Laiendatud skaalaga voltmeeter. Osuti voltmeeter Kuidas teha venitatud skaalaga voltmeetrit
Kuidas teha näidiku jaoks uut skaalat 27. oktoober 2015
Ma ei tea veel, millises modifitseerimisprojektis seda mõõtepead kasutama hakatakse, seega otsustasin sellest eraldi postituse kirjutada. Postitan infot kuumalt, sõna otseses ja ülekantud tähenduses: edukas tehnoloogia leiti alles eile.
Nii et minu majapidamises oli mul vana M24 seeria näidik, mis oli kalibreeritud millivoltmeetriks/milliammeetriks. Funktsionaalsest vaatenurgast oli see funktsionaalne, kuid skaala oli selgelt näinud paremaid päevi, nii et see ei sobinud enam minu eesmärkideks.
Kui varem küsiti, miks ma ei vahetanud oma modifikatsioonides instrumentide skaalasid, mis on märgitud mõnes kõrvalises koguses, vastasin, et ma ei taha originaalseid vanu asju rikkuda. Ja see oli tõsi, kuid ainult pool: tõsiasi on see, et isegi kui ma tahaksin mõne skaala uue vastu vahetada, ei tea ma, kuidas seda tõhusalt teha.
Esimese katse kohandada seda seadet arvutiga koos kasutamiseks tegin mitu aastat tagasi, kui algse skaala skaneeringu põhjal joonistasin enda oma ja printisin vanale paberile.
Skaala tuli ausalt öeldes väga halvasti välja. Nägi kole välja, paberi kollane värv ei ühtinud teiste detailidega ning jagamise hind selle alumises osas osutus murdosaliseks.
Seetõttu ei kasutanud ma seda seadet kuskil ja panin selle pikaks ajaks sahtlisse. Aga hiljuti võtsin selle sealt välja ja otsustasin seekord kõik õigesti teha. Esiteks ühendasin selle pingeallikaga ja kalibreerisin täpselt, pannes pliiatsimärgid 0 kuni 100 (otsustati märkida üks skaala protsendina, et seda kasutada väga erinevate väärtuste kuvamiseks).
Seejärel eemaldasin ajaskaala ja skaneerisin selle.
Tahtsin, et uus kaal näeks välja kena ja autentne. Niisiis kaevasin läbi vanade osutipeade sahtli ja leidsin ühe, mis mulle kõige rohkem meeldis.
Kasutades erinevaid Photoshopi tööriistu, eemaldasin võimalikult suure osa algsest taustast ja asetasin saadud pildi pliiatsijälgedega skaneeringu peale. Õnneliku juhuse läbi selgus, et piisas lihtsalt uue skaala pisut skaleerimisest, et see joonistatuga ideaalselt ühtiks. Ilmselt on seadmetel sama tüüpi mehhanismid, mille kõrvalekalde nurga mittelineaarne sõltuvus pingest - skaalat tähelepanelikult vaadates märkate, et intervall 0 kuni 1 on märgatavalt suurem kui intervall 9 kuni 10.
Järgmisel pildil on näha töö vahepealne etapp: osa numbreid on veel puudu, osad alad on ümber joonistamata ja näha on kogumata “prügi”.
Selleks, et seade näeks lõpuks võimalikult reaalsele asjale sarnane, ei kasutanud ma uute fontide tähemärke, vaid kopeerisin ainult esialgseid. Kui ma pidin sama numbrit kaks korda kasutama, siis moonutasin seda meelega veidi, et ei tuleks täiuslikku digikoopiat. Selline pedantsus ei pruugi olla väga tervislik :-). Puru tuli eemaldada käsitsi, sest ma ei tea automaatset puhastusmehhanismi, mis eemaldaks tolmu ilma kontuure hägustamata.
Lõpuks kujunes see nii:
Esimene skaala näitab protsente, teine - temperatuur (kalibreeritud vastavalt temperatuurianduri andmelehele, mis ei garanteeri näitude täpsust alla nulli) ja kolmas - protsessori sagedus megahertsides. Jätsin nostalgilise väärtuse “IMP / MIN”, sest nagu öeldakse, on see teemakohane. Jaotuste järkjärgulise tihenemise tõttu osutusid temperatuuriskaala märgid väga väikeseks, kuid seda otsustati ignoreerida. Päris lõppu lisasin metallaluse kontuuri, et skaalat oleks lihtne välja lõigata ja paika panna.
Tavalise seebi abil oli võimalik eemaldada pealdised esialgselt skaalalt. Kui seep ei aita, võite proovida alkoholi, atsetooni, lahustit 646, äädikhapet või vesinikperoksiidi - minu praktikas pole kordagi juhtunud, et see "kokteil" ei töötaks.
Kuid see kõik oli vaid eelmäng, tõeline nõidus on alles ees. Ma isegi ei kaalunud uue skaala paberile printimist, vaid hakkasin mõtlema, kuidas kanda pealdisi otse algsele alumiiniumplaadile. Lihtsaim oleks muidugi laadida see kõvale pinnale printimiseks ümberehitatud tindiprinterisse (mõned ägedad raadioamatöörid teevad selliseid trükkplaatide valmistamiseks), kuid sellest võimalusest tuli sobiva puudumise tõttu loobuda. printer. Meelde jäi ka selline asi nagu metallitrükk, aga seegi nõuab spetsiaalset varustust ja tahtsin leida meetodit, mida saaks kodus kasutada.
Seetõttu otsustati raadioamatööride arsenalist omandada veel üks tehnoloogia - LUT (“laser-triikimine”). Internetis on seda nii palju kirjeldatud, et ma ei näe mõtet seda korrata. Lühidalt öeldes trükitakse kujundus laserprinteri abil mõnele siledale paberile peegelpildis, misjärel kantakse see kuumuse abil soovitud pinnale. Seda meetodit kasutatakse trükkplaatidele radade loomiseks, kuid minu puhul polnud viimast tehnoloogilist etappi - söövitamist - vaja.
Ma pole varem LUT-d kasutanud, seega otsustasin kõigepealt kasside peal harjutada. Pärast paljude soovituste lugemist valisin kaks vahekandjat - poolläikivad ajakirjalehed ja tundmatu päritoluga fotopaber.
Fotopaber ei töötanud, sest selle läikiv kate sulas triikraua all, kuid ajakirjade lehed töötasid suurepäraselt.
Kontrollimiseks proovisin esmalt kujundust üle kanda foolium PCB-le, et veenduda, kas tehnoloogiat järgiti õigesti. Tulemus ületas kõik ootused: esimest korda kanti joonis ilma defektideta vasele.
Enne seda tuli aga pind hoolikalt ette valmistada: eemaldada oksiidid Cillit Bangiga, pesta seebiga ja rasvatustada bensiiniga.
Sellest edust inspireerituna proovisin skaalat üle kanda krobelisele alumiiniumplaadile. Ja siin ma pettusin: kuigi tegin kõike täpselt samamoodi nagu eelmisel korral, jäi märkimisväärne osa toonerist paberile.
Kuidas ma ka ei üritanud, ei suutnud ma seda tulemust parandada. Alumiinium on minu teada üldiselt väga kapriisne metall selles osas - värv nakkub kehvemini nii sellele kui ka muudele keemiliselt mittekantavatele pindadele.
Tõsi, mõningast edulootust sisendas asjaolu, et tulevase mastaabi alus ei olnud sile, vaid reljeefne. Seda on suurendatud fragmendiga skannimisel selgelt näha:
Kuna ma polnud edukas tulemuses kindel, otsustasin soetada laserprintimiseks läbipaistva kile, et kui midagi peaks juhtuma, saaksin sellele lihtsalt skaala peale printida ja peale panna. Selle kile pakk oli poes nii kaua ilma nõudmata lebanud, et oli kollaseks muutunud ja narmendanud. Müüja oli väga üllatunud, et keegi selle lõpuks ära ostis.
Fotol vasakul on tavalisele paberile trükitud skaala - seda kasutasin viimast korda nõela kontrollimiseks. Ja paremal on kile, esikülg allapoole (printimine toimub peegelpildis, et tooner oleks kaitstud).
Proovisin asetada kaalu lihtsalt alusele - see nägi hea välja, kuid ainult seni, kuni kile püsis täiesti tasane. Kui aga vajutamise lõpetasin, liikus see aluselt eemale ja vaade läks kohe halvemaks. Võtsin siis triikraua kallale, plaanides esialgu lihtsalt plaati ja kilet soojendada, et viimane sirgeks ja ehk veidi aluse külge sulaks.
See tõesti õnnestus ja ma tahtsin selle nii jätta, kuid uudishimu sai ikkagi minust võitu. Proovisin skaala teist koopiat teisele alumiiniumlehele “kinnitada” ja minu üllatuseks kandus joonis minimaalse kaoga, kuigi pind oli täiesti ettevalmistamata! Läksin siis tagasi oma skaala juurde, triikisin korralikult ülemise osa, lasin jahtuda, koorisin kile ettevaatlikult maha... ja voilaa, 99% toonerist oli ohutult aluspinnale kantud!
Skaala keskel on näha veidi udune ala - seal oli tühimik ja puuduvatele kildudele värvisin geelpliiatsiga üsna kõveralt. Alguses tundus mulle, et see jääb märkamatuks, kuid defekt valutas silma, nii et järgmisel päeval pesin kaalult lahustiga 646 maha ja tegin kõik toimingud uuesti, ainult ilma lisasammude ja vanade vigadeta. Lõpptulemus oli peaaegu täiuslik:
Ma arvan, et hakkan tasapisi paremaks minema ja siis avanevad peaaegu piiramatud võimalused igasuguste mastaapide ja muude jooniste ja pealdiste tegemiseks, mis näevad välja nagu tehase omad. Neid on võimalik teha isegi värvilistena, kui need trükitakse sobivale printerile.
P.S. Pärast teksti uuesti lugemist sain aru, et see, mille ma sain, ei olnud meistri juhend, vaid stseen filmist “Eemaldatud”, kus Tom Hanksi tegelane imetleb esimest tehtud tuld :-). Aga ma loodan, et see postitus on kellelegi siiski kasulik.
Autoaku pinge mõõtmiseks kasutatakse enamasti digiseadet, kuna tavaline osuti ei võimalda seda vajaliku täpsusega teha - võib ju isegi mõne kümnendiku voldine viga kaasa tuua aku seisukorra või generaatori töö ebaõige hindamine.
Teisest küljest pole aku pinge jälgimiseks vaja suurt osa skaalast, kuna pinget tuleb mõõta üsna kitsas vahemikus - 10 ... 15 V. Seega, kui skaalat venitada mõõta ainult määratud intervalliga, siis ei tule osutiseade ülesandega halvemini toime kui palju kallim digitaalne. Täna ehitame just sellise voltmeetri.
Piirkonnas 10...15 V töötava voltmeetri skeem on sild, mille diagonaalis on mikroampermeeter koguhälbevooluga 50 μA (näiteks M1690A). Silla üks õlg sisaldab zeneri dioodi VD1 voolu piirava takistiga R1 ja teine õlg sisaldab jagurit, mis koosneb takistitest R3, R4, R5. Takistit R2 kasutatakse mõõtevahemiku seadistamiseks. Seadme ohutuks transportimiseks toimib lüliti S1, mis režiimis “Transport” lühistab pea PA1 ja takistab osuti raputamisel võnkumist. VD1 asemel võib diagrammil näidatud asemel töötada mis tahes tähemärgistusega D818 ja PA1-na - mis tahes mikroampermeeter, mille koguhälve on 50 ... 100 μA. Mõttekas on kasutada mitme pöördega takisteid R2 ja R5 (näiteks SP3-36 ja SP5-2V).
NSV Liidus toodetud 3.-4. põlvkonna telerite elektroonilistes kanalivalijates kasutati laialdaselt meile vajaliku nimiväärtusega SP3-36 tüüpi takisteid.
Kuna meie seadme skaala on peaaegu lineaarne, saab seda enne seadistamist kalibreerida, seades alguses väärtuseks 10 V ja ülempiiriks 15 V Kalibreerime kogu skaala nende väärtuste vahel ühtlaselt vajalikuga täpsust.
Seadme seadistamiseks vajate reguleeritavat toiteallikat pingega 0 ... 15 V ja juhtvoltmeetrit, millel on võimalikult suur mõõtetäpsus. Seadme seadistamine toimub järgmises järjestuses:
1.
Ühendame toiteallika oma seadme klemmidega (X1 ja X2) ja suurendame järk-järgult pinget 10 V-ni, jälgides seda pidevalt tavalise voltmeetri abil.
2.
10 V pingel, reguleerides takistit R5, seadsime PA1 mõõteseadme noole nullmärgile.
3.
Tõstame pinge 15 V-ni ja takistit R2 reguleerides seame PA1 seadme osuti skaala otsamärgile.
Vajadusel korrake samme 2 ja 3 mitu korda ning kui seadme ülemine ja alumine näit on täpne, võib reguleerimise lugeda lõpetatuks. Reguleerimiskruvidele kanname tilga värvi või mis tahes lakki ja asetame vooluringi enda sobivate mõõtmetega põrutuskindlasse korpusesse.
Jaga:Seade on kasulik autohuvilistele aku pinge suure täpsusega mõõtmiseks, kuid see võib leida ka muid rakendusi. 4,6 Laiendatud skaalaga voltmeeter, kus on vaja juhtida pinget vahemikus 10...15 V täpsusega 0,01 V. Teadaolevalt saab hinnata autoaku laetuse astet selle pinge järgi. Seega täiesti tühjenenud, pooleldi tühjenenud ja täislaetud aku puhul vastab see 11,7, 12,18 ja 12,66 V. Sellise täpsusega pinge mõõtmiseks on vaja kas digitaalset voltmeetrit või laiendatud skaalaga dial-voltmeetrit, mis võimaldab juhtida meile huvipakkuvat pinget Joonisel fig. 4.6, võimaldab mistahes 50 μA või 100 μA skaalaga mikroampermeetrit kasutades teha sellest voltmeetri mõõteskaalaga 10...15 V. Voltmeetri ahel ei karda vale polaarsusega ühendust mõõdetava ahelaga ( sel juhul ei vasta seadme näidud mõõdetud väärtusele ). ostsilleerivast Ahel kasutab peegelskaalaga PA1 seadet, tüüp M1690A (50 μA), kuid sobivad ka paljud teised Täppis-zener diood VD1 (D818D) võib olla mis tahes viimase tähega. Parem on kasutada mitme pöördega trimmereid, näiteks R2 tüüp SPZ-36, R5 tüüp SP5-2V Skeemi konfigureerimiseks vajate reguleeritava väljundpingega O...15 V toiteallikat ja standardset. voltmeeter (see on mugavam, kui see on digitaalne). Seadistamine seisneb toiteallika ühendamises klemmidega X1, X2 ja pinge järkjärgulise suurendamises 10 V-ni, kasutades takistit R5, et saavutada PA1 seadme noole asend “null”. Pärast seda tõstame toiteallika pinge 15 V-ni ja seame takisti R2 abil noole mõõteseadme skaala piirväärtusele. Sel hetkel võib seadistuse lugeda lõpetatuks.
Riis. 4.7. Vooluahel võrgupinge täpsemaks mõõtmiseks Selle skeemi alusel saab seadme muuta multifunktsionaalseks. Seega, kui mikroampermeetri juhtmed on vooluringiga ühendatud 6P2N lülitiga, saate selle teha tavaliseks voltmeetriks, valides täiendava takisti, samuti vooluahelate ja kaitsmete kontrollimiseks mõeldud testeri Seadet saab täiendada vooluahelaga (joon 4.7) võrgu vahelduvpinge mõõtmiseks. Sel juhul on selle skaala vahemikus 200 kuni 300 V, mis võimaldab teil võrgupinget täpsemalt mõõta. Peatükk: Voltmeeter - elektriline sõnastik, mis algab tähega B
Voltmeeter on elektriseade, mis on ette nähtud elektriahela osa EMF-i ehk lugemispinge mõõtmiseks. Voltmeeter elektriahelas on tähistatud ringiga, mis sisaldab ladina tähte V või vene V, mida loetakse kui "volt". Kuulsa teadlase Alessandro Volta auks.
Seega mõõdab voltmeeter pinget voltiühikutes
Ajaloo teemat jätkates võib öelda, et voltmeetri esimese analoogi leiutas vene teadlane G.V. 18. sajandil. Seda seadet nimetati "elektrilise jõu indikaatoriks" ja selle tööpõhimõte põhineb endiselt elektrostaatilise voltmeetri tööl.
Kuidas voltmeeter on vooluringiga ühendatud
Voltmeeter on ühendatud vooluringiga paralleelselt mõõdetava vooluringi lõiguga. Allpool on lihtne skeem voltmeetri ühendamiseks vooluringiga ja skeem selle ühendamiseks läbi instrumenditrafo.
Voltmeetrite tüübid
Voltmeetritel on lai valik tüüpe, olenevalt tööpõhimõttest ja kasutusalast.
Mõõdetud pingeklassi järgi
- - nanovoltmeeter (ülimadala pinge, kuni 1nV mõõtmiseks ja seda saab kasutada teaduslikel ja metroloogilistel eesmärkidel)
- - mikrovoltmeeter
- - millivoltmeeter
- - voltmeeter (12, 24, 30, 100, 220, 300, 500 V)
- - kilovoltmeeter (pinge väärtuste määramiseks ühikutes kümnete kilovoltideni, saab kasutada kõrgepingeseadmete testimisel)
- - vektormeeter (seade, mis mõõdab voolu, pinget ja faasinurka ning mida saab kasutada teraste magnetiliste omaduste testimisel ning keerukate vooluahelate ja seadmete laboratoorsetel uuringutel)
- - selektiivseid voltmeetreid kasutatakse vahelduvpinge mõõtmiseks sagedusvahemikus 20 Hz kuni 35 MHz vastavalt standardile GOST 9781-85
Vastavalt tööpõhimõttele
(voltmeetri tööpõhimõte on sarnane ampermeetri tööpõhimõttega, mida on üksikasjalikult kirjeldatud lingil)
- - elektromehaanilised voltmeetrid
- - magnetoelektriline Mxx (seda tüüpi voltmeeter on üsna täpne ja kõrge tundlikkusega, kuid näitude mõju mõjutab tugevalt pingekõvera kuju ja seda kasutatakse ainult alalisvooluahelate jaoks)
- - elektromagnetiline Exx (kasutatakse paneelseadmetena, lihtne valmistada, tarbib umbes 5 W võimsust ja nende näidud sõltuvad suuresti sagedusest)
- - elektrodünaamiline Dxx (kõige täpsem, mõõta alalis- ja vahelduvvoolu pinge efektiivset väärtust)
- - elektrostaatiline Cxx (kasutatakse konstantse ja muutuva suurusega kõrgepinge mõõtmiseks)
- - alaldi (madalsageduslike pingete mõõtmine)
- - termoelektriline Txx (madala sisendtakistusega ja väikese ülekoormusvõimega)
- - elektrooniline Фxx, Шxx
- - analoog
- - digitaalne
Eesmärgi järgi
- - alalisvool
- - vahelduvvoolu
- - pulss
- - faasitundlik
- - valikuline
- - universaalne
Disaini järgi
- - paneel
- - kaasaskantav
- - statsionaarne
Venitatud skaalaga voltmeeter
Laiendatud skaala voltmeetri ahel võimaldab teil mõõta väikeseid pingehälbeid (delta U) sisendpinge suhtes. Tavalise voltmeetri jaoks pole see ülesanne lihtne.
Kus saab kasutada venitatud skaala voltmeetri ahelat?
- - toitepinge juhtimine
- - pinge juhtimine juhtimisseadmetel
- - aku tühjenemise hindamine
Zeneri dioodi D1 abil laieneb voltmeetri skaala tööosa. Zeneri dioodi D1 lävipinge on UCT = U - DU. Kui sisendpinge jõuab läviväärtuseni, murrab zeneri diood läbi. Zeneri dioodi läbiv vool suureneb, kuid pinge ei muutu palju. Teine loenduri zeneri diood D2 on loenduri sisse lülitatud ja see lülitus võimaldab vähendada temperatuuri ebastabiilsust.
Sisendpinge jaguneb takisti R ja zeneri dioodide vahel. Kuna zeneri dioodide pingelangus jääb muutumatuks, on takisti pingelangus võrdne sisendpinge ja zeneri dioodi pinge erinevusega.
Takisti takistus määratakse kui R=2ДU/Ist.max
kus 2ДU on seadme mõõtepiir, Istabiliseerimisvool
Seade on kasulik autohuvilistele aku pinge mõõtmiseks suure täpsusega, kuid see võib leida ka muid rakendusi, kus on vaja pinget reguleerida vahemikus 10...15 V 0,01 V täpsusega. .
Riis. 1 voltmeeter laiendatud skaalaga
Teatavasti saab autoaku laetuse astet hinnata selle pinge järgi. Täielikult tühjenenud, pooleldi tühjenenud ja täielikult laetud aku puhul vastab see pingele 11,7, 12,18 ja 12,66 V.
Sellise täpsusega pinge mõõtmiseks on vaja kas digitaalset voltmeetrit või laiendatud skaalaga dial-voltmeetrit, mis võimaldab juhtida meile huvipakkuvat intervalli.
Joonisel fig. 1, võimaldab mistahes 50 μA või 100 μA skaalaga mikroampermeetrit kasutades teha sellest voltmeetri mõõteskaalaga 10...15 V.
Voltmeetri ahel ei karda vale polaarsusega ühendust mõõdetud vooluringiga (sel juhul ei vasta seadme näidud mõõdetud väärtusele).
Mikroampermeetri PA1 kaitsmiseks kahjustuste eest transportimisel kasutatakse lülitit S1, mis väldib nõela võnkumist mõõteseadme juhtmete lühistamisel.
Skeemis on kasutusel peegelskaalaga PA1 seade, tüüp M1690A (50 μA), kuid sobivad on ka paljud teised. Täppis-zeneri dioodil VD1 (D818D) võib tähistuses olla mis tahes viimane täht. Parem on kasutada mitme pöördega häälestustakisteid, näiteks R2 tüüpi SPZ-36, R5 tüüpi SP5-2V.
Ahela seadistamiseks vajate reguleeritava väljundpingega O...15 V toiteallikat ja tavalist voltmeetrit (mugavam, kui see on digitaalne). Seadistamine seisneb toiteallika ühendamises klemmidega X1, X2 ja pinge järkjärgulise suurendamises 10 V-ni, kasutades takistit R5, et saavutada PA1 seadme noole asend “null”. Pärast seda tõstame toiteallika pinge 15 V-ni ja seame takisti R2 abil noole mõõteseadme skaala piirväärtusele. Sel hetkel võib seadistuse lugeda lõpetatuks.
Riis. 2. Vooluahel võrgupinge täpsemaks mõõtmiseks
Selle diagrammi põhjal saab seadme muuta multifunktsionaalseks. Seega, kui mikroampermeetri juhtmed on ahelaga ühendatud 6P2N lüliti kaudu, saate sellest teha tavalise voltmeetri, valides täiendava takisti, samuti vooluahelate ja kaitsmete kontrollimiseks mõeldud testeri.
Seadet saab täiendada vooluringiga (joonis 2) võrgu vahelduvpinge mõõtmiseks. Sel juhul on selle skaala vahemikus 200 kuni 300 V, mis võimaldab teil võrgupinget täpsemalt mõõta.
Radioelementide loetelu
| Määramine | Tüüp | Denominatsioon | Kogus | Märge | Pood | Minu märkmik | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| VD1 | Zeneri diood | D814D | 1 | Märkmikusse | |||
| R1, R3, R4 | Takisti | 270 oomi | 3 | 1 vatt | Märkmikusse | ||
| R2 | Trimmeri takisti | 100 kOhm | 1 | Märkmikusse | |||
| R5 | Trimmeri takisti | 2,2 kOhm | 1 | Märkmikusse | |||
| PA1 | Mikroampermeeter | М1690А | 1 | Märkmikusse | |||
| S1 | Lüliti | 1 | Märkmikusse | ||||
| VD1-VD4 | Diood | KD243Zh | 4 | Märkmikusse | |||
| R1 | Takisti | 12 kOhm | 1 | 2 vatti | |||
