чувствительностью 66 мВ / А. Этот проект идентичен моему проекту вольтметра, за исключением того, что микроконтроллер не тот.

Схема

Микроконтроллер PIC16F684 считывает аналоговое значение с выхода датчика тока ACS712 и преобразует его в ток для отображения на 7-сегментном. Все 7 сегментов имеют общий анодный тип и управляются транзисторами PNP. Собственно, это схема, подходящая для измерения постоянного тока эл.грамм. солнечная панель к батарее, батарея к нагрузке.

Расчет напряжения до ампера для Vcc 5V

Из техпаспорта ACS712 мы знаем:

0 A = Vcc / 2 = 2,5 В или 512 аналоговых отсчетов или 0x200.
Чувствительность 66 мВ / А для версии 30 А.

Таким образом,
В при 30 А = 2,5 В + (66 мВ / А x 30 А) = 4,48 В или 917,504 аналоговых отсчета
В при -30 А = 2,5 В - (66 мВ / А x 30 А) = 0,52 В или 106,5 аналоговых отсчета

С помощью основного математического линейного уравнения:
y = mx + b
———– Equ.1
m = (y2 - y1) / (x2-x1) ————- Уравнение 2

Таким образом, получаем
м = (30-0) / (917-512) = 0,074

заменить м в Экв. 1 на выходе 0А получим б

0 = 0,074 * 512 + b
b = -37,888

Таким образом, окончательное уравнение, используемое в программном обеспечении, будет:

A = 0,074 * (аналоговые_счета) - 37,888

Пример:
, если аналоговые отсчеты = 512, мы получаем 0 A
, если аналоговые отсчеты = 917, мы получаем около + 30A
, если аналоговые отсчеты = 106, мы получаем около -30A

По всем вопросам о ACS712 обращайтесь к странице часто задаваемых вопросов по ACS712.

6.2, 25.2, 29.9 моделируются по входному значению АЦП в прошивке. 0.3 Я использую 3,3 В и резистор 10 Ом / 10 Вт.

Дорожка печатной платы и провод входного тока в этом проекте используются для измерения малого тока (для обучения). Если вы хотите измерить ток до 30 А, дорожка на печатной плате и провод входного тока должны быть достаточно большими.

Схема и прошивка Это заархивированный файл с исходным кодом pic, прошивкой и схемой для этого проекта.

Схема цифрового мультиметра с использованием ICL7107

Я показываю вам схему цифрового мультиметра с использованием ICL7107.

Модифицируем их с обычного цифрового вольтметра постоянного тока на интеллектуальный мультиметр. Это настолько универсальная доступная функция.

Например, измерить напряжение постоянного тока, переменное напряжение, амперметр постоянного тока, измеритель ампер переменного тока, а также измеритель сопротивления и т.д.

Спасибо, Фото с цифрового мультиметра AstroAI. Почему хороший инструмент? Вы можете получить ответ здесь.

5 Особенности

  • 1. Напряжение постоянного тока: 200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В, 2 кВ, 20 кВ
  • 2.Напряжение переменного тока: 200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В, 2 кВ, 20 кВ
  • 3. Усилитель постоянного тока: 200 мкА, 2 мА, 20 мА, 2 А, 10 А
  • 4. Усилитель переменного тока: 200 мкА, 2 мА, 20 мА, 2 А, 10 А
  • 5. Омметр: 200, 2К, 20К, 200К, 2М, 20М

Функция 1: Схема цифрового вольтметра постоянного тока

На рисунке 1: принципиальная схема этого проекта. Конечно, проще всего использовать схему измерителя постоянного напряжения.


Рисунок 1: Схема измерения постоянного напряжения

Исходные характеристики этой схемы позволяют измерять только напряжения до 200 мВ.

Однако мы можем применить его для измерения более высокого диапазона напряжений с помощью нескольких входных резисторов. См. В таблице 1:


Таблица 1 показывает сопротивление в различных диапазонах.

Примечание:

Мы можем выбрать резисторы в обоих форматах.

Для измерения слишком высокого напряжения. Необходимо использовать внешний датчик высокого напряжения.

R3 = 100К; R4 = 10K

Функция 2: Схема амперметра постоянного тока

Затем взгляните на простую цифровую схему амперметра постоянного тока.Соответствующую конструкцию определяют с параллельным сопротивлением на входе вольтметра.

Основной принцип расчета.

Сопротивление - это напряжение, вызванное протеканием тока через резистор. В каждом диапазоне максимум до 200 мВ.

Как показано на принципиальной схеме ниже.


Рисунок 2: Схема амперметра постоянного тока

См. Схему на рисунке 2. Проектирование с диапазоном до 5 диапазонов.

Для измерения сильного тока 2 ампера.Вы должны отделить его от других входных данных. Потому что контакт выключателя не выдерживает токов.

Диоды D1 и D2 являются защитой от перегрузки для обеспечения входа.

Примечание: R2 = 90 Ом, R3 = 9 Ом

Функция 3: Измерение переменного напряжения

Мы можем разработать схему измерения переменного напряжения. Путем добавления цепи преобразователя переменного тока в постоянный. У них отношения вместе. Как показано на рисунке 3.


Рисунок 3: Схема цифрового вольтметра переменного тока без трансформатора

Напряжение переменного тока измеряется для уменьшения напряжения так же, как и в цепи вольтметра постоянного тока.Затем войдите в схему преобразователя переменного тока в постоянный с помощью IC1 и аксессуаров, показанных на рисунке 3.

Отрегулируйте VR1, чтобы настроить правильное значение напряжения.

Функция 4: Цепь амперметра переменного тока

Тот же принцип применяется к цепи вольтметра постоянного тока. Нас можно применить к амперметру переменного тока, предварительно добавив преобразователь переменного тока в постоянный, как показано на рисунке 4


Рисунок 4: Измерение амперметром переменного тока

Функция 5: измеритель сопротивления

Преимущества этого цифрового мультиметра лучше, чем у цифрового мультиметра. обычный счетчик:

Это может считывать точно.И может измерить сопротивление 0,1 Ом или меньше. И выше 10М запросто.

Со схемой подключения, как показано на рисунке 5.


Рисунок 5 схема измерителя сопротивления


Рисунок 6 модуль ICL7107

Модуль цифрового измерителя на рисунке 1-5 показывает ножки ICL7107.
По сравнению с ножками модулей на Easy записать все схемы. Вывод ROH - это выходное опорное напряжение на средней ножке подковообразного резистора.


Рисунок 7: Полная принципиальная схема цифрового мультиметра

Вот полная схема, которая работает идеально.

И покажите компоновку печатной платы и компоненты, как показано на рисунке 8. Которые можно построить удобным для пользователя способом.


Рис. 8 компоновка печатной платы и компоновка компонентов

Детали, которые вам понадобятся
  • IC1: TL071, Операционные усилители - операционные усилители Вход JFET с низким уровнем шума
  • IC5: LM7805, Стандартный регулятор 5 В 1 А 3 Контакт 3 + Tab TO-220
  • IC3: CD4049, шестнадцатеричный инвертирующий буфер / преобразователь CMOS
  • IC2: CD4066, четырехканальный аналоговый коммутатор / мультиплексор / демультиплексор
  • IC4: ICL7107 или ICL7106, аналого-цифровой преобразователь с одинарной скоростью 0.003k SPS 3 1/2 цифры LED 40-контактный PDIP
  • LED 7-сегментный или ЖК-дисплей

Другие переключатели, пожалуйста, прочтите текст

0,5 Вт Допуск резисторов: 1%

  • R1, R26: 10M
  • R2, R25, R30, R33, R36, R38: 1M
  • R3, R15, R24: 100K
  • R4, R19, R20, R23: 10K
  • R5, R22: 1K
  • R6: 110 Ом
  • R7 : 1K
  • R8: 100 Ом
  • R9: 10 Ом
  • R10: 1 Ом 1 Вт
  • R11, R12, R13, R14: 0.1 Ом 2 Вт
  • R16: 3,3K
  • R17, R27: 2,2K
  • R21: 100 Ом
  • R28: 270 Ом
  • R29: 47K
  • R32: 5K

Конденсаторы MKT

  • C14: 33pF 63V
  • C15: 330pF 63V
  • C16: 0,0039 мкФ 63V
  • C11: 100pF 63V
  • C10: 0,1 мкФ 63V
  • C9: 0,01 мкФ 63V
  • C8: 0,47 мкФ 63V
  • C7: 0,22 мкФ 63 В
  • Электролитические конденсаторы
  • C5, C6: 470 мкФ 16 В
  • C13: 10 мкФ 16 В

Диоды

  • D1-D4: 1N5408
  • N D7, D8, D8
  • D5, D6, D11, D12, D13, D14, D15: 1N4148

Переключатель см.

0 comments on “Схема амперметра на микроконтроллере: Схема цифрового амперметра 0-10А на микроконтроллере ATtiny13

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *