Встраиваемый цифровой вольтметр — амперметр из Китая. Работает точно, но конструкция не безупречна
Рассматриваемый в этой статье сдвоенный малогабаритный прибор предназначен для измерения постоянного тока и напряжения по схеме с «общей землёй» для обоих приборов (вольтметра и амперметра).
Как в силу своей конструкции, так и в силу схемотехники, удобнее всего его будет применять в виде встроенного устройства для постоянного контроля работы других устройств.
Купить протестированный цифровой вольтметр — амперметр можно на Алиэкспресс, цена на момент обзора в зависимости от модификации — о т $ 2.75 до $3.45.
Реклама. ООО «АЛИБАБА.КОМ (РУ)» ИНН 7703380158
Внешний вид, комплектация, технические характеристики и схемотехника встраиваемого цифрового вольтметра — амперметра
Вольтметр-амперметр представляет собой небольшую плату с двумя светодиодными цифровыми индикаторами, вставленную в корпус-рамку:
Прибор выпускается в разных модификациях (с 3-значными индикаторами и 4-значными индикаторами), с различными комбинациями цветов свечения индикаторов (красный и/или синий), и на различные пределы измерения по напряжению и току (напряжение — 100 или 200 в, ток — 10 А или 50 А; для предела 50 А необходим внешний шунт).
Основные технические характеристики устройства (в скобках указаны значения для протестированного варианта прибора):
Разрядность индикаторов: 3 или 4 (3);
Размер шрифта (высота цифр): 0.28 дюйма (7.1 мм);
Диапазон измерения напряжения: 0 — 100 В или 0 — 200 В (100 В);
Диапазон измерения тока: 0 — 10 А или 0 — 50 А (10 А);
Точность измерения напряжения и тока: 0.08% + 2 ед. мл. разряда;
Частота обновления показаний: 3 раза в секунду;
Напряжение питания: 4 — 30 В;
Потребляемый ток: не более 20 мА;
Рабочая температура: -10 . +65°С;
Габариты: 48*29*20 мм (длина / ширина / глубина без учета вставленных разъёмов).
В комплектацию прибора входят два кабеля: кабель с двумя толстыми проводами для подключения амперметра и кабель с тремя тонкими проводами для подключения вольтметра и питания.
Если измеряемое напряжение находится в интервале 4 — 30 В, то питать прибор можно непосредственно измеряемым напряжением.
Если же измеряемое напряжение выходит за эти рамки, то для питания необходимо предусмотреть отдельный источник.
Это связано с тем, что если напряжение окажется выше 30 В, то рассеиваемая мощность на стабилизаторе питания прибора превысит предельно-допустимую, и прибор может выйти из строя.
Если же напряжение окажется ниже 4 В, то прибор просто не включится.
Так выглядит прибор с подключенными разъёмами:
Здесь надо обратить внимание на один момент в конструкции.
На длинных боках прибора имеются по паре защёлок, чтобы прибор держался на внешней панели какого-либо устройства.
По идее, эти защелки должны иметь некоторую гибкость, чтобы прибор можно было установить на своё место без излишних усилий.
На самом деле никакой гибкости у защёлок нет, и притом сразу по двум причинам.
Во-первых, им мешают индикаторы прибора, установленные вплотную к границам платы: защёлкам просто некуда прогибаться.
Во-вторых, даже если плату вынуть, то оказывается, что защелки всё равно настолько жесткие, что пользоваться ими весьма затруднительно.
Впрочем, если пользователь решит установить прибор с помощью этих защелок, то другого варианта нет: сначала извлечь плату (это делается легко), затем установить корпус прибора на своё место, затем обратно установить плату. Перед этой операцией следует убедиться, что защелки не останутся в подогнутом состоянии и не помешают установке платы на своё место.
Теперь — о назначение проводников кабелей.
Кабель из двух толстых проводов — для измерения тока. Чёрный — «земля», он же вход амперметра (подключается к «земле» источника питания). Красный — выход амперметра (для подключения отрицательного полюса нагрузки).
Сечение проводов обозначено на них в американской системе как 18 AWG , что соответствует диаметру провода в 1.024 мм и сечению в 0.823 кв. мм. Провода такого диаметра обычно применяются в качестве силовых в стандартных блоках питания компьютеров на 300-500 Вт и достаточны для тока до 10 А.
Разъём для кабеля измерения тока тоже имеет более толстые контакты, чем для измерения напряжения; но следует помнить, что при высоких токах даже небольшое сопротивление в несколько миллиОм может оказать своё зловредное действие: привести к нагреву и даже обугливанию контактов. К этому вопросу вернёмся ещё в итогах обзора.
Кабель из трёх тонких проводов — для подачи питания и измеряемого напряжения. Черный — «земля», внутри прибора он соединён с толстым чёрным проводником амперметра.
Красный провод — питание, желтый — для подачи измеряемого напряжения. Если измеряемое напряжение находится в пределах 4 — 30 В, то красный и желтый провода можно замкнуть между собой и использовать и для питания, и для измерения напряжения.
Далее представлены типовые схемы подключения прибора со страницы продавца для двух описанных выше случаев: когда напряжение укладывается в пределы 4 — 30 В и когда не укладывается.
Теперь посмотрим на печатную плату цифрового вольметра-амперметра:
В левом верхнем углу — «главная» микросхема: аналого-цифровой процессор (без маркировки либо со стёртой маркировкой). Осуществляет измерение напряжения и тока и одновременно управляет светодиодными индикаторами.
Индикация осуществляется последовательным обходом разрядов цифровой индикации. Из-за этого при движении глаз заметен стробоскопический эффект.
Кроме того, прибор не имеет регулировки яркости свечения индикации.
В левом нижнем углу (в тени) — линейный стабилизатор питания M5333B на напряжение 3.3 В.
Подстроечники VR1 (V_ADJ) и VR2 (I_ADJ) служат для подстройки точности измерения напряжения и тока соответственно. В тестах их положение не менялось, прибор тестировался с заводской настройкой.
Между разъёмами расположился сдвоенный операционник LM358S.
Вверху у правого края сверху — шунт для измерения тока.
Вот, вкратце, и всё касательно схемотехники.
Тестирование встраиваемого цифрового вольтметра — амперметра
Для тестирования цифрового вольтметра-амперметра использовалось следующее оборудование:
— лабораторный блок питания Longwei LW-K3010D (30 В 10 А) (обзор);
— осциллограф Hantek 2D72 , включенный в режиме мультиметра;
— резистор 3.9 Ом 100 Вт, сопротивление вместе с соединительными проводами — 4.35 Ом.
Сначала был замерен ток потребления прибора, он составил 9.7 мА при напряжении питания 30 В. При снижении напряжения питания ток потребления снижался незначительно, так что можно считать данное потребление постоянным.
Дальнейшая программа — очень простая.
Проводим замер тока и напряжения при разных значениях: низком, среднем и относительно высоком. Поскольку осциллограф в качестве мультиметра не может одновременно измерять и ток, и напряжение, проверка точности измерения тока проводилась отдельно от проверки точности напряжения.
Показания осциллографа в качестве мультиметра принимались за эталонные, так как его разрядность (и, соответственно, точность) выше.
При этом следует заметить, что фактически проверялась точность заводской настройки прибора. В случае обнаружения ошибок в разумных пределах пользователь может подстроечниками сам добиться нужной точности, но наверняка какая-то часть пользователей будет использовать прибор «как есть».
Проверка измерения тока.
1. Малая величина тока.
При токе 0.952 А прибор показал 0.94 А, ошибка составила 1.3%.
Также надо обратить внимание, что этот тест сделан при минимально-допустимом напряжении питания (4 В) и оказался успешным.
2. Средняя величина тока.
При токе 2.198 А прибор показал 2.16 А, ошибка составила 1.7%.
3. Высокая величина тока (имеется в виду в пределах применённой аппаратуры).
При токе 4.64 А прибор показал 4.60 А, ошибка составила 0.9%.
Теперь проверим точность по напряжению.
1. Малая величина напряжения.
В данном случае под малым напряжением понимается напряжение, при котором, согласно техническим характеристикам, начинается штатная работа прибора, т.е. около 4 В. Прибор может измерять и меньшие напряжения, но при условии питания прибора от отдельного источника.
При напряжении 4.14 В прибор показал 4.05 В, ошибка составила 2.2%.
2. Средняя величина напряжения.
При напряжении 12.14 В прибор показал 12.0 В, ошибка составила 1.2%.
3. Высокая величина напряжения.
При напряжении 20.41 В прибор показал 20.2 В, ошибка составила 1.0%.
Проведённые испытания, хотя и не охватывают весь диапазон допустимых токов и напряжений, показали высокую точность протестированного вольтметра — амперметра и стабильность результатов. Погрешность оказалась не только малой, но и стабильной — не меняла знак в процессе измерений (высокая линейность характеристики).
Итоги и выводы
Протестированный встраиваемый цифровой вольтметр — амперметр показал себя изделием, вполне пригодным для использования в целях контроля параметров питания различной аппаратуры.
При этом надо учитывать некоторые особенности прибора.
В первую очередь надо отметить, что максимальную величину измеряемого тока (до 10 А) следует рассматривать, как предельно-допустимый эксплуатационный параметр, влияющий на срок эксплуатации прибора (причины были описаны выше).
Иными словами, как и всякий предельно-допустимый параметр, он не должен использоваться на 100% в течение длительного времени. Желательно, чтобы постоянная нагрузка по току не превышала 75-80% от максимальной.
Следующая «тонкость» — прибор не следует применять при быстрых изменениях измеряемой величины: по «мелькающим» цифрам трудно отслеживать изменения параметров. В таких случаях лучше использовать добрые старые стрелочные приборы, пусть даже их точность и ниже (обзор малогабаритных стрелочных амперметров — здесь). Как вариант — можно установить одновременно и стрелочный, и цифровой прибор.
И помним, что прибор рассчитан на измерение тока и напряжения только одной полярности — положительной относительно собственной «земли». Для измерения тока и напряжения отрицательной полярности необходимо и достаточно использовать отрицательное питание в качестве «земли» для прибора.
Где купить: на Алиэкспресс, цена на момент обзора — о т $ 2.75 до $ 3.45 (может меняться, проверяйте!).
Реклама. ООО «АЛИБАБА.КОМ (РУ)» ИНН 7703380158
Обзоры других контрольно-измерительные приборов, протестированных на данном сайте — здесь.
Весь раздел «Сделай сам! ( DIY) » — здесь.
Ваш Доктор.
20 июня 2021 г.
Вступайте в группу SmartPuls.Ru Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.
Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам
Вольтметр амперметр с алиэкспресс — подключение, калибровка и доработка
Цифровой вольтметр амперметр dsn-vc288 с алиэкспресс на 100В, 10А. В видео обзоре подробно приведена схема подключения, калибровка значений напряжения и силы тока. Вольтамперметр dsn-vc288 на алиэкспресс: http://alli.pub/5zocbx Также показана небольшая доработка схемы на случай если сила тока постоянно завышена. После калибровки и доработки прибор показывает довольно точно. Подключение китайского вольтамперметра осуществляется с помощью двух коннекторов, первый с двумя проводами служит для подключения амперметра, второй с тремя тонкими — для питания схемы и дисплея а также измерения напряжения. В некоторых версиях вместо желтого провода — белый, он выполняет ту же функцию. Цифровой вольтметр амперметр часто используют для сборки лабораторного блока питания на китайских модулях с алиэкспресс, иногда ставят на автомобильные и другие зарядки. Для встраивания в корпус у устройства есть специальные пластиковые защелки. Вступайте в группу ВК: https://vk.com/buychinaproduct
Показать больше
Войдите , чтобы оставлять комментарии
Как подключить вольтметр амперметр с алиэкспресс
Просим обратить внимание, отправка посылок Укрпочтой осуществляется со вторника по четверг , отправка Новой почтой без изменений с Пн-Сб.
Навигация: Блог
Схема подключения Вольтметр-Амперметра DSN-VC288
DSN-VC288 это компактный и простой в использовании цифровой вольт-амперметр с точностью ±1%. Размер отверстия в корпусе для установки 45 x 26мм. Данные отображаются на двух семи-сегментных диодных дисплеях разного цвета, в данном случае это синий и красный. Частота обновления около 100-300мс/раз, бывают разные. Диапазон вольтметра и амперметра от 0 до 100В (разрешение 0,1 В) и от 0 до 9.99A (разрешение 0,01А) соответственно. Шунт амперметра встроенный. Купить можно тут
Технические характеристики DSN-VC288
| Рабочее напряжение | 4.5-30V DC |
| Рабочий ток | ≤20mA |
| Дисплей | 0,28″ Два цвета синий и красный |
| Диапазон измерения | 0-100V 0-9.99A DC |
| Минимальное разрешение (V) | 0.1V |
| Минимальное разрешение (A) | 0.01A |
| Частота обновления | ≥100-300mS / раз |
| Точность измерения | 1% |
| Рабочая температура | от -15 до 70°C |
| Рабочее давление | от 80 до 106кПа |
| Размер | 47 × 28 × 16мм / 1,85 * 1,10 * 0,63″ |
| Вес нетто | 19 г |
| Вес | 29 г |
Назначение выводов
| Вывод / Провод | Цвет | Назначение |
|---|---|---|
| Vcc | Красный тонкий | Питание прибора (+3.5 — 30 В) |
| GND | Черный тонкий | Общий/земля |
| Vin | Желтый тонкий | Измерение напряжения (0 — 100 В) |
| I+ | Красный толстый | Вход тока + (0 — 9.99 А) |
| I- | Черный толстый | Вход тока — |
Схема подключения Вольтметр-Амперметра DSN-VC288
Подключение с измерением напряжения в системы электроснабжения
Если измеряемый сигнал меньше, чем 30 В и имеют общий минус питания, то измеряемый сигнал может быть использован также для питания прибора: черный толстый провод «-«, красный и желтый провода соединенные вместе «+», черный тонкий можно не использовать
При питании самого прибора от измеряемого источника или источника имеющего общий провод, черный тонкий провод НЕ ПОДКЛЮЧАТЬ ни в коем случае!!
Перегорают дорожки и после этого амперметр показывает ерунду либо не показывает совсем.
А если сразу подключить все правильно, то не нужны никакие перемычки, все работает нормально
Подключение с изолированным источником питания
Если измеряемый сигнал больше, чем 30 В, тогда, для питания прибора, необходим отдельный источник питания от 4 В до 30 В.
Калибровка DSN-VC288
Данный прибор идёт откалиброванным. Те, кому требуется повышенная точность, могут откалибровать самостоятельно, вращая головки подстроечных резисторов на плате прибора.
Калибровка есть как по току (подстроечный резистор I_ADJ), так и по напряжению (резистор V_ADJ).
© Copyright 2011-2024 — IntroBox
Аппаратуру — под постоянный контроль: обзор встраиваемого цифрового вольтметра-амперметра
Обзор посвящен цифровому встраиваемому вольтметру-амперметру, с помощью которого легко можно организовать постоянный контроль параметров питания какого-либо устройства.
Этот вольтметр-амперметр недорог и занимает очень мало места, но есть у него свои особенности применения, которые будут рассмотрены в обзоре.
Технические характеристики встраиваемого цифрового вольтметра-амперметра
| Диапазон измеряемого напряжения | 0. 100 В |
| Диапазон измеряемого тока | 0. 10 А |
| Погрешность измерения тока и напряжения | 0.08% + 2 единицы мл. разряда |
| Диапазон напряжения питания | 4. 28 В |
| Потребляемый ток | не свыше 20 мА |
| Температура окружающей среды | -10… +65°С |
| Размеры | 48 x 29 x 20 мм |
Конструкция и схемы подключения цифрового вольтметра-амперметра
Вольтметр-амперметр поставляется в виде основного блока и пары кабелей для подключения:
Основной блок, несмотря на небольшие габариты, отвечает одновременно и за измерение, и за индикацию.
Верхний на фото кабель — двухпроводной, с толстыми жилами; он предназначен для подключения к цепи измерения тока. Важно: прибор измеряет ток в «земляном» проводе контролируемого источника питания, а не в положительном!
Второй кабель — трёхпроводной, с тонкими жилами; он предназначен для измерения напряжения. Земляной (чёрный) провод через основной блок соединён с чёрным проводом измерения тока; так что в большинстве случаев его можно вообще не подключать.
Желтый провод предназначен для подключения измеряемого напряжения (строго положительной полярности относительно собственной земли прибора); а красный — для подачи питания.
Если измеряемое напряжение будет укладываться в допустимый диапазон питающих напряжений (4. 28 В), то желтый и красный провода можно соединить вместе. В этом случае прибор будет питаться прямо от измеряемого напряжения; но следует иметь в виду, что на измеряемое напряжение наложится небольшое дополнительное потребление от прибора.
Вставленные кабели увеличивают габариты прибора по глубине:
Этот факт надо иметь в виду, если пользователь собирается установить прибор в ограниченном пространстве.
Есть и ещё одни конструктивные «грабли».
На верхней и нижней грани прибора есть защёлки, которые должны его удерживать в приборной панели. Так вот, они упираются в светодиодные индикаторы прибора и не работают.
Эта проблема — решаемая. Надо сначала извлечь плату прибора (делается несложно), установить корпус прибора в щиток, а затем снова вставить плату в корпус.
Вот теперь, кстати, извлечём плату и осмотрим её; сначала — со стороны элементов:
Хотя элементов здесь — немного; здесь очень даже есть, о чем поговорить. 🙂
Начнём с того, что микроконтроллер, отвечающий за собственно измерение и индикацию, оказался секретным (без маркировки). Но работает исправно.
В левом нижнем углу — линейный стабилизатор напряжения M5333B с выходом на 3.3 В, от него и питается прибор.
У правого края платы расположен толстый шунт, изогнутый в виде скобы. Он отвечает за измерение тока.
Между разъёмами уютно расположилась микросхема LM358 (сдвоенный операционник). Она отвечает за усиление падения напряжения на шунте и, возможно, за что-то ещё.
Но самое важное на плате — это два подстроечных резистора, обозначенные как V_ADJ и I_ADJ. Из их наименований очевидно, за что они отвечают.
А следующий, ещё более важный вывод, состоит в том, что в следующей главе обзора будет проверяться не точность работы прибора как такового, а точность его фабричной настройки!
В случае, если настройка оказалась неточной (или если вдруг изготовитель вообще забыл её выполнить, это Китай всё-таки), то пользователь сам сможет выполнить настройку (при наличии достаточно точных приборов для сравнения).
Теперь, для проформы, посмотрим на плату со стороны светодиодных индикаторов:
Здесь нет ничего, кроме индикаторов и технологических контактов.
На индикаторах приклеена защитная плёнка (можно видеть, что её края слегка выступают за индикаторы). Я её сдирать не стал, т.к. она нисколько не мешает видеть показания индикаторов.
Итак, производим первое включение прибора, которое можно назвать опробованием, — просто проверка, работает ли он вообще:
Для опробования был использован литий-ионный аккумулятор в формате батарейки «Крона» с измерением по прибору только напряжения.
Первое включение прошло успешно.
Теперь, после всего сказанного, можно посмотреть на типовые схемы подключения вольтметра-амперметра.
Первая схема — универсальная, которая подходит на все случаи жизни; а вторая — на тот случай, когда вольтметр будет питаться измеряемым напряжением (что возможно, если оно будет находиться в пределах 4. 28 В):
А теперь — третья схема, которая напрямую к тестируемому прибору не относится. Она пригодится, если пользователю потребуется прибор с пределами измерения тока свыше 10 А. В этом случае потребуется приобретение прибора с внешним шунтом; а выглядеть подключение будет выглядеть так:
С теорией всех вопросов разобрались, теперь приступаем к контролю функционирования прибора.
Тестирование цифрового вольтмера-амперметра
Сначала был замерен собственный ток потребления прибора, он составил 9.4 мА при питании 12 В.
Входное сопротивление вольтметра прибора было измерено банальным мультиметром, оно составило 76 кОм.
Для тестирования в режиме питания от измеряемого напряжения был собран «на коленках» нехитрый стенд, состоящий из двух мультиметров, лабораторного источника питания Longwei (30 В, 10 А), и мощной нагрузки, сопротивление которой вместе с соединительными проводниками составило ровно 3 Ом.
Далее — фото результатов измерений при напряжении на источнике питания 4 В, 10 В, 20 В и 30 В:
В целом, по измерению напряжения прибор уложился в заявленную погрешность, кроме измерения с самым низким напряжением (4 В).
По току погрешность оказалась выше заявленной и достигла 2-3%.
Но всё это — в допущении, что используемые для сравнения мультиметры дают точные измерения, хотя и они тоже имеют какую-то погрешность. Так что я удовлетворился полученными данными и не стал ничего подкручивать.
Но давайте ещё раз вернёмся к последней картинке, где напряжение — чуть выше 30 В.
В этом случае мультиметр показал ток 10.15 А, а прибор — 9.99 А.
Эти показания (9.99 А) — просто его потолок; а затем амперметр «застревает» на этом значении и никак не сообщает, что произошло превышение пределов измерения. Так что просто надо иметь в виду, что если прибор показывает такое значение, то на самом деле ток не 9.99 А, а выше.
Есть, конечно, некоторая вероятность того, что сила тока и вправду составляет 9.99 А, но эта вероятность — невелика.
Измерения напряжения это тоже касается, там оно «застревает» на значении 99.9 В.
Теперь проверим работу только вольтметра для ситуаций, когда измеряемое напряжение не входит в рамки 4-28 В, и питать прибор измеряемым напряжением нельзя.
Вот две картинки для очень низкого и очень высокого напряжения. В качестве источника низкого напряжения использована мизинчиковая батарейка марки «Extra Super» :), а в качестве источника высокого напряжения — блок питания для светодиодного светильника. И вот результаты:
Здесь результаты — ожидаемые: на высоких напряжениях точность — хорошая, а на низких — падает.
Кстати, на многих фотографиях видно, что яркость свечения разных сегментов индикатора будто бы разная. Это связано со строб-эффектом.
Сегменты индикатора светятся не одновременно, а подсвечиваются последовательно; и на фото в течение времени выдержки может попадать разное количество «подсветок» сегментов.
Всё, пора переходить к итогам.
Итоги и выводы
Протестированный прибор показал полную функциональную пригодность, но при этом надо иметь в виду некоторые ограничения.
Этот прибор измеряет только постоянные ток и напряжение, и только положительной полярности. Для измерения отрицательных значений тока и напряжения в аппаратуре, имеющей напряжения разных полярностей, можно землю прибора подключить к минусу источника питания, а плюс прибора — к земле источника.
Если же необходимо измерить ток в аппаратуре, имеющей несколько рабочих напряжений, то применение усложняется: каждый источник положительной полярности должен иметь раздельную землю, так как именно в ней и измеряется ток. Иначе (при общей земле) будет измерена сумма токов всех источников.
Переменный ток нельзя измерить совсем никак.
Перед применением прибора было бы очень неплохо сверить его показания хотя бы с обычным мультиметром. Возможно, потребуется его небольшая подстройка (но не факт).
Купить прибор или проверить актуальную цену на Алиэкспресс можно, например, здесь. Цена на момент составления обзора -$3, но на странице продавца ещё есть купон на $1, так что прибор будет стоить только $2. Если купона не будет — то имеются и другие продавцы (прибор — не дефицитный).
Реклама. ООО «АЛИБАБА.КОМ (РУ)» ИНН 7703380158
Там же можно найти множество других модификаций прибора — с разными пределами измерений по напряжению и току (для высоких токов потребуется докупить шунт), с 4-разрядными индикаторами, с индикаторами других цветов.
Всем спасибо за внимание!