Меню

Цифровой индикатор измерения тока



Мультиметры — тема вечная, как любовь (подборка мультиметров с Алиэкспресс и Яндекс.Маркет)

Мультиметры остаются неизменно популярной темой, как тема любви в творчестве поэтов и музыкантов.

Секрет здесь прост.

Они используются везде: от проверки батареек и до настройки Больших и малых адронных коллайдеров. 🙂

Подборка будет состоять из двух условных частей: в первой части будут приведены «обычные» мультиметры стандартной формы и содержания.

А во второй части — «экзотические» мультиметры с необычной формой или содержанием.

К описаниям добавлены ссылки на приобретение приборов на Алиэкпресс и/или Яндекс.Маркет. Что интересно, на китайских площадках многие товары бывают дешевле, чем средняя цена на эти же товары в российских магазинах. Но благодаря сервисам сравнения цен в российских магазинах иногда можно найти торговые точки, где цена будет и ниже средней, и ниже китайской.

Цены указаны примерные на дату создания подборки и могут меняться.

В ссылках на товары применены сокращения АЭ (Алиэкспресс) и ЯМ (Яндекс.Маркет).

Простейший цифровой мультиметр DT830B

Цифровой мультиметр DT 830B стал «классикой жанра» благодаря своей более чем демократичной цене.

Его точность и его возможности нельзя назвать идеальными, но для подавляющего числа измерений в быту его будет вполне достаточно.

Из недостатков базовой модели надо отметить отсутствие звуковой сигнализации (буззера) и, соответственно, режима прозвонки.

Кроме того, прибор может измерять переменное напряжение, но не может измерять переменный ток.

Из «плюсов» надо отметить наличие режима измерения микроамперных токов (предел измерения 200 мкА).

По ссылке на Алиэкпресс можно, кроме базовой модели DT830B, найти различные вариации прибора, например DT830X (с буззером и генератором меандра, но без измерения микротоков) и DT 838 (с буззером и измерением температуры, но тоже без микротоков).

Цена — ок. 250 российских рублей ($3.5) на Алиэкспресс, и в среднем около 350 рублей — на Яндекс.Маркет.

Цифровой мультиметр DT9205A

Более продвинутый, но тоже очень недорогой мультиметр — DT9205A.

Это уже — более интересная модель, обладающая высокой функциональностью и широкими пределами измерения электрических величин.

Этот мультиметр позволяет, кроме всего прочего, измерять величину силы переменного тока (а не только напряжения) и ёмкость конденсаторов; а также показывает критическое снижение заряда батареи.

К недостаткам надо отнести отсутствие подсветки дисплея и тонкие кабели щупов, которые могут просто расплавиться при предельном измеряемом токе в 20 Ампер (сразу менять).

Средняя цена на Яндекс.Маркет — около 700 рублей.

На Алиэкспресс можно купить слегка видоизменённую модель AN9502A+, не отличающуюся чем-то принципиальным. Цена — около 600 рублей ($8.2); есть ускоренная доставка.

Цифровой мультиметр V7

Этот цифровой мультиметр всё ещё относится к обычным, но уже хорошо продвинутым.

Он может показывать до 5999 отсчётов измеряемой величины (предыдущий — до 1999), имеет подсветку дисплея, генератор прямоугольных импульсов, измерение частоты, ёмкости и температуры. Всё это — в дополнение к стандартным измерениям (ток, напряжение, сопротивление).

Имеется автоматический режим измерений.

К недостаткам можно отнести отсутствие проверки транзисторов.

Цена на Алиэкспресс — около 1900 — 2200 рублей ($26-30) в зависимости от комплектации; есть ускоренная доставка.

Цифровой мультиметр повышенной точности AN870

Этот мультиметр имеет две особенности: ориентацию на автоматические измерения и повышенную точность.

Что касается точности, то производитель заявляет её на уровне ±(0.05%+3 ед. мл. разряда) при измерении постоянного напряжения. Максимальное число отсчетов — 19999.

Прибор обладает почти всем «джентльменским набором» функций, присущим мультиметрам высокого класса, включая измерение частоты, ёмкости и температуры.

К возможным недостаткам следует отнести отсутствие проверки транзисторов и встроенного генератора меандра.

Цена на Алиэкспресс с учётом доставки — около 2800 рублей ($39), есть ускоренная доставка.

Стрелочные мультиметры — теперь уже экзотика

Секрет выживания добрых старых стрелочных мультиметров — не в их цене (она вовсе и не низкая), и не в том, что приверженность к ним питают ретрограды и мракобесы :). Она — в психологическом эффекте.

Он заключается в том, что положение стрелки аналогового прибора мозг человека осознаёт быстрее, чем считывает кучу цифр с дисплея цифрового прибора. А звук удара стрелки об ограничитель мозг осознаёт ещё быстрее. 🙂

В связи с этим, когда не требуется какой-то сумасшедшей точности измерения, стрелочные приборы оказываются вполне подходящими.

По приведённой выше ссылке на Алиэкпресс можно ознакомиться с семейством аналоговых мультиметров компании Brother.

Наиболее продвинутый прибор из этой серии (Brother HD-390D) имеет практически те же функции, что и добротный цифровой мультиметр среднего класса, в т.ч. прозвонку, измерение величины переменного тока и проверку транзисторов.

Цена — от 2000 до 2500 рублей ($26-34) в зависимости от модели.

Большой мультиметр AN-888S

Этот мультиметр больше предназначен для работы в качестве настольного устройства; но, благодаря автономному питанию, он может использоваться и в качестве переносного.

Габариты — 200*135*105 мм, масса — 895 г.

Таким габаритам мультиметр обязан, прежде всего, наличию в приборе встроенной Bluetooth-колонки (вот это поворот!).

Читайте также:  Зачем меня бьет током

Кроме того, он может использоваться как часы и будильник (в этом случае нельзя выключать питание).

В качестве собственно мультиметра он характеризуется как прибор с высокой универсальностью и точностью. Максимальное число отсчётов — 19999.

Питается прибор от двух аккумуляторов 18650. Заряжать можно от любого зарядного устройства 5 В / 2 А.

Цена этого мультиметра с истинно экзотическими возможностями — от 4800 до 5900 рублей ($66 — $77) в зависимости от комплектации.

Мультиметры с графическим дисплеем 618A, 618B, 618C

Графический дисплей у этих мультиметров не такой гламурный, как у смартфонов. Здесь его роль проще: это попытка совместить свойства стрелочных и цифровых индикаторов «в одном флаконе».

Иными словами, цифровые показания дополняются изображением шкалы, заполненной штрихами в соответствии с величиной измеряемого параметра.

Цветным экраном обладает только старшая модель — 618C.

Прибор позволяет измерять напряжение, сопротивление, ёмкость, частоту и обнаруживать скрытую проводку под напряжением.

В то же время у него есть и существенный недостаток: нет измерения тока. Совсем.

Цена — от 1200 до 1500 рублей ($16.8 — $20.5) в зависимости от модели; есть ускоренная доставка.

Ручка-мультиметр MS8211D

Этот мультиметр изготовлен в виде утолщенной авторучки.

Мультиметры в таком форм-факторе отличаются небольшим весом и уменьшенными габаритами по ширине (длина и толщина — обыкновенные).

Но и возможности у таких приборов обычно более скромные, чем у их полногабаритных собратьев.

В связи с этим необходимо хорошо взвесить все «за» и «против» перед покупкой такого прибора.

В частности, у данного прибора надо упомянуть не широкий диапазон измерения тока: только до 200 мА.

Максимальное число отсчётов — 1999; прозвонка есть.

Важно не путать данный мультиметр с MS8211 (без суффикса «D»), у которого совсем нет измерения тока.

Цена — около 1500 рублей ($21).

Мультиметры — это приборы, с которых начинается любая электрика и электроника.

Данная подборка не может осветить и 1% имеющихся предложений на рынке, но дать представление, какие есть варианты и «что где почём», может.

Существует огромный выбор мультиметров при относительно невысоких ценах, и пользователю лишь необходимо определиться со своими требованиями к прибору.

Подходящее применение может найтись совершенно для любого из них, даже для самого простого.

Например, для дома или для работы можно купить прибор среднего или высокого класса; а на дачу забросить какой-нибудь дешевый прибор, чтобы он был там для оперативного решения изредка возникающих проблем.

Источник

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Цифровой индикатор переменного тока

Небольшой цифровой амперметр AD101-22AMS позволяет провести бесконтактное измерение переменного тока в линии. Питание идёт от переменного напряжения, с максимальным значением 380 В. В данном случае запитан от 220 В. Прибор позволяет измерять переменный ток в пределах 0-100 А.

Цифровой индикатор переменного тока

Размеры амперметра достаточно скромные, что даёт возможность встроить его в переднюю панель даже небольшого прибора.

Цифровой индикатор переменного тока

Дисплей выполнен из одиночных SMD светодиодов. Тут нет какой-либо доступной корректировки показаний.

Цифровой индикатор переменного тока

Теперь сделаем несколько тестов и измерений, сравнивая показания с эталонными, хорошо настроенными мультиметрами.

Произведена попытка намотать провод на кольцо которым измеряем ток, 4 витка, чтобы измерить меньший ток. Результат на дисплее в этом случае должен быть разделен на 4. Витки также были намотаны на контрольном измерителе, с которым сравним показания.

Цифровой индикатор переменного тока

Цифровой индикатор переменного тока

Последний тест заключается в намотке 10 витков на ободе, результат на дисплее делится на 10, то есть как бы добавим запятую к индикатору — это может быть полезно если хотим измерить меньшие токи. Давайте посмотрим что получится.

Интересно что индикатор в последнем методе показал значения превышающие заявленные производителем 100 Ампер. Конечно это вызвано намоткой.

Сделаем выводы про амперметр

Цифровой индикатор AD101-22AMS не является особо точным из-за его диапазона, разработанного для измерения более высоких токов. Тестирование с обмотками 10 витков может быть полезно если хотите измерить меньший ток с ним. К сожалению неточности индикации, например, при токах 5-10 А, достигают около 1 А.

Амперметр не разбирался и о схеме судить можно лишь теоретически. Внутри стоит преобразователь, вероятно 8 бит, следовательно с низким разрешением. Отсюда низкая точность и линейность. Масштабируется только для синусоидных токов, поэтому в эпоху импульсных источников питания и светодиодного освещения может давать много искажений.
Питание, вероятно, осуществляется от последовательного реактивного сопротивления, поэтому его нельзя использовать, например, на выходе преобразователей с модифицированным синусом.

Этот индикатор по-хорошему должен иметь измерение с точностью 0,1 А и диапазоном 0-99,9 А. Конечно аналого-цифровой преобразователь должен быть 10 бит. В обычных ситуациях лучше использовать стрелочный амперметр с электромагнитной системой. Потому что может оказаться и так, что обычный, несмотря на класс точности 2.5, будет измерять ток более надежно.

Источник

Цифровые амперметры: характеристики, виды, принцип работы

  1. Устройство и принцип работы
  2. Технические характеристики
  3. Разновидности
  4. Схема цифрового амперметра
  5. Правила подключения

Цифровой амперметр (как и любой другой) предназначен для измерения силы тока в электрической цепи. Их включают в цепь, где электрическое поле генерируется источником постоянного или переменного тока последовательно с нагрузкой.

Для безопасного использования амперметра и ради сохранности его устройства необходимо понимать, что любой амперметр рассчитан на определённую силу тока.

Обычно на его корпусе указаны диапазоны, в которых он может работать. Каждому диапазону соответствуют отдельные резисторы, у каждого есть собственное сопротивление. Если включить амперметр в цепь со слишком большим напряжением, резистор может сгореть. В электронике и радиотехнике обычно используются приборы, которые измеряют токи в микроамперах или миллиамперах, реже в амперах.

Читайте также:  Аккумулятор дает электрический ток только после того как его зарядили от другого источника тока

Устройство и принцип работы

Внутри цифровой амперметр состоит из нескольких главных функциональных узлов. Это компаратор и преобразователь напряжения, а также резисторы, цифровой процессор и устройство вывода данных на дисплей.

Компаратор выполняет функцию аналогово-цифрового преобразователя, конвертируя аналоговые данные о силе тока в цифровой сигнал. После эти данные отображаются на экране.

У амперметров с таким устройством есть ряд преимуществ перед старыми аналоговыми моделями. У последних, использующих традиционный отсчётный механизм со стрелкой, есть неудобная черта – показывать значение силы тока не сразу, а спустя какое-то время после включения в цепь. Цифровое устройство, напротив, выводит информацию без задержки. Его быстродействие зависит от мощности компьютера, который обрабатывает сигнал.

К плюсам цифровых устройств можно отнести также помехоустойчивость и высокую точность. Поскольку амперметры этого типа сейчас пользуются популярностью и устанавливаются во многих типах сетей, разработаны простые, удобные и универсальные схемы их установки.

Отсутствие необходимости калибровать прибор также является важным достоинством устройств на основе микроконтроллеров. Ведь традиционные стрелочные индикаторы, как и любые устройства механического типа, нуждались в периодической проверке шкалы на точность, настройке и калибровке.

По этой причине современные модели, способные выполнять до 1000 операций в секунду, более удобны в эксплуатации и пользуются спросом.

Но их расширенные возможности имеют свою цену – эти амперметры требуют отдельного питания для электронных микросхем и дисплея, и стоят они дороже, чем аналоговые.

Технические характеристики

Цифровые амперметры имеют стандартизированные технические требования. Так, цифровая измерительная головка, используемая в их конструкции, соответствует классу 0,5 точности, то есть имеет максимум относительной погрешности 0,5%. Это относится к универсальным амперметрам и вольтметрам, в конструкцию которых входит компаратор с невысокой чувствительностью, к портативным мини-амперметрам, используемым в цепях с небольшим током. Более точные амперметры имеют порог погрешности до 0,2%.

В качестве АЦП в микроконтроллерах современных амперметров используется высокочувствительный (от 2,2 мк) компаратор. Для амперметров переменного тока рекомендуется использовать компараторы с чувствительностью 3 мк. Устройства постоянного, переменного и импульсного тока (последние, например, применяются при замерах силы тока в цепи электросварки) допускают погрешность в пределах 0,2%.

Разновидности

Существует несколько типов и конструкций амперметров на основе цифровых устройств, которые предназначены для разных целей и обладают соответствующими различными возможностями. Амперметры различаются по конструкции – например, в щитовом исполнении и устанавливаемые на DIN-рейку. Также они бывают адаптированы для работы в разных сетях.

Амперметры постоянного тока могут быть использованы, например, для контроля уровня силы тока в бортовой сети автомобиля и в других подобных сетях. Такие устройства обычно предназначены для определения силы тока в цепи с одной фазой, тогда как амперметры для промышленных сетей часто бывают трёхфазными.

Для определения и отображения на экране величины силы тока в трёхфазной сети обычно используются щитовые амперметры или более компактные и удобные модульные приборы, которые монтируются на DIN-рейку (специальный металлический профиль, предназначенный для крепления на нём таких устройств, как автоматический предохранитель или устройство защитного отключения).

У щитовых амперметров обычно имеется защита от вибраций, которые могут создавать помехи при измерении, от температурного воздействия или влаги.

В их конструкции может предусматриваться включение в цепь посредством трансформатора, если сила тока в сети достаточно большая.

Схема цифрового амперметра

Любая схема цифрового амперметра включает микроконтроллер со встроенным АЦП (аналогово-цифровым преобразователем). Также она подразумевает вывод на светодиодный экран на жидких кристаллах. В конструкции такого амперметра используются резисторы различного сопротивления (в зависимости от диапазона измеряемой силы тока) и стабилизаторы (для селективных устройств). Жидкокристаллический дисплей и микроконтроллер в составе амперметра обычно объединены в так называемую цифровую измерительную головку (ЦИГ).

Сейчас в продаже есть много конструкций такого устройства, на их основе можно собрать собственную схему амперметра или вольтметра.

Такая головка работает на измерение как силы тока, так и уровня напряжения. Их основное преимущество перед традиционными индикаторами, используемыми в старых аналоговых устройствах – высокая точность, хотя цифровая измерительная головка и требует дополнительного источника питания.

Для измерений используются шунты со стандартным номиналом сопротивлений: для обычных амперметров переменного тока и селективных устройств – не более 2 Ом, для универсальных обычно 3 Ом.

К отдельной категории амперметров относится демонстрационный прибор для лабораторий и классов научных заведений, который отличается широким диапазоном измерений (0,01–9,99 А) и обычно имеет режим гальванометра.

Читайте также:  Сила тока в открытом колебательном контуре в виде стержня изменяется по закону i 400

Правила подключения

Для получения правильных результатов измерения силы тока необходимо соблюдать определённые правила включения прибора в цепь и, конечно, технику безопасности. Например, ни в коем случае не подключайте амперметр напрямую к клеммам источника питания. Это вызовет короткое замыкание.

Силу тока всегда измеряют через последовательное подключение, причём в сильноточные сети амперметр включают с шунтом, трансформатором или магнитным усилителем.

Общая инструкция включения амперметра в цепь предусматривает установку правильного предела измерения и подбор соответствующего шунта или трансформатора. Номинал шунта должен соответствовать тому пределу измерения, который был выбран, например, посредством ручного селектора (на переносных моделях) или указан в маркировке прибора. Иначе резисторы амперметра могут перегореть (при превышении предела силы тока).

Перед включением прибора в цепь определите, какой в ней может быть максимальный ток.

Это значение можно рассчитать, например, по мощности потребителя или — как чаще всего делают — по закону Ома, имея в качестве исходных данных напряжение на клеммах источника тока и общее сопротивление цепи.

Затем вам нужно установить режим, в котором будет работать прибор. На моделях переносного типа это легко делается соответствующим ручным селектором, на программируемых модулях – с помощью специальных джамперов-перемычек. Суть в том, что в амперметре должны быть задействованы резисторы, способные выдержать соответствующий предел измеряемой силы тока. После этого вы можете подключить устройство к шунту или трансформатору (если измерение не предусматривает включение амперметра в цепь напрямую).

Здесь следует учесть, что использование шунта неверного номинала приведёт к ошибкам в измерениях.

Некоторые модели цифровых амперметров могут подразумевать какой-либо алгоритм настройки для подключения различных типов трансформаторов.

Следующий шаг – подача питания. С этого момента необходимо соблюдать осторожность при выполнении измерений, не прикасаться к любым незаизолированным частям проводников или микросхемы. После этого вы можете считать показания с дисплея.

В следующем видео представлен обзор цифрового амперметра и рассмотрен принцип его работы.

Источник

МИНИ ЦИФРОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ

Ещё одна маленькая победа Китай-прома над отечественным радиолюбительством произошла в области А/В-метров. Уже несколько лет как стали очень популярны мини LED индикаторы напряжения. Их уже можно увидеть во многих самодельных конструкциях и делание цифрового вольтметра / амперметра на микроконтроллере с нуля уже скорее проходит по категории «мазохизм», если конечно не требуются особые свойства или точность. Значит имеет смысл взглянуть на такие модули по-пристальнее, выбрав самые маленькие из них трех разных цветов для теста.

Модули вольтметры цифровые

Большим преимуществом блоков является относительно низкая цена и отсутствие напряжения питания, они питаются от напряжения которое одновременно измеряют. Производитель дает диапазон напряжения 2,6 — 30 В. Для начала протестируем их при разных значениях напряжения. Питание от преобразователя и литий-ионных аккумуляторов. Сравнивать будем показания с измерителем UNI-T UT210E, а также с ANENG. Модули имеют на плате небольшой потенциометр для коррекции показаний.

Бывает что настройка модуля при низком напряжении требует и коррекции на верхних рабочих диапазонах этого модуля. Для повышения точности тем потенциометром можете откалибровать показания по эталонному прибору и после процедуры рекомендуем капнуть лак для ногтей, чтобы обездвижить его. После калибровки они станут достаточно точные.

Точность этих индикаторов будет приемлемой во многих устройствах, особенно учитывая низкую цену этих модулей (можно купить за менее 100 рублей). Индикаторы автоматически переключают диапазон — после превышения значения 9,99 В отображаются только десятичные части, то есть одна цифра после запятой.

Подключение минивольтметров

Для некоторых отсутствие отдельного блока питания является недостатком. Но если есть отдельный источник питания, то можете подключить его отдельно. Еще одним недостатком является низкое внутреннее сопротивление, которое ограничивает использование модуля только для источников питания, зарядок и аналогичных схем. Другим недостатком является ограниченный диапазон измерения снизу.

Это измерительное устройство в схемном плане ничем не отличается от трехпроводного исполнения, для третьего провода (измерительного) имеется дополнительное поле для пайки. Достаточно снять перемычку.

Преимущество двухпроводной системы заключается в более низкой цене, которая компенсирует многие проблемы этого модуля.

Количество отображаемых сегментов увеличивает потребление тока, иногда эти колебания могут проявляться в показаниях точности.

Простейший вольтметр является двухпроводным — он питается от напряжения которое в то же время измеряет, то есть не нужен дополнительный источник питания для индикатора. И главное — после использования другого источника питания можем измерить напряжение от 0 В.

Мини вольт-ампер метры

Более дорогим аналогом является индикаторы, одновременно показывающие напряжение и ток. Они чуть отличаются схемой подключения и наличием двух резисторов коррекции показаний на плате.

Форум по обсуждению материала МИНИ ЦИФРОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ

Схема гитарного комбо-усилителя с блоком эффектов на базе микросхем TDA2052, PT2399 и TL072.

Класс A — схема самодельного УМЗЧ высокого качества на полевых MOSFET транзисторах.

Простая транзисторная схема робота следующего по нарисованной линии. Без микроконтроллеров и дорогих деталей.

Источник