Подключение китайского вольтамперметра. Как подключить китайский вольтамперметр: пошаговая инструкция и советы по доработке — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как правильно подключить китайский вольтамперметр. Какие доработки можно сделать для расширения функционала. Какие виды вольтамперметров бывают и в чем их особенности. На что обратить внимание при выборе и подключении прибора.

Содержание

Особенности китайских цифровых вольтамперметров

Китайские цифровые вольтамперметры получили широкое распространение благодаря своей доступности и функциональности. Типичный недорогой модуль обладает следующими характеристиками:

Диапазон измерения напряжения: 0-30В
Диапазон измерения тока: 0-10А
Точность измерений: около 1%
Яркий светодиодный дисплей
Компактные размеры
Питание от измеряемой цепи

Такие модули удобны для встраивания в различные устройства и конструкции. Однако у них есть ряд ограничений, которые важно учитывать при использовании.

Как правильно подключить вольтамперметр?

Чтобы корректно подключить китайский вольтамперметр, необходимо выполнить следующие шаги:

Определить полярность подключения. Обычно красный провод — это плюс, черный — минус.
Подключить вольтметр параллельно нагрузке для измерения напряжения.
Для измерения тока включить амперметр последовательно в разрыв цепи.
Убедиться, что измеряемые параметры не превышают допустимые для прибора.
При необходимости использовать внешние делители напряжения и токовые шунты.

Важно соблюдать осторожность и не допускать коротких замыканий при подключении. Рекомендуется использовать предохранители для защиты прибора.

Возможные доработки для расширения функционала

Многие радиолюбители дорабатывают китайские вольтамперметры для расширения их возможностей. Вот некоторые популярные модификации:

Увеличение диапазона измерения напряжения до 100В и более
Добавление функции измерения мощности
Встраивание энергонезависимой памяти для хранения показаний
Добавление интерфейсов для подключения к компьютеру

Переделка в ваттметр для измерения потребляемой энергии

При доработке важно понимать принципиальную схему прибора и соблюдать меры предосторожности. Неправильная модификация может вывести устройство из строя.

Основные виды вольтамперметров

Помимо простых китайских модулей, существуют и другие виды вольтамперметров:

Аналоговые стрелочные приборы
Цифровые мультиметры
Лабораторные прецизионные вольтамперметры
Клещевые амперметры
Измерители мощности (ваттметры)

Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки. Выбор зависит от конкретных задач измерения и требуемой точности.

На что обратить внимание при выборе вольтамперметра?

При выборе вольтамперметра следует учитывать следующие факторы:

Диапазон измеряемых величин
Точность и разрешающая способность
Защита от перегрузок и короткого замыкания

Возможность автономной работы
Наличие дополнительных функций
Качество сборки и надежность

Для бытового применения часто достаточно простого китайского модуля. Для профессиональных измерений лучше выбирать более точные и функциональные приборы известных производителей.

Советы по эксплуатации цифровых вольтамперметров

Чтобы обеспечить длительную и корректную работу цифрового вольтамперметра, рекомендуется соблюдать следующие правила:

Не превышать максимально допустимые значения напряжения и тока
Периодически проверять точность показаний
Защищать прибор от пыли и влаги
Использовать качественные соединительные провода
Не допускать механических повреждений
Хранить в сухом месте при комнатной температуре

При бережном обращении даже недорогой китайский вольтамперметр может прослужить долгие годы, обеспечивая достаточную для большинства задач точность измерений.

Типичные ошибки при подключении вольтамперметров

При работе с вольтамперметрами новички часто допускают следующие ошибки:

Неправильное подключение полярности
Измерение тока без разрыва цепи
Превышение допустимых пределов измерений
Использование прибора в цепях с высоким напряжением
Попытка измерить сопротивление во включенной цепи

Эти ошибки могут привести к повреждению прибора или неверным показаниям. Важно внимательно изучить инструкцию и соблюдать правила безопасности при работе с электричеством.

Самодельный цифровой вольтметр из китайского мультиметра. Что можно добыть из «желтого китайского тестера»

Прелюдия

Изучая как-то бескрайние просторы Интернета на предмет китайских полезностей, наткнулся я на модуль цифрового вольтметра:

Китайцы «выкатили» вот такие ТТХ: 3-digit red color display; Voltage: 3.2~30V; Working temperature: -10~65″C. Application: Voltage testing.

Не совсем он мне подходил в блок питания (показания не от нуля — но это расплата за питание от измеряемой цепи), зато недорого.

Решил взять и разбираться на месте.

Схема модуля вольтметра

На поверку модуль оказался не так уж и плох. Выпаял индикатор, срисовал схему (нумерация деталей показана условно):

К сожалению, чип остался неопознанным — маркировка отсутствует. Возможно, это какой-то микроконтроллер. Номинал конденсатора С3 неизвестен, выпаивать мерять не стал. С2 — предположительно 0.1мк, тоже не выпаивал.

Обработать напильником по месту…

А теперь о доработках, которые необходимы, чтоб довести этот «показиметр» до ума.

1. Чтобы он начал измерять напряжение менее 3 Вольт, нужно выпаять резистор-перемычку R1 и на ее правую (по схеме) контактную площадку подать напряжение 5-12В с внешнего источника (выше можно, но нежелательно — стабилизатор DA1 сильно греется). Минус внешнего источника подать на общий провод схемы. Измеряемое напряжение подавать на штатный провод (который был изначально припаян китайцами).

2. После доработки по п.1 диапазон измеряемого напряжения увеличивается до 99.9В (ранее он был ограничен максимальным входным напряжением стабилизатора DA1 — 30В). Коэффициент деления входного делителя около 33, что дает нам максимально 3 вольта на входе DD1 при 99,9В на входе делителя. Я подавал максимум 56В — больше у меня нету, ничего не сгорело:-), но и погрешность возросла.

4. Чтобы переместить или совсем выключить точку, нужно выпаять ЧИП-резистор R13 10кОм, который находится рядом с транзистором и вместо него запаять обычный резистор 10кОм 0. 125Вт между дальней от подстроечного ЧИП-резистора контактной площадкой и соответствующим управляющим сегментным выводом DD1 — 8, 9 или 10.
Штатно точка засвечивается на средней цифре и база транзистора VT1 соответственно через ЧИП 10кОм подключена к выв. 9 DD1.

Ток, потребляемый вольтметром, составил около 15мА и менялся в зависимости от количества засвеченных сегментов.
После описанной переделки весь этот ток будет потребляться от внешнего источника питания, не нагружая измеряемую цепь.

Итого

И в заключении еще несколько фото вольтметра.

Заводское состояние

С выпаяным индикатором, вид спереди

С выпаяным индикатором, вид сзади

Индикатор тонирован автомобильной тонировочной пленкой (20%) для уменьшения яркости и улучшения видимости индикатора на свету.
Очень рекомендую его затонировать. Обрезков тонировочной пленки вам с удовольствием дадут бесплатно в любом автосервисе, занимающемся тонировкой.

Также в Интернете встречаются иные модификации этого модуля, но суть переделок от этого не меняется — если Вам попался не такой модуль, просто скорректируйте схему по плате, выпаяв индикатор или прозвонив цепи тестером и вперед!

Ситуации, когда под рукой должен находиться вольтметр, встречаются достаточно часто. Для этого нет необходимости использовать заводской сложный прибор. Изготовить простенький вольтметр своими руками – не проблема, потому что состоит он из двух элементов: стрелочный измерительный блок и резистор. Правда, необходимо отметить, что пригодность вольтметра определяется его входным сопротивлением, которое состоит из сопротивлений его элементов.

Но необходимо учитывать тот факт, что резисторы есть разные с разными номиналами, а это говорит о том, что от установленного резистора будет зависеть входное сопротивление. То есть, подобрав правильно резистор, можно сделать вольтметр под замеры определенных уровней напряжений сетей. Сам же измерительный прибор чаще оценивается по показателю – относительное входное сопротивления, приходящееся на один вольт напряжения, его единица измерения – кОм/В.

То есть, получается так, что входное сопротивления на разных измеряемых участках разное, а относительная величина – показатель постоянный. К тому же, чем меньше отклоняется стрелка измерительного блока, тем больше относительная величина, а, значит, точнее будут измерения.

Прибор для измерения нескольких пределов

Кто не раз сталкивался с транзисторными конструкциями и схемами знает, что очень часто вольтметром приходится замерять цепи с напряжением от десятков долей одного вольта до сотен вольт. Простой приборчик, изготовленный своими руками, с одним резистором это не осилит, поэтому в схему придется подключить несколько элементов с разным сопротивлением. Чтобы вы поняли, о чем идет речь, предлагаем ознакомиться со схемой, расположенной снизу:

На ней показано, что в схеме установлено четыре резистора, каждый из которых отвечает за свой диапазон измерений:

От 0 вольт до единицы.
От 0 вольт до 10В.
От 0 В до 100 вольт.
От 0 до 1000 В.

Номинал каждого резистора поддается подсчету, который проводится на основе закона Ома. Здесь используется следующая формула:

R=(Uп/Iи)-Rп, где

Rп – это сопротивление измерительного блока, возьмем, к примеру. 500 Ом;
Uп – это максимальное напряжение измеряемого предела;
Iи – это сила тока, при которой стрелка отклоняется до конца шкалы, в нашем случае – 0,0005 ампер.

Для несложного вольтметра из китайского амперметра можно выбрать следующие резисторы:

для первого предела – 1,5 кОм;
для второго – 19,5 кОм;
для третьего – 199,5;
для четвертого – 1999,5.

А вот относительная величина сопротивления этого прибора будет равна 2 кОм/В. Конечно, расчетные номиналы не совпадают со стандартными, поэтому резисторы придется подбирать близкими по значению. Далее проводится финишная подгонка, при которой производится градуировка самого прибора.

Как переделать вольтметр постоянного напряжения в переменное

Показанная на рисунке №1 схема – это вольтметр постоянного тока. Чтобы его сделать переменным или, как говорят специалисты, пульсирующим, необходимо в конструкцию установить выпрямитель, с помощью которого постоянное напряжение преобразуется в переменное. На рисунке №2 вольтметр переменного тока показан схематически.

Данная схема работает так:

когда на левом зажиме находится положительная полуволна, то открывается диод D1, D2 в этом случае закрыт;
напряжение проходит через амперметр к правому зажиму;
когда положительная полуволна находится на правом конце, то D1 закрывается, и напряжение через амперметр не проходит.

В схему обязательно добавляется резистор Rд, сопротивление которого рассчитывается точно так же, как и остальные элементы. Правда, его расчетное значение делится на коэффициент, равный 2,5-3. Это в том случае, если в вольтметр устанавливается однополупериодный выпрямитель. Если используется двухполупериодный выпрямитель, то значение сопротивления делится на коэффициент: 1,25-1,5. Кстати, схема последнего изображена на рисунке №3.

Как правильно подключить вольтметр

Тот, кто не знает, но хочет проверить напряжение на каком-то участке электрической сети, должен задаться вопросом – как подключить вольтметр? Это на самом деле серьезный вопрос, в ответе которого лежит простое требование – подключение вольтметра необходимо проводить только параллельно нагрузке. Если будет произведено последовательное подключение, то сам прибор просто выйдет из строя, и вас может ударить током.

Все дело в том, что при таком соединении уменьшается сила тока, действующая на сам измерительный прибор. При этом сопротивлении его не меняется, то есть, остается большим. Кстати, никогда не путайте вольтметр с амперметром. Последний подключается к цепи последовательно, чтобы снизить показатель сопротивления до минимума.

И последний вопрос темы – как пользоваться вольтметром, изготовленным самостоятельно. Итак, в вашем приборе два щупа. Один подключается к нулевому контуру, второй к фазе. Так же можно проверить напряжение через розетку, предварительно определив, к какому гнезду запитан ноль, а к какому фаза. Или соединяете параллельно прибор к измеряемому участку. Стрелка измерительного блока покажет величину напряжения в сети. Вот так пользуются этим самодельным измерительным прибором.

Получил с AliExpress парочку электронных встраиваемых вольтметров модели V20D-2P-1.1 (измерение постоянного напряжения), цена вопроса 91 цент штука. В принципе можно сейчас и дешевле найти (если хорошо поискать), но не факт что это не будет в ущерб качеству сборки прибора. Вот его характеристики:

рабочий диапазон 2,5 В — 30 В
цвет свечения красный
габаритный размер 23 * 15 * 10 мм
дополнительного питания не требует (двухпроводной вариант)
есть возможность подстройки
частота обновления: около 500 мс/время
обещанная точность измерения: 1% (+/-1 разряд)

И всё было бы хорошо, поставил по месту и пользовался, да попалась на глаза информация о возможности их доработки – добавление функции измерения тока.

Цифровой китайский вольтметр

Приготовил всё необходимое: двухполюсной тумблер, выводные резисторы – один МЛТ-1 на 130 кОм и второй проволочный на 0,08 Ом (изготовил из нихромовой спирали диаметром 0,7 мм). И целый вечер согласно найденной схемы и руководства по её реализации соединял это хозяйство проводами с вольтметром. Безрезультатно. То-ли догадливости в понимании недосказанного и недочерченного в найденном материале не хватило, то ли имели место отличия в схемах. Вольтметр не работал никак вообще.

Подключаем модуль цифровой вольтметр

Пришлось выпаивать индикатор и изучать схему. Тут уже требовался не маленький паяльник, а махонький, так, что повозился изрядно. Зато в течении следующих пяти минут, когда вся схема стала доступна обзору, всё–всё понял. В принципе знал, что с этого и нужно начинать, но уж очень хотелось решить вопрос «по лёгкому».

Схема доработки V-метра

Схема доработки: амперметр в вольтметр

Так родилась эта схема соединения дополнительных электронных компонентов с уже существующими в схеме вольтметра. Отмеченный синим цветом штатный резистор схемы подлежит обязательному удалению. Скажу сразу отличия от других схем приведённых в интернете нашёл, например соединение подстроечного резистора. Всю схему вольтметра перерисовывать не стал (повторять не собираюсь), начертил только ту часть, которая необходима для доработки. То, что питание вольтметра нужно делать отдельным считаю очевидным, всё-таки начало отсчёта в показаниях должно начинаться с нуля. В дальнейшем выяснилось, что питание от батарейки или аккумулятора не подойдет, ибо токопотребление вольтметра при напряжении в 5 вольт составляет 30 мА.

Плата — модуль китайский вольтметр

После сборки вольтметра взялся за суть действа. Мудрствовать не буду, просто покажу и расскажу, что с чем соединить, чтобы всё получилось.

Пошаговая инструкция

Итак , действие первое – из схемы выпаивается СМД резистор сопротивлением 130 кОм стоящий на входе плюсового провода питания, между диодом и подстроечным резистором 20 кОм.

Подключаем резистор в вольтметр-амперметр

Второе . На освободившейся контакт, со стороны подстроечника припаивается провод желаемой длины (для пробы удобно 150 мм и лучше красного цвета)

Выпаять СМД резистор

Третье . На дорожку соединяющую резистор 12 кОм и конденсатор, с «земляной» стороны припаивается второй провод (например синий).

Испытание новой схемы

Теперь согласно схемы и этого фото «вешаем» на вольтметр дополнение: тумблер, предохранитель и два резистора. Тут главное правильно подпаять вновь установленные красный и синий провода, впрочем, не только их.

Блок вольтметр переделываем в А-метр

А вот тут проводов побольше, хотя всё и просто:

» — парой соединительных проводов подсоединён э/двигатель
«отдельное питание вольтметра » — аккумулятор с ещё двумя проводами
«выход блока питания » — ещё парочка проводов

После подачи питания на вольтметр сразу высветилось «0,01», после подачи питания на электродвигатель измеритель в режиме вольтметра показал напряжение на выходе блока питания равное 7 вольтам, затем переключил в режим амперметра. Переключение производил при отключении подачи питания на нагрузку. В дальнейшем вместо тумблера поставлю кнопку без фиксации, так безопасней для схемы и удобней для эксплуатации. Порадовало то, что всё заработало с первой попытки. Однако показания амперметра были отличные от показаний на мультиметре больше чем в 7 раз.

Китайский вольтметр — амперметр после переделки

Тут и выяснилось, что проволочный резистор вместо рекомендованного сопротивления 0,08 Ом имеет 0,8 Ом. Ошибся в измерении при его изготовлении в подсчёте нулей. Вышел из положения так: крокодил с минусовым проводом с нагрузки (оба чёрные) подвинул по распрямлённой нихромовой спирали в сторону входа с блока питании, тот момент, когда показания мультиметра и доработанного теперь уже ампервольтметра совпали и стали моментом истины. Сопротивление задействованного участка нихромовой проволоки составило 0,21 Ом (мерил приставкой к мультиметру на пределе «2 Ом»). Так что это даже и не плохо получилось, что вместо 0,08 резистор получился 0,8 Ом. Тут как не считай, по формулам, всё равно придётся подгонять. Для наглядности результат своих хлопот записал на видеоролик.

Видео

Приобретение данных вольтметров считаю удачным, вот только жаль, что их нынешняя цена в том магазине сильно выросла, без малого 3 доллара за штуку. Автор Babay iz Barnaula.

Для цифрового контроля напряжения и тока в блоке питания не обязательно самому изготавливать АЦП и индикатор. Для этой цели вполне подойдет китайский мультиметр стоимостью 3-4 доллара, что по цене сопоставимо з затратами на изготовление собственной цифровой индикации.

Для переделки был выбран популярный M830B. Ниже подробно, в картинках расписана переделка мультиметра для индикации напряжения и тока в вашем блоке питания.

Основным смыслом переделки было уменьшение размеров платы с индикатором, т.е. просто часть платы надо было отрезать. Для переделки был приобретен самый простой и дешевый китайский мультиметр M830B. Схему мультиметра M830B можно скачать в нашем файловом архиве. Предел измерения величины напряжения нашей конструкции составит 200 В, а предел по току 10 А. Для выбора режима измерения «Напряжение» — «Ток» используется переключатель S1 с двумя группами контактов. На схеме показано положение переключателя в режиме измерения напряжения.
Вначале надо разобрать мультиметр и вытащить плату. Вид платы со стороны деталей вы можете увидеть на фотке.

А здесь фото платы со стороны индикатора.

Наша конструкция будет размещена на двух платах. Одна плата с индикатором, другая плата с деталями входной части мультиметра и дополнительным стабилизатором на 9 вольт. Схема второй платы приведена на картинке. В качестве резисторов делителя используются выпаянные резисторы с платы мультиметра. Их обозначение на схеме, соответствует обозначениям на плате мультиметра M830B. Также на схеме приведены дополнительные пояснения. Буквы в кружочках соответствуют точкам подключения одной платы к другой. Для питания конструкции используется маломощный стабилизатор напряжения, который подключается к отдельной обмотке трансформатора.

Собственно приступим. Выпаиваем R18, R9, R6, R5. Резисторы R6 и R5 сохраняем для входной части нашей конструкции. Отрезаем верхний контакт R10 от схемы и вырезаем часть дорожки(на фотке помечено крестиками). Выпаиваем R10. Выпаиваем R12 и R11.

R12 и R11 соединяем последовательно. И припаиваем одним концом к верхнему контакту R10, а другим к отрезанной от R10 дорожке. Выпаиваем R20 и запаиваем его на место R9. Выпаиваем R16 и сверлим для него новые отверстия (см. фотку)

Припаиваем R16 на новое место.

А здесь вид на пайку R16 со стороны индикатора.

Берем ножницы по металлу и отрезаем часть платы.

Переворачиваем плату индикатором к себе. Ближний от индикатора контакт R9(теперь там R20) отрезаем от схемы(помечено крестиком). Дальние от индикатора контакты R9(теперь там R20) и R19 соединяем вместе (со стороны индикатора), на фотке обозначено красной перемычкой. Верхний контакт R10 (там теперь R11 и R12) соединяем с нижним контактом R13, на фотке обозначено красной перемычкой. Удаляем часть дорожек помеченных крестиками. И припаиваем перемычку к ближнему от индикатора контакту R9(теперь там R20), взамен удаленной дорожки.

Удаляем помеченные крестиком дорожки, и подготавливаем контактные пятачки для распайки со второй платой, на фотке указаны стрелочками.

Припаиваем перемычку. Припаиваем контактные провода от второй платы, соблюдая соответствие букв(a-A, b-B и т.д.)

Все! Конструкция собрана, приступаем к проверке. Подсоединяем к источнику питания и измеряем напряжение батарейки. Работает!

На этой фотке конструкция встроена в блок питания, для которого и создавалась. При подключенной нагрузке, нажатием кнопки «Напряжение-Ток», на индикаторе высвечивается значение протекающего тока.

Амперметр. Виды и работа. Применение и особенности

Приборы для измерения силы тока

Амперметр – это устройство для определения силы как постоянного, так и переменного тока в электрической цепи. Исходя из предназначения приборов для определенных величин тока, различают амперметры, миллиамперметры и микроамперметры.
В зависимости от принципа действия и особенностей применения, различают следующие виды амперметров. Рассмотрим детально их специфику и основные параметры:

аналоговые амперметры, в которых предусмотрена магнитоэлектрическая система. Они производятся на базе катушки из тонкой проволоки, вращающейся между магнитными полюсами. В процессе прохода тока через катушку она фиксируется под воздействием вращающего момента, значение которого пропорционально величине тока. В устройстве предусмотрена специальная пружина, которая препятствует повороту катушки, а упругость пружины пропорциональна углу вращения. При установлении баланса данные моменты выравниваются, а стрелка устанавливается на значении, пропорциональном величине тока на данный момент.

Преимуществом аналоговых приборов является то, что нет необходимости в обеспечении независимого питания для определения результата, поскольку в процессе измерения используется питание непосредственно электроцепи, которая замеряется. Также плюсом выступает повышенная чувствительность. Среди минусов следует назвать длительное время для фиксации стрелки в устойчивом положении.

электромагнитные – разработаны в виде механизмов с зафиксированной катушкой, по которой проходит ток. Также предусмотрено несколько сердечников на оси. Приборы предназначены для фиксации измерительными щупами постоянного тока. Элементами устройств являются измеритель и шкала с промаркированными делениями.

Несомненными плюсами такого типа приборов является возможность измерения силы переменного и постоянного тока, а также удобство использования. Недостатками считаются низкая чувствительность, вследствие чего они используются в сферах, где нет необходимости в сверхточных показателях;

электродинамические приборы – их принцип действия базируется на взаимодействии магнитных полей напряжения, протекающего по зафиксированной и вращающейся катушками. В устройствах применяется одновременное и попеременное включение катушек, использоваться прибор может при повышенных частотах до 200 Гц. Приборы обладают чувствительностью к посторонним магнитным полям, поэтому измерения не отличаются высокой точностью, причем замеры рекомендуется проводить в отдалении от прочих источников магнитного поля;
ферродинамические – являются одними из наиболее современных и используемых типов амперметров, поскольку практически не реагируют на прочие магнитные поля и отличаются прочностью. Элементами устройства выступают замкнутый магнитопроводник из ферромагнитного материала, сердечник в основании и зафиксированная катушка. Основная сфера использования приборов такого вида – оборона и комплексы обеспечения безопасности, поскольку они обеспечивают высокую точность полученного результата измерений;
цифровые амперметры – современные модернизированные устройства, имеющие высокую популярность благодаря удобству использования и точности показателей. Благодаря устойчивости цифрового мультиметра к внешним условиям, температуре и изменениям давления, его можно использовать в условиях вибрации и тряски. Также они подлежат использованию в горизонтальном и вертикальном положениях, что не отражается на точности результата.

Полученные данные в цифровом виде позволяют отслеживать и контролировать показатели автоматически даже при отсутствии оператора.

Разбираясь в вопросе, для чего нужен прибор амперметр, следует отметить, что его ключевой и единственной функцией является измерение силы постоянного и переменного тока на конкретном участке электрической цепи. На основании полученных данных можно делать научные выводы, а на практике приборы применяются для повышения эффективности и производительности различных устройств на основании полученных данных.

Амперметры широко используются на промышленных предприятиях, осуществляющих выработку и распределение электро- и тепловой энергии. Также предназначение прибора немаловажно в сферах:

электролаборатории;
автомобилестроительная отрасль;
точные науки;
строительная сфера.

Также приборы широко используются в быту. К примеру, специалисты, занимающиеся ремонтом автомобилей, замеряют при помощи амперметра значения электропотребления различных устройств.

Что еще нужно знать про амперметры переменного тока

В практических измерениях силы тока используют 3 основные единицы — собственно ампер, микроампер и миллиампер. Сокращенные обозначения — А, мкА и мА соответственно. По используемой единице измерения выделяют:

Шунты, которые раздвигают диапазон измерений, подсоединяют при помощи особых гаек. Подключение шунта к измерительному прибору должно производиться строго до включения питания. Необходимо внимательно следить за соблюдением полярности при подключении, в противном случае прибор «измерит» отрицательное значение силы тока. Электромагнитный амперметр менее чувствителен, чем магнитоэлектрический, но зато подходит как раз для замеров переменного тока.

Но преимуществом в этом случае будет лучшая защита от негативных внешних факторов. Отпадает необходимость использовать внешние защитные экраны для противодействия наводкам. Сама конструкция — чисто механически — проста и надежна, стабильна при любых нормальных ситуациях. Из-за этого ферродинамический амперметр используют в ответственных отраслях промышленности и на оборонных объектах. Пользоваться им к тому же сравнительно просто, а точность замеров выше, чем у других аналоговых аппаратов.

Свои преимущества есть и у цифрового амперметра. Он находит применение как в производстве, так и в повседневной жизни. Подобные устройства сравнительно невелики, но очень точны. Кроме того, они:

имеют меньшую массу, чем аналоговые приборы;
не подвержены воздействию вибраций;
сохраняют работоспособность после слабого удара;
одинаково эффективны в горизонтальном или вертикальном положении;
могут переносить довольно значительные колебания температур и давления.

Если нужны максимально точные замеры, следует отдавать предпочтение амперметрам с сопротивлением не более 0,5 Ом. Очень хорошо, когда зажимы контактов подвергаются антикоррозийной обработке. При выборе устройства нужно смотреть и на качество изготовления корпуса. Малейшие механические дефекты там совершенно недопустимы, как и любое нарушение герметичности. Попадание внутрь воды либо водяных паров не только сокращает срок службы амперметра, но и многократно понижает достоверность его показаний.

READ Резонанс токов

Что такое амперметр переменного тока, смотрите далее.

Конструктивные особенности

Существует несколько видов приборов, которые конструктивно отличаются друг от друга. Служат они для измерения переменного и постоянного тока. По своему принципу действия амперметры бывают:

электромагнитными;
магнитоэлектрическими;
тепловыми;
электродинамическими;
детекторными;
индукционными;
фото- и термоэлектрическими.

Из всех видов наиболее точными считаются электромагнитные и магнитоэлектрические приборы. Основу магнитоэлектрических устройств составляет постоянный магнит. При прохождении тока через обмотку рамки, между ним и магнитом создается крутящий момент.

С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале амперметра и показывает значение силы тока. В электродинамическом приборе основными деталями считаются подвижная и неподвижная катушки. Они могут быть соединены между собой как последовательно, так и параллельно.

Проходящие через них токи взаимодействуют между собой, и подвижная катушка, соединенная со стрелкой, отклоняется. Если с помощью амперметра измеряется большая сила тока, то его соединяют через трансформатор.

Общая характеристика

По конструкции амперметры делятся:

со стрелочной измерительной головкой без электронных схем;
со стрелочной измерительной головкой с использованием электронных схем;
с цифровым индикатором.

Приборы со стрелочной головкой

Наиболее распространены амперметры, в которых движущаяся часть прибора со стрелкой поворачивается на угол крена, пропорциональный величине измеряемого тока.

Амперметры бывают магнитоэлектрическими, электромагнитными, электродинамическими, тепловыми, индукционными, детекторными, термоэлектрическими и фотоэлектрическими.

Магнитоэлектрическими амперметрами

измеряют силу постоянного тока; индукционными и детекторными — силу переменного тока; амперметры других систем измеряют силу любого тока. Самыми точными и чувствительными являются магнитоэлектрические и электродинамические амперметры.

Приборы со стрелочной головкой могут снабжаться дополнительными электронными схемами для усиления сигнала, подаваемого на головку (для измерения токов, существенно меньших чем ток полного отклонения головки, который для большинства магнитоэлектрических приборов составляет 50 мкА и более), защиты головки от перегруза и прочее.

Приборы с цифровым индикатором

Дополнительные сведения:

В последнее время приборы со стрелочной измерительной головкой стали вытесняться приборами с цифровым индикатором на основе жидких кристаллов и светодиодов.

Принцип действия стрелочной измерительной головки

Дополнительные сведения: Системы измерительных приборов

Принцип действия самых распространённых в амперметрах систем измерения:

В магнитоэлектрической системе прибора крутящий момент стрелки создаётся благодаря взаимодействию между полем постоянного магнита и током, который проходит через обмотку рамки (вращающий момент). С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале. Угол поворота стрелки прямо пропорционален силе тока, поэтому шкала магнитоэлектрического прибора линейна. Направление поворота стрелки зависит от направления протекающего через рамку тока, поэтому магнитоэлектрические амперметры непригодны для непосредственного измерения силы переменного тока (стрелка будет дрожать возле нулевого значения), и требуют правильной полярности подключения в цепи постоянного тока (иначе стрелка будет отклоняться левее нуля).

В электромагнитной системе прибора вращающий момент стрелки создаётся между катушкой и подвижным ферромагнитным сердечником, к которому прикрепляется указательная стрелка.

В электродинамической системе измерительная головка состоит из неподвижной и подвижной катушек, соединённых параллельно или последовательно. Взаимодействие между токами, которые проходят через катушки, вызывает отклонения подвижной катушки и соединённой с нею стрелки.

Во всех вышеуказанных системах угол поворота стрелки устанавливается при равенстве вращающего момента и момента сопротивления пружины.

Принцип работы

Первый прибор в начале XIX века изобрел Швейгер, но он тогда назывался гальванометром. Рисунок простейшего амперметра выглядит так. На оси кронштейна расположен якорь из стали со стрелкой. Эта конструкция расположена параллельно постоянному магниту, который воздействует на якорь и придает ему магнитные свойства.
Вдоль магнита и стрелки проходят силовые линии, что соответствует нулевому положению на шкале. Как только начнет проходить электрический ток по шине, то произойдет образование магнитного потока. Его силовые линии будут расположены перпендикулярно линиям постоянного магнита.

Под таким воздействием якорь будет стараться повернуться на 90°, а магнитный поток воспрепятствует его возвращению в исходное положение. От величины и направления тока, который проходит по шине, зависит взаимодействие магнитных потоков. Соответственно этой величине стрелка отклонится от нуля по шкале.

Разновидности амперметров тока.

Существует два типа устройств, для измерения силы тока, два вида амперметров тока. Тип первый и тип второй.

Тип первый — аналоговый (он же стрелочный амперметр).
Тип второй — цифровой.

Тип первый — стрелочный амперметр тока, выглядит он вот таким образом:

Система этого амперметра тока магнитоэлектрическая. А в составе устройства: постоянный магнит, внутри которого вращается катушка из тонкой проволоки. В момент подачи тока катушка направлена на поле при действии момента вращения. Причём величина момента является пропорциональной силе тока. Имеется в устройстве и специальная пружина, которая в момент подачи тока является неким препятствием для вращающейся катушки. Момент упругости пружины в свою очередь пропорционален углу закручивания.

Измерение силы тока происходит таким образом, что при уравновешивании вышеописанных моментов стрелка и показывает искомое значение, равное силе тока, силе воздействия.

Чтобы увеличить предел измерения необходимо параллельно амперметру установить шунт. Резистор, определённой величины, которая рассчитана заранее. Такое устройство названо — резистор шунтирующий.

Для точных измерений с резистором в цепи необходимо придерживаться простых правил. Если в цепи действует измерительный прибор — вольтметр, то входное сопротивление необходимо делать немного больше у самого прибора. В случае работы с амперметром ситуация другая и входное сопротивление прибора следует сделать меньше. В противном случае, если не придерживаться таких правил измерение окажется неверным, и некорректными окажутся показания амперметра. Вся измерительная техника всегда была разработана с учётом неких особенностей и грамотное и правильное использование только залог успешного измерения и результата в целом.

Насколько внимательно отнесётесь к режиму работы устройств мультиметров, настолько правильными окажутся опыты и текущие измерения. Пренебрегая законами и правилами эксплуатации приборов и техники можно не только выяснить неверные результаты измерений, но и испортить устройство, вывести его из строя.

По сей день пользуются аналоговыми амперметрами тока. И это не случайно, их плюсов так много, что люди ещё не скоро смогут от них отказаться. И смогут ли отказаться вообще? Плюсы прибора под названием аналоговый амперметр:

READ Переполюсовка автомобильного аккумулятора

— не нуждаются в независимом питании;

— удобны в отображении информации;

— имеется винтик, на большинстве моделей, который корректирует точность измерения.

Минус тоже есть, но он всего один и очень невзрачный:

— небольшая инертность стрелок может заставить несколько секунд ожидать результаты измерений.

Тип второй — амперметр тока цифровой. В его составе значатся:

— АЦП (аналого-цифровой преобразователь). Именно он преобразует силу тока в данные цифровые, что в дальнейшем можно видеть на дисплее устройства. Дисплей современного ЖК вида.

Огромное отличие таких видов амперметров только в том, что нет стрелки и нет инертности. Результаты измерения можно видеть сразу на дисплее. Разные виды амперметров тока выводят информацию на экран с различной скоростью. Современные виды к тому же и малогабаритны.

Имеются и минусы таких новичков:

— наличие собственного источника питания должно быть непременно.

Деление на этом амперметров не закончилось. Существуют также виды, которые измеряют силу тока переменного напряжения и измеряющие силу тока постоянного напряжения. Но это не значит, что при отсутствии амперметра для измерения переменного тока Вы не сможете её измерить. Измерить можно, и поможет вот такая схема:

Поможет не собирать каждый раз подобную систему мультиметр. Устройство сочетает в себе сразу несколько функций и может измерить силу тока и постоянного и переменного.

Вот схема для измерения силы тока амперметром:

Схемы подключения амперметра

Рисунок — Схема прямого включения амперметра

Рисунок — Схема косвенного включения амперметра через шунт и трансформатор тока

Влияние температуры на измерение тока

Амперметр — чувствительное устройство, на которое существенно влияет температура окружающей среды. Изменение температуры вызывает ошибку в показаниях. Вы можете использовать добавочное сопротивление (балластное сопротивление). Сопротивление с нулевым температурным коэффициентом называют добавочным сопротивлением (swamping resistance). Оно подключается последовательно с катушкой электроизмерительного прибора. Балластное сопротивление уменьшает влияние температуры на показания прибора.

Амперметр имеет встроенный предохранитель, который защищает его от скачков тока (неправильное подключение). Если через амперметр протекает значительный ток, предохранитель перегорит, тем самым разорвав электрическую цепь и сохранив измерительную систему прибора. Соответственно прибор нельзя будет использовать, пока не будет заменена плавкая вставка.

Сфера применения амперметров

Приборы для измерения тока нашли применение в различных сферах. Их активно используют на крупных предприятиях, связанных с генерацией и распределением электрической, тепловой энергии. Также их используют в:

— электролабораториях;

— автомобилестроении;

— точных науках;

— строительстве.

Но не только средние и крупные предприятия используют этот прибор: они востребованы и среди обычных людей. Практически любой опытный автоэлектрик имеет в арсенале подобное устройство, позволяющее проводить замеры показателей электропотребления приборов, узлов автомобилей и пр.

Аналоговый амперметр

Работают такие приборы благодаря магнитоэлектрической системе, которая работает следующим образом:

В корпусе Амперметра располагается катушка из тончайшей проволоки, расположенной среди постоянных магнитов и связана со специальной пружиной.

Как только через катушку начинает протекать электрический ток, то вокруг нее формируется электромагнитное поле, которое вступает во взаимодействие с магнитным полем постоянных магнитов, и катушка меняет свое положение под действием вращающего момента, а прикрепленная пружина тормозит ее.

Как только моменты вращения и торможения уравновешиваются катушка замирает, а вместе с ней и стрелка, которая указывает пропорциональное значение тока, который сейчас проходит через измерительный прибор.

Иногда для повышения предела измерений в цепь с амперметром включается резистор, параметры которого просчитываются заранее. И такой резистор называется — шунтирующим.

Амперметр монтируется в цепь последовательно (в разрыв), поэтому для него крайне важно внутреннее сопротивление и чем меньше оно будет, тем лучше. Ведь если внутреннее сопротивление амперметра будет велико, то он (амперметр) для существующей сети, является резистором, что приведет к снижению тока в цепи и его данные не будут соответствовать реальным параметрам

Ведь если внутреннее сопротивление амперметра будет велико, то он (амперметр) для существующей сети, является резистором, что приведет к снижению тока в цепи и его данные не будут соответствовать реальным параметрам.

Внутреннее сопротивление учитывается при производстве амперметра и с учетом его настраивается система магнитов и пружины.

К несомненным плюсам аналоговых измерителей относится то, что для их функционирования не требуется отдельное питание и они работают от непосредственно протекающего тока, но минусом является то, что такие измерители довольно инерционны.

То есть мы видим величину протекающего тока не сразу, а с задержкой, которая связанна с тем, что внутренней системе требуется некоторое время для принятия равновесия.

Виды амперметров

Классифицировать устройства можно по способу индикации. Наиболее широко распространены аналоговые амперметры – с градуированной шкалой, по которой движется стрелка. Современные приборы имеют цифровой дисплей, на котором отображается значение величины тока.

Приборы со стрелочной головкой

Стрелочные амперметры постепенно исчезают. Они отличаются более сложным устройством, чем современные модели, и обладают ограниченной областью применения. Еще один недостаток – меньший срок работы из-за наличия большего количества механических деталей. При этом современные условия иногда требуют измерения меньших величин, чем требуется для отклонения стрелки даже на одно деление. Из-за этого стрелочные приборы приходится модифицировать усилителями сигнала.

Интересно. Долгое время эти приборы не имели аналогов – точность измерений была достаточно высокой. Однако развитие электротехнической промышленности позволило разработать более дешевые в изготовлении приборы.

Принцип действия стрелочной головки

Еще одна сложность при использовании стрелочного амперметра – принцип работы стрелки, отличающийся в разных системах измерения:

Магнитоэлектрическая. Стрелка поворачивается по линейной шкале, пропорциональной силе тока. Вращающий момент задается током, проходящим через обмотку рамки.
Электромагнитная. Стрелка закреплена на сердечнике из ферромагнита, который двигается внутри катушки.
Электродинамическая. Используются две катушки с последовательным либо параллельным соединением. На подвижной – закреплена стрелка, поворачивающаяся от взаимодействия между токами катушек.

Во всех типах прибора используется корректор – специальный винт, соединенный с пружиной. Он необходим для установки стрелки в нулевое положение.

Игнорирование начальной регулировки может привести к неправильному отображению величины измеряемого тока, так как стартовое положение стрелки будет находиться левее нуля.

Приборы с цифровым индикатором

Цифровые устройства вытесняют аналоговые, благодаря ряду отличий:

простота изготовления – дешевле производить, легче собрать самостоятельно;
возможность измерения меньших величин;
отсутствие износа подвижных частей – дольше служат, не требуют замены элементов;
наглядная и удобная индикация;
меньший вес.

Переход к цифровому исполнению позволил шире применять приборы в быту. Они проще в использовании – вертикальное и горизонтальное расположение не влияет на работу. Также они лучше защищены от внешних воздействий, например, механических ударов по корпусу.

Магнитоэлектрические амперметры

Устройства, реагирующие на магнитные явления (магнитоэлектрические) применяют для того, чтобы замерить токи очень маленьких значений в цепях с постоянным током. Внутри них нет ничего лишнего, кроме катушки, подсоединенной к ней стрелки и шкалы с делениями.

Термоэлектрические амперметры

Используют для измерения переменного тока с высокой частотой. Внутри прибора установлен нагревательный элемент (проводник с высоким сопротивлением) с термопарой. Из-за проходящего тока нагревается проводник, и термопара фиксирует величину. Из-за возникающего тепла отклоняется рамка со стрелкой на определенный угол.

Ферродинамические

Очень надежные приборы, которые обладают высокой прочностью и мало подвергаются воздействию магнитных полей, возникающих не в приборе. Такого рода амперметры устанавливают в автоматические контролирующие системы как самописцы.

Бывает так, что шкалы прибора недостаточно и необходимо увеличить значения, которые стоит замерить. Чтобы этого достичь используется шунтирование (проводник с высоким сопротивлением присоединяется параллельно прибору). Например, чтобы установить значение силы в сто ампер, а прибор рассчитан всего на десять, то присоединяют шунт, у которого значение сопротивления в девять раз ниже, чем у прибора.

На схемах принципиальных амперметры всегда обозначаются подобным образом:

Основанные на электродинамике

Можно применять не только для замеров силы постоянного тока, но и переменного. Из-за особенностей прибора, его можно применять в таких сетях, где частота достигает двухсот герц. Электродинамический амперметр используется в основном как контрольный измеритель для проверки приборов.

Они сильно реагируют на сторонние магнитные поля и на перегрузки. Из-за этого в качестве измерителей используются редко.

Электромагнитные устройства

В отличие от магнитоэлектрических их можно применять и для сетей с переменным током, чаще всего в цепях промышленного назначения с частотой в пятьдесят герц. Электромагнитным амперметром можно пользоваться для замеров в цепях с большой силой тока.

Разновидности амперметров

Принято делить их на 3 главных типа конструкций:

стрелочный электромеханический;
стрелочный электронный;
полностью цифровой с современными стандартами индикации измерений.

Стрелочные приборы распространены больше остальных, потому что они отличаются большой надежностью и простотой. Для измерения силы переменного тока могут применять индукционные, детекторные и прочие амперметры, кроме магнитоэлектрических устройств (рассчитанных на постоянный ток). Иногда встречается оснащение аппаратов со стрелочной головкой специальными электронными контурами, которые усиливают передающийся сигнал.

Сама цифровая индикация может быть выполнена на базе как жидких кристаллов, так и светодиодов. Если говорить о стрелочных приборах, то разница между ними касается того, как именно создается вращение стрелки. В электромагнитных аппаратах оно возникает в результате механического действия тока в промежутке между катушкой и движущимся сердечником из ферромагнитного материала. К сердечнику и крепится стрелка. Задание угла поворота происходит, когда становятся равными вращающий момент и сопротивление рабочей пружины.

Отдельного внимания заслуживают щитовые амперметры. По принципу работы они почти не отличаются от других типов. Вместо отдельной «коробочки» используется целый «щит», обеспечивающий стабильность положения прибора. Именно такие устройства востребованы:

в производственных цехах;
в лабораториях промышленных предприятий;
в учебных заведениях;
на генерирующих и распределяющих ток объектах;
в бортовой аппаратуре транспортных средств;
в автоматизированных комплексах;
в трансформаторных подстанциях.

Как подключить амперметр

Амперметр необходимо подключать в строгой последовательности – он располагается между источником электропитания и нагрузкой. Для проведения правильных измерений необходимо четко знать тип напряжения в источнике электропитания – постоянный или переменный ток. Использовать необходимо только соответствующий для конкретного типа тока прибор.

Разъясним детально, как необходимо подключить амперметр, чтобы получить точные и корректные показатели тока:

требуется выбрать необходимый шунт, максимальный ток которого ниже тока, который нужно замерять;
затем амперметр подключается к шунтам специальными гайками, расположенными на самом амперметре;
подключение амперметра осуществляется только после обесточивания измеряемого прибора посредством разрыва электрической цепи;
включите амперметр в цепь с шунтом;
соедините элементы правильно, чтобы обеспечить четкое соблюдение полярности для корректного отображения данных;
подключите электропитание, после чего можно считывать результаты на амперметре.

В качестве мер предосторожности отметим, что ни при каких обстоятельствах не следует подключать амперметр в розетку без какой-либо нагрузки. Поскольку устройство обладает небольшим входным сопротивлением, при подключении без нагрузки он просто сгорит.

Сферы применения амперметров включает как крупные промышленные предприятия по выработке и распределению электроэнергии, так и строительство, автомобилестроение, наука. Также они применяются в бытовой сфере среди владельцев автомобилей для проведения самостоятельных измерений автомобильных приборов.

Источники

https://odinelectric.ru/wiring/tools/chto-takoe-ampermetr
https://www.meratest.ru/articles/shto_takoe_ampermetr/
https://rusenergetics.ru/praktika/princip-dejstviya-ampermetra
https://pue8.ru/elektrotekhnik/813-ampermetr-naznachenie-skhemy-podklyucheniya-primenenie-tipy.html
https://amperof.ru/instrument/ampermetr-ustrojstvo-pribora.html
https://principraboty.ru/princip-raboty-ampermetra/
https://ElectroInfo.net/instrumentarij/ustrojstvo-ampermetra-i-princip-ego-dejstvija.html

Как подключить вольтамперметр к зарядному устройству — подборка схем

Ток, потребляемый вольтметром, составил около 15мА и менялся в зависимости от количества засвеченных сегментов. Вольтметр амперметр BY42A рассчитан на более высокое измеряемое напряжение — до В, но напряжение питания прибора должно находиться в пределах 3, В.

Видать раньше выпускались индикаторы, в которых толстые провода имели цвет черный, красный и желтый, поэтому в интернете можно найти вот такую картинку: Подключение прибора WR В нашем случае данный разъем имеет синий, черный и красный провода, и черный провод находится в разъеме посередине, поэтому мы решили еще раз их перепроверить.

Теперь прибор готов к применению.

Первым делом подозрения упали на шунт. Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! Как подобрать шунт? Вместо него я взял несколько резисторов типоразмера и сопротивлением 0.

Подключение вольтамперметра

Примерная цена составляет 3,,5 у. При подключении устройства в сеть постоянного тока на табло показывается полярность подключения. Цифровой прибор может запитываться как от отдельных источников, так и от одного эксплуатируемого и измеряемого источника напряжения. Эти конструкции отличаются компактностью, а точность такого аппарата зависит от качества встроенного контроллера.

Подключение вольтметра Напряжение на источнике питания или элементе цепи измеряется аппаратом, который подключается параллельно устройству. Переключение производил при отключении подачи питания на нагрузку. Схема подключения вольтметра амперметра и вентилятора к зарядному устройству из компьютерного блока питания Скачать схему подключения вольтметра амперметра и вентилятора к зарядному устройству С зарядным устройством из компьютерного блока питания все понятно. Давайте рассмотрим схему подключения китайского вольтметра амперметра первой модели к регулируемому блоку питания.

READ Проверяем аккумулятор мультиметром: полезные советы

Cхема подключения dsn vc288

Китайский вольтамперметр dsn-vc Для тех, кто не совсем понял: черный толстый провод подключается на минус источника, красный на плюс начнет показывать вольтметр , синий толстый провод подключается к нагрузке, а со второго конца нагрузки уходит на плюс источника показывает амперметр.

Китайский вольтамперметр dsn-vc На освободившейся контакт, со стороны подстроечника припаивается провод желаемой длины для пробы удобно мм и лучше красного цвета Выпаять СМД резистор Третье. 3 НЕДОСТАТКА КИТАЙСКОГО ВОЛЬТАМПЕРМЕТРА КОТОРЫЕ НАДО ЗНАТЬ ПРИ ПОКУПКЕ.

Рейтинг

( 1 оценка, среднее 4 из 5 )

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Как установить амперметр в цепь аккумулятора

Примерная цена составляет 3,,5 у. Давайте рассмотрим схему подключения китайского вольтметра амперметра первой модели к регулируемому блоку питания.

Модернизация и ремонт После переделки блока питания АТХ в лабораторный захотелось оснастить его ампервольтметром. Минус внешнего источника подать на общий провод схемы. Непонятно, почему китайцы решили сэкономили на паре копеечных деталей. Китайский ампервольтметр — ошибки в подключении Схема подключения При токе через прибор в 7 ампер ощутимо нагрелся шунт на плате, выполненный в виде п-образной перемычки.

Заказ пришел, с блоками все в порядке, механических повреждений нет, но ни паспорта, ни инструкции, описывающей подключение устройства, в комплекте не было. Если все было правильно подсоединено, на табло должны подсветиться две шкалы.

Также это придется по душе и тем, кто работает на дорогом оборудовании, на работу которого может пагубно повлиять регулярное падение напряжения сети.

Возможно это микроконтроллер широкого применения, но таких в корпусе SOIC и имеющих землю на 1-ом, а питание на ом выводе не встречал. Их стоимость явно на порядок ниже остальных комплектующих, того же ad, например.

Для переделки потребуются начальные навыки реверс инженеринга чтобы убедиться, что схема та самая , пайки мелких деталей и знание закона Ома : Схема до переделки: Схема после: Красным обозначены перерезанные дорожки. ВОЛЬТМЕТР-АМПЕРМЕТР ТЕСТ, КАЛИБРОВКА, СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ. АЛИЭКСПРЕСС

Join the conversation

Учитывая широкий ассортимент современных вольтамперметров, можно столкнуться с проблемой их подключения. Подключаем резистор в вольтметр-амперметр Второе. А вот с цветами проводов давайте разбираться.

Не каждый сразу поймет, какой провод, куда нужно подключать, а инструкции обычно только на китайском языке.

Большинство устройств может быть отрегулировано при помощи встроенных резисторов.

Скорость вентилятора то же будет снижаться, но при низком напряжении радиаторы блока питания будут немного теплыми и ничего страшного не произойдет.

Схема подключения вольтметра амперметра к регулируемому блоку питания В нижней части схемы вентилятор и китайский вольтметр амперметр подключаются через стабилизатор напряжения LCV к выходу диодного моста параллельно конденсатору С1.

Не сразу и не вовремя выяснилось, что вход питания у него гальванически связан с минусовым входом шунта. Китайский вольтметр — амперметр после переделки Тут и выяснилось, что проволочный резистор вместо рекомендованного сопротивления 0,08 Ом имеет 0,8 Ом.

Стоит дороже предыдущих моделей, но и обладает повышенной верхней границей измерений в В.

Можно было, конечно, нагородить ещё одну дежурку и от неё запитать индикатор, но мне показалось это слишком жирным и я решил колупнуть сам индикатор. Как подключить китайский амперметр вольтметр

Характеристики приборов

Конструкция амперметра достаточно проста: стрелка с катушкой, находящейся в поле постоянного магнита. Принцип функционирования рассматриваемого устройства крайне прост: во время его включения по катушке будет течь электроток. Под воздействием силы Ампера катушка будет поворачиваться до того момента, пока упругость возвратных пружин не совпадет с силой Ампера.

Вам это будет интересно Измерение сопротивления

Нормальное функционирование вольтметра возможно при температурных показателях воздуха не более 25 — 30 градусов с влажностью до 80% и атмосферным давлением 650 — 800 мм ртутного столба. Частота питающей электросети составляет 50 Гц и имеет показатели напряжения 220В (частота не более 400 Гц). На показатели замеров значительное воздействие окажет форма кривой переменного напряжения электросети.

Возможности приспособления оценивают посредством таких параметров и величин:

Сопротивление рассматриваемого устройства.
Диапазон замеряемых показателей напряжения.
Категория точности замеров.
Диапазон границ частоты напряжения в переменной цепи.

Поделиться в соцсетях

На этом рисунке изображена схема подключения вольтметра и амперметра с отдельным токоизмерительным шунтом к блоку питания.

Параметры не ниже выходных БП: Uвх — Никакого спама, только полезные идеи!

Питание прибора должно находиться в рамках 4, В. Это и послужило поводом для написания данной статьи, ведь, скорее всего, мы не одни, которые столкнулись с вопросами подключения WR к цепям измерения.

Нижний начинается не от 0, и даже верхний предел вызывает сомнения, в даташите на HT Holtek он ограничен 24V, оригинального даташита не нашел. Также в Интернете встречаются иные модификации этого модуля, но суть переделок от этого не меняется — если Вам попался не такой модуль, просто скорректируйте схему по плате, выпаяв индикатор или прозвонив цепи тестером и вперед! С2 — предположительно 0. Первые три шнура чаще всего объединены для удобства.

Метки: вольтметр, амперметр

На этом рисунке изображена схема подключения вольтметра амперметра первой модели к зарядному устройству из компьютерного блока питания. Поэтому я решил написать специально отдельную статью, в которой подробно расскажу, как и каким образом подключить китайский вольтметр амперметр к зарядному устройству или самодельному регулируемому блоку питания. Таким же образом нужно соединить тонкий красный и желтый контакты. Потребление энергии менее 20 мА.

Подав питание на схему, индикатор начнет светиться. Большинство моделей имеют на своем корпусе специальные резисторы. Не сразу и не вовремя выяснилось, что вход питания у него гальванически связан с минусовым входом шунта. Толстые провода: Черный минус амперметра, синий выход амперметра, красный вход вольтметра. Вывод — вполне сносный измерительный прибор, позволит примерно понять проходящий ток и измерить напряжение, но только до 24 вольт.

Как подключить вольтамперметр к зарядному устройству — подборка схем

Разрешение 0,28 дюйма. Также BY42A можно встретить в двух вариантах исполнения платы, но цветовая маркировка проводов остается прежней. На AliExpress предлагается похожий измеритель на стм8с, но если посмотреть распиновку, это не он. Минус внешнего источника подать на общий провод схемы. Данный вольтметр, амперметр удобен еще и тем, что он реализуется в уже откалиброванном состоянии.

Это вносит ощутимую погрешность при питании индикатора от того-же источника, с которого измеряется ток погрешность вплоть до ампера с моим шунтом на 50А! Дело в том, что если подключить вольтметр амперметр к регулируемому выходу блока питания, то при понижении напряжения менее 4. Достаточно будет подключить зарядное, где установлен вольтамперметр к батареи, и мы увидим какое сейчас на ней напряжение. Здесь весьма часто протягивает руку помощи Алиэкспресс, оперативно поставляя китайские цифровые измерительные приборы. Вольтметр 100V + амперметр 50А подключаем шунт digital voltmeter ammeter

Разновидности

Точность измерений рассматриваемого устройства будет зависеть от принципа воздействия и разновидности приспособления. Согласно распространенной классификации все амперметры можно разделить на такие виды:

Магнитоэлектрические.
Электромагнитные.
Электродинамические.
Термоэлектрические.
Цифровые.
Ферродинамические.

Есть и иные аппараты специализированного назначения, чтобы измерять силу тока. Их применяют в узкопрофильных сферах, они не распространены настолько, как указанные выше.

Электромагнитный

Приспособления с электромагнитным принципом функционирования не оснащаются двигающейся катушкой, в отличие от магнитоэлектрических разновидностей приборов. Конструкция рассматриваемых устройств намного проще. В корпусе располагается спецустройство и 1 либо более сердечников, установленных на оси.

Рассматриваемый тип амперметра обладает меньшей восприимчивостью в сравнении с магнитоэлектрическим устройством, потому точность замеров аппарата будет значительно ниже. Достоинствами подобных приспособлений станет универсальность функционирования. Это значит, что они способны измерить силу тока в цепи постоянного и переменного токов. Это в значительной мере расширит сферу использования подобного устройства.

Электромагнитный амперметр

Магнитоэлектрический

Принцип воздействия подобной разновидности устройств основан на взаимодействии магнитного поля и двигающейся катушки, которая находится в конструкции приспособления.

Преимуществами рассматриваемого изделия станет невысокое энергопотребление при работе, повышенная восприимчивость и точность замеров. Каждый магнитоэлектрический прибор оснащается равномерным градуированием измерительной шкалы. Подобное даст возможность производить высокоточные замеры.

Важно! К минусам рассматриваемого приспособления относят сложность внутреннего устройства, присутствие двигающейся катушки. Подобное изделие не считается универсальным, поскольку оно подойдет лишь для постоянного тока.

Невзирая на минусы амперметра, такая разновидность аппарата широко распространена в разных промышленных сферах, в лабораториях.

Магнитоэлектрический амперметр

Термоэлектрический

Такая разновидность приспособлений для замера силы тока используется для электроцепей с высокочастотным током. В конструкции устройств есть магнитоэлектрический механизм, состоящий из проводов с припаянной термопарой. Во время прохождения тока подогреваются жилы проводки. Чем больше сила, тем выше поднимаются температурные показатели. По таким параметрам спецмеханизм будет проводить перевод нагрева в показатели тока.

Термоэлектрический амперметр

Электродинамический

Принцип функционирования рассматриваемых приспособлений основан на взаимодействии электрополей токов, проходящих по магнитным катушкам. Устройство амперметра включает в себя подвижную и неподвижную катушки. Универсальное функционирование на каждом виде тока станет главным преимуществом рассматриваемых видов амперметра.

Из минусов следует отметить большую восприимчивость, поскольку приспособления будут реагировать даже на наименьшие магнитные поля, которые расположены в непосредственной близости. Такие поля могут создать для рассматриваемого амперметра значительные помехи, потому подобные устройства используются лишь в защищенных экраном местах.

Электродинамический амперметр

Ферродинамический

Подобные приспособления отличаются самой большой эффективностью и точностью замеров. Электромагнитные поля, которые расположены в непосредственной близости с амперметром, не будут оказывать на прибор существенного воздействия, потому отсутствует необходимость в монтаже вспомогательных экранов для защиты.

Устройство подобного изделия включает в себя замкнутую ферримагнитную проводку, сердечник и неподвижную катушку. Подобная конструкция дает возможность улучшить надежность функционирования приспособления. Потому ферродинамические разновидности амперметров зачастую используют в военных сферах и оборонных предприятиях. К основным достоинствам аппарата также относят комфорт и простоту использования, точность замеров по отношению к ранее рассмотренным разновидностям приборов.

Вам это будет интересно Прибор для поиска скрытой проводки

Ферродинамический амперметр

Цифровой

Наиболее современная и комфортная разновидность устройств для замеров силы тока. В них отсутствуют стрелки, которые регулярно колеблются. Подобные приспособления оснащены монитором, где будут выведены показатели, которые отображают силу тока в амперах. В то же время они будут давать достаточно точные сведения. К важным достоинствам цифровых устройств относят их невосприимчивость к вибрации и встряске.

Ввиду этого возможно провести замеры силы тока в автопроводке на ходу, не останавливаясь. Большинство цифровых устройств оснащаются водозащитным и антиударным корпусом, что сделает их более стойкими для применения в трудных условиях. Так как в приспособлении отсутствует стрелка, то его возможно разместить по горизонтали, по вертикали либо под наклоном. Направление устройств во время снятия замеров никоим образом не воздействует на получаемые данные.

Цифровой амперметр

Важно! Цифровым приспособлениям не страшны небольшие механические удары, которые возможны от функционирующего вблизи оборудования. Нахождение в вертикальной либо горизонтальной плоскости устройства не оказывает воздействия на его функциональность, как и изменения температурных показателей и давления. Потому подобное устройство также используют снаружи.

Подключение китайского вольтметра амперметра с шунтом. Как подключить цифровой вольтметр, амперметр (китайский модуль) к блоку питания своими руками

Тема: как поставить измеритель тока и напряжения на источник питания.

Довольно удобно, когда на блоке питания установлен индикатор, показывающий постоянное напряжение и ток. При питании нагрузки всегда можно увидеть падение напряжения, величину потребляемого тока. Но не все блоки питания оснащены амперметрами и вольтметрами. В покупных, более дорогих блоках питания они есть, а в дешевых моделях их нет. Да и не всегда они устанавливаются в самодельных блоках питания. Сегодня можно приобрести за небольшие деньги цифровой модуль, измеряющий показатель постоянного тока и напряжения (китайский вольтметр-амперметр). Этот модуль стоит около 3 баксов. Купить можно отправкой из Китая, на ближайшем радиорынке, в магазине электронных компонентов.

Этот китайский цифровой вольтметр, сам модуль амперметра измеряет постоянный ток (до 10, 20 ампер, в зависимости от модели) и напряжение (до 100, 200 вольт). Имеет небольшие компактные размеры. Его можно легко установить в любой подходящий корпус (нужно вырезать соответствующее отверстие и просто вставить его туда). На обратной стороне платы расположены два подстроечных резистора, с помощью которых можно корректировать показания измеренных значений тока и напряжения. Точность этого цифрового китайского модуля вольтметра и амперметра достаточно высока — 99%. Экран имеет трехсимвольный дисплей красного (для напряжения) и синего (для тока) цветов. Этот блок питается от постоянного напряжения от 4 до 28 вольт. Потребляет мало тока.

Сама установка электрического подключения к цепи питания достаточно проста. На модуле измерения тока и напряжения имеются следующие провода: три тонких провода (черный минус и красный плюс питания модуля, желтый для измерения постоянного напряжения относительно любого черного), два толстых провода (черный минус и красный плюс для измерения постоянный ток).

Этот китайский модуль амперметра, вольтметра может питаться как от самого источника, на котором мы измеряем электрические величины, так и от автономного источника питания. Итак, после монтажа в корпус счетчика, спаиваем между собой два черных провода (тонкий и толстый), это будет общий минус, который припаиваем к минусу блока питания. Спаяем между собой тонкие провода красного и желтого цвета, подсоединим их к выводу (плюсу) источника питания. К толстому красному проводу относительно припаянных черных подключаем саму электрическую нагрузку (это будут выходные провода блока питания).

Важно отметить, что для правильного измерения постоянного тока важна полярность токовых проводов. То есть именно толстый красный провод должен быть выходом блока питания. В противном случае этот цифровой амперметр будет показывать на своем дисплее нули. На обычном блоке питания (без функции регулирования напряжения) на индикаторе можно следить только за падением напряжения. А вот на стабилизированном источнике мощность будет хорошо видно, какое напряжение у вас сейчас при его установке.

Видео по теме:

P.S. В общем, подключение этого цифрового китайского модуля вольтметра, амперметра не должно составить труда. В следующий раз, когда вы воспользуетесь им, вы оцените его работу, вам понравится. Наиболее популярна трехразрядная единица измерения, хотя чуть дороже будет четырехзначная единица измерения, у которой точность измерения составляет уже не 99%, а 99,9%. Модули цифровые цифровые, измеряющие постоянный ток и напряжение, тоже есть отдельным типом, то есть одним таким блоком является либо амперметр, либо вольтметр. У них экран побольше.

Получил пару электронных встроенных вольтметров с AliExpress модель V20D-2P-1.1 (измерение постоянного напряжения), цена вопроса 91 цент за штуку. Вот его характеристики:

рабочий диапазон 2,5 В — 30 В
цвет свечения красный
габаритный размер 23*15*10 мм
не требует дополнительного питания (двухпроводная версия)
можно настроить
частота обновления: около 500 мс/время
обещанная точность измерения: 1% (+/-1 цифра)

И все бы ничего, поставил на место и пользовался, но наткнулся на информацию о возможности их доработки — добавление функции измерения тока.

Вольтметр китайский цифровой

Приготовил все необходимое: двухполюсный тумблер, выходные резисторы — один МЛТ-1 на 130 кОм и второй провод на 0,08 Ом (сделан из нихромовой спирали диаметром 0,7 мм). И за весь вечер по найденной схеме и мануалу по ее реализации подключил это хозяйство проводами к вольтметру. Но безрезультатно. То ли не хватило смекалки в понимании недосказанного и недорисованного в найденном материале, то ли были отличия в схемах. Вольтметр вообще не работал.

Подключаем модуль цифрового вольтметра

Пришлось выпаивать индикатор и изучать схему. Тут уже требовался не маленький паяльник, а махровый, чтоб изрядно повозился. Но за следующие пять минут, когда вся схема стала доступна для ознакомления, я все понял. В принципе, я знал, что надо начинать с этого, но очень хотелось решить вопрос «по-легкому».

Схема уточнения вольтметра

Схема уточнения: амперметр на вольтметр

Вот и родилась эта схема для соединения дополнительных электронных компонентов с уже имеющимися в схеме вольтметра. Стандартный резистор цепи, отмеченный синим цветом, необходимо удалить. Скажу сразу, отличия от других схем, приведенных в интернете, я нашел, например, подключение подстроечного резистора. Всю схему вольтметра перерисовывать не стал (повторять не буду), нарисовал только ту часть, которая необходима для доработки. Считаю очевидным, что питание вольтметра нужно делать отдельно, ведь точка отсчета в показаниях должна начинаться с нуля. Позже выяснилось, что питание от батарейки или аккумулятора не получится, так как ток потребления вольтметра при напряжении 5 вольт составляет 30 мА.

Плата — Модуль китайского вольтметра

После сборки вольтметра приступил к сути действия. Не буду мудрить, просто покажу и расскажу, что с чем комбинировать, чтобы получилось.

Пошаговая инструкция

Итак , действие одно — из схемы выпаивается SMD резистор сопротивлением 130 кОм, стоящий на вводе плюсового провода питания, между диодом и подстроечной резистор 20 кОм.

Подключаем резистор к вольтметру-амперметру

Второй . На освободившийся контакт со стороны подстроечника припаивается провод нужной длины (удобно, чтобы образец был 150 мм и желательно красного цвета)

Припой SMD резистор

Третий . На дорожку, соединяющую резистор 12 кОм и конденсатор, припаивается второй провод (например, синий) со стороны «земли».

Проверка новой цепи

Теперь по схеме и этому фото «вешаем» на вольтметр дополнение: тумблер, предохранитель и два резистора. Здесь главное правильно припаять только что установленные красный и синий провода, впрочем, не только их.

Превращаем блочный вольтметр в амперметр

А здесь проводов больше, хотя все просто:

» — парой соединительных проводов подключается электродвигатель
« отдельное питание для вольтметр » — аккумулятор с еще двумя проводами
« выход питания «- еще пара проводов

После подачи питания на вольтметр сразу высветилось «0,01», после подачи питания на электродвигатель, метр в режиме вольтметра показал напряжение на выходе блока питания равное 7 вольт, затем переключился на амперметр режим. Переключение производилось при отключении питания нагрузки. В дальнейшем вместо тумблера поставлю кнопку без фиксации, это безопаснее для схемы и удобнее в эксплуатации. Порадовало, что все получилось с первого раза. Однако показания амперметра отличались от показаний мультиметра более чем в 7 раз.

Китайский вольтметр — амперметр после переделки

Тут выяснилось, что проволочный резистор вместо рекомендуемого сопротивления 0,08 Ом имеет 0,8 Ом. Я ошибся в измерении при его изготовлении в счете нулей. Я вышел из ситуации так: крокодил с минусовым проводом от нагрузки (оба черные) двинулся по выпрямленной нихромовой спирали в сторону входа от блока питания, момент совпадения показаний мультиметра и уже модифицированного ампервольтметра и стал моментом истины. Сопротивление задействованного участка нихромовой проволоки составило 0,21 Ом (измерено приставкой к мультиметру на пределе «2 Ом»). Так что даже не плохо получилось, что вместо 0,08 резистор оказался на 0,8 Ом. Как ни считай, по формулам все равно придется подстраиваться. Для наглядности результат его усилий был записан на видео.

Видео

Приобретение этих вольтметров считаю удачным, но жаль, что их нынешняя цена в том магазине сильно выросла, почти 3 доллара за штуку. Написал Бабай из Барнаула.

В настоящее время от различных электронных устройств, которые по тем или иным причинам выведены из эксплуатации, остаются различные блоки питания, как импульсные, так и собранные на понижающих трансформаторах. Использование их начинающими радиолюбителями в качестве лабораторного блока питания затруднено тем, что они имеют на выходе определенное стабилизированное напряжение. Однако появившиеся на рынке недорогие миниатюрные модули регуляторов напряжения и тока позволяют вместе с такими же миниатюрными цифровыми вольтметрами и амперметрами успешно переделывать их в лабораторные блоки питания, иногда даже без изготовления нового, более просторное здание.

Был блок питания, который выдавал на выходе стабилизированное напряжение 5В. Естественно, возникло желание более интенсивно использовать его в своих радиолюбительских нуждах. Тем более, что уже была регулировка напряжения примерно на 5,5 вольта на максимум, что можно было сделать с помощью подстроечного резистора. А выходной ток легко достиг почти одного ампера.

Для достижения желаемого необходимо установить на передней панели измерительный прибор — вольтамперметр, регулятор напряжения (переменный резистор вместо подстроечного), переключатель вида измерения (вольтметр — амперметр) и соединительные клеммы.

Оказалось совсем не сложно. Вольтметр китайского производства, доработанный по этой методике с возможностью измерения тока тоже для более плавной и точной настройки, кнопочный переключатель ПК-1 и соединительные клеммы двух типов — стандартные для блоков питания и разъем RCA «тюльпан» — как имеющие оказался очень удобным в этом качестве.

Блок-схема подключения

Схема подключения дополнительно вводимых устройств совсем не сложная, а ее выполнение занимает даже меньше времени, чем чертеж. Питание вольтамперметра лучше сделать отдельным, через встроенный стабилизатор на 5 вольт, как вариант от подходящих батареек или аккумуляторов, тогда индикация выходного напряжения будет начинаться с нуля. Переключатель типа измеряемой величины ПК-1, на котором установлена необходимая схема дополнительных электронных компонентов. Требуется предохранитель.

Все подошло, только пришлось немного подпилить край печатной платы и модуль с выпрямителем и стабилизатором напряжения, от дополнительной обмотки штатного трансформатора, поместить в изолированный «короб» (он оранжевого цвета) и дать ему место внутри радиатора (он не греется).

Настройка показаний вольтметра и амперметра прошла без осложнений. Показания вольтметра корректируют подстроечным резистором, расположенным на его плате, а показания амперметра — изменением сопротивления измерительного резистора, обозначенного на схеме как «R измерительного резистора 0,2 Ом». Текущие показания указаны в амперах. Показания относительно образцового счетчика выставлены достаточно точно, но есть еще не до конца понятый нюанс: выставляю показания вольтметра и они идеально совпадают с образцовыми, но после выставления показаний амперметра показания вольтметра несколько сбиваются. Наоборот. Поэтому пришлось выбирать, чьи показания будут соответствовать, а чье «прочтение» придется подкорректировать.

Вот такой в итоге получился блок питания: с индикацией регулируемого выходного напряжения, с возможностью узнать текущий потребляемый ток (нужно нажать незафиксированную кнопку ПК-1 переключатель) и два типа соединительных клемм. Начинающему радиолюбителю не стоит собирать свой первый БП с нуля, лучший вариант это доработка под свои нужды готова. Написал Бабай из Барнаула.

Обсудить статью СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЦИФРОВОГО ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРА

Для моего следующего проекта по переделке ATX блока питания 580Вт в лабораторию) я купил вышеуказанный индикатор. Не сразу и не вовремя выяснилось, что его силовой вход гальванически связан с минусовым входом шунта. Это вносит заметную погрешность при питании индикатора от того же источника, от которого измеряется ток (погрешность до ампера с моим 50А шунтом!). Можно было конечно навалять еще одну дежурку и запитать от нее индикатор, но мне это показалось слишком наглым и я решил взломать сам индикатор.

Поиском в интернете нашел его брата-близнеца YB27VA и его типичную схему. Сразу скажу, что схема моего устройства немного другая. Суть переделки заключается в отвязке дифференциального входа операционного усилителя ад8605 (обозначен как В3А) от общего провода питания. Для переделки потребуются базовые навыки реверс-инжиниринга (чтобы убедиться, что схема та же), пайка мелких деталей и знание закона Ома 🙂

Схема до модификации:

Схема после:

Вырезанные дорожки отмечены красным. От резистора R6 решил отказаться, так как вроде бы он нужен только для того, чтобы амперметр показывал «0» при выключенном шунте. Также не нужно передавать питание на ad8605 (2 ноги) (судя по тестам в симуляторе).

Вторая переделка решает проблему, связанную с тем, что индикатор не «видит» первые ~180мА тока, то есть при подаче на шунт 1А прибор показывает 0,8А, если подать 0,2, то ноль и т.д. Это связано со смещением входа ОУ и АЦП. Его можно рассчитать, зная сопротивление шунта и величину, на которую «лежит» прибор. У меня на входе ОУ получилось 270мкВ. Это смещение легко создать искусственно, добавив в цепь один резистор, в результате прибор начнет измерять с нуля.

В моем случае пришлось добавить резистор 1140кОм от интегрального стабилизатора 3В на «+» вход ОУ. Этот резистор вместе с R7 и шунтом образует делитель, задающий начальное смещение.

Составной резистор получился ровно столько, сколько нужно, из-за ошибки одного из них 🙂

В итоге теперь измеряет от 50мА до 50А с минимальным шагом примерно 20мА (0 также показывает). Линейность тоже не подкачала, но иногда проскакивает, например прыгает с 0,12 сразу до 0,14.

Достигнутая точность меня приятно удивила, это оказался настоящий измерительный прибор, который можно использовать в лаборатории АД как основной показатель. Которому можно даже доверять 🙂 (это касается, по крайней мере, тока). Непонятно, почему китайцы решили сэкономить на паре дешевых деталей. Их стоимость явно на порядок ниже других комплектующих, того же ad8605, например. Используйте хорошие инструменты 🙂

Еще фото с размерами:

P.S. Я уже хотел опубликовать статью, но решил проверить — а как обстоят дела с напряжением? Выяснилось, что дела тоже нехороши — прибор врет на 0,1В, и его нельзя зафиксировать изящно, потому что нижний резистор — подстроечный. Но я еще впаял туда резистор на 20МОм и результат меня устроил)

Я уже делал пару обзоров похожей штуки (см фото). Заказал эти аппараты не себе, для друзей. Удобный инструмент для самодельной зарядки и не только. Я тоже позавидовала и решила заказать уже для себя. Заказал не только вольтамперметр, но и самый дешевый вольтметр. Решил собрать блок питания для своих самоделок. Какой из них ставить определился только после полной сборки изделия. Наверняка найдутся желающие.
Заказан 11 ноября. Была небольшая скидка. Хоть цена и низкая.
Посылка шла больше двух месяцев. Продавец дал левый трек от Wedo Express. Но все же посылка пришла и все работает. Формально претензий нет.
Так как именно это устройство я решил вживить в свой блок питания, то расскажу о нем немного подробнее.
Устройство пришло в стандартном целлофановом пакете, изнутри «пузырчатом».

В данный момент товара нет в наличии. Но это не критично. На Али сейчас очень много предложений от продавцов с хорошим рейтингом. Более того, цена неуклонно снижается.
Устройство дополнительно запечатано в антистатический пакет.

Внутри собственно устройство и провода с разъемами.

Ключевые разъемы. Наоборот не вставлять.

Размеры просто крошечные.

Смотрим что написано на странице продавца.

Мой перевод с исправлениями:
— Измеряемое напряжение: 0-100В
— Напряжение питания цепи: 4,5-30В
— Минимальное разрешение (В): 0,01В
— Ток потребления: 15мА
— Измеряемый ток: 0,03-10А
— Минимальное разрешение (А): 0,01А
Все тоже самое, но очень кратко, на стороне изделия.

Сразу разобрал и заметил, что не хватает мелких деталей.

А вот в предыдущих модулях это место занимал конденсатор.

Но и цена у них была разная.
Все модули выглядят как братья-близнецы. Также имеется опыт подключения. Маленький разъем предназначен для питания схемы. Кстати, при напряжении ниже 4В синий индикатор становится почти незаметным. Поэтому следим за техническими характеристиками устройств, меньше 4,5В не подают. Если вы хотите использовать этот прибор для измерения напряжения ниже 4В, вам необходимо запитать схему от отдельного источника через «разъем с тонкими проводами».
Ток потребления устройства 15мА (при питании от 9В «корона»).
Разъем с тремя толстыми проводами — измерительный.

Имеется два контроля точности (IR и VR). На фото все понятно. Резисторы темные. Поэтому не рекомендую его часто крутить (сломаете). Красные провода – выводы для напряжения, синие – для тока, черные – «общие» (соединены друг с другом). Цвета проводов соответствуют цвету свечения индикатора, не запутайтесь.
: Головной чип не имеет названия. Когда-то он был, но его уничтожили.

А теперь проверю точность показаний на образцовой установке Р320. На вход подал калиброванные напряжения 2В, 5В, 10В, 12В 20В, 30В. Изначально устройство недооценивали на одну десятую вольта в определенных пределах. Ошибка незначительна. Но я приспособился.

Видно, что показывает почти идеально. Отрегулировал правый резистор (VR). При вращении триммера по часовой стрелке он прибавляет, при вращении против часовой стрелки – уменьшает показание.
Теперь я посмотрю, как он измеряет силу тока. Питаю схему от 9В (отдельно) и подаю образцовый ток от установки Р321

Минимальный порог с которого начинает корректно измерять ток 30мА.
Как видите ток измеряет довольно точно, поэтому регулировочный резистор крутить не буду. Прибор правильно измеряет даже при токах больше 10А, но шунт начинает греться. Скорее всего, текущий лимит именно по этой причине.

При токе 10А тоже не рекомендую долго ездить.
Более подробные результаты калибровки сведены в таблицу.

Прибор понравился. Но есть недостатки.
1. Надписи V и A нарисованы краской, поэтому в темноте их не будет видно.
2. Прибор измеряет ток только в одном направлении.
Хочу обратить внимание на то, что, казалось бы, одни и те же устройства, но от разных продавцов, могут принципиально отличаться друг от друга. Будь осторожен.
На своих страницах продавцы часто публикуют неверные схемы подключения. В данном случае претензий нет. Вот только немного ее (схему) изменил на более понятную глазу.

С этим аппаратом по моему все понятно. Теперь расскажу о втором приборе, о вольтметре.
Заказал в тот же день, но у другого продавца:

Купил за 1,19 доллара США. Даже по сегодняшнему курсу — смешные деньги. Так как в итоге я не устанавливал это устройство, то пройдусь по нему вкратце. При тех же габаритах цифры намного больше, что естественно.

В этом устройстве нет ни одного элемента настройки. Поэтому использовать его можно только в том виде, в котором оно было отправлено. Будем надеяться на китайскую добросовестность. Но я проверю.
Установка та же самая P320.

Подробнее в виде таблицы.

Хотя этот вольтметр и оказался в разы дешевле вольтамперметра, его функционал меня не устроил. Он не измеряет ток. А напряжение питания совмещено с измерительными цепями. Поэтому он не измеряет ниже 2,6 В.
Оба устройства абсолютно одинакового размера. Поэтому заменить одно на другое в своей самоделке – дело нескольких минут.

Блок питания решил собрать на более универсальном вольтамперметре. Приборы недорогие. Нет нагрузки на бюджет. Вольтметр в наличии. Главное, чтобы аппарат был хороший, а применение всегда найдется. Я только что получил из магазина недостающие компоненты для блока питания.
Лежу уже несколько лет с таким набором самоделок.

Схема простая, но надежная.

Комплектность проверять бессмысленно, прошло много времени, претензии предъявлять поздно. Но вроде все на месте.

Подстроечный резистор (в сборе) слишком тупой. Не вижу смысла его использовать. Все остальное подойдет.
Я знаю все недостатки линейных стабилизаторов. У меня нет ни времени, ни желания, ни возможности городить что-то более достойное. Если еще нужно мощное блочное питание с высокой эффективностью то подумаю. А пока что сделано.
Сначала припаял плату стабилизатора.
Нашел на работе подходящий кейс.
Перемотал вторичку торроид транса на 25В.

Подобрал мощный радиатор для транзистора. Все это запихнуто в корпус.
Но одним из важнейших элементов схемы является переменный резистор. Я взял многооборотный типа СП5-39Б. Точность выходного напряжения самая высокая.

Вот что произошло.

Немного неказисто, но основная задача выполнена. Все электрические части защитил от себя, от электрических частей тоже защитил 🙂
Осталось немного «ретушировать». Покрашу корпус из баллончика и сделаю переднюю панель более привлекательной.
Вот и все. Удачи!

Планирую купить +64 Добавить в избранное Понравился обзор +63 +137

Подключаем китайский цифровой вольтамперметр. Самодельный блок питания из китайского вольтамперметра Подключение китайского вольтметра к зарядному устройству

В настоящее время из всевозможных электронных устройств, выведенных из эксплуатации по тем или иным причинам, существуют различные блоки питания, как импульсные, так и собранные на понижающих трансформаторах. Использование их начинающими радиолюбителями в качестве лабораторного блока питания затруднено тем, что они имеют на выходе определенное стабилизированное напряжение. Однако появившиеся на рынке недорогие миниатюрные модули стабилизаторов напряжения и тока позволяют вместе с такими же миниатюрными цифровыми вольтметрами и амперметрами успешно переделывать их в лабораторные блоки питания, иногда даже без изготовления нового, более вместительного корпуса. .

Оказалось совсем не сложно. Вольтметр китайского производства, доработанный по этой методике с возможностью измерения тока тоже для более плавной и точной настройки, кнопочный переключатель ПК-1 и два типа соединительных клемм — стандартные для блоков питания и разъем RCA «тюльпан» — как оказалось очень удобно в этом качестве.

Схема подключения дополнительно вводимых устройств совсем не сложная, а ее выполнение занимает даже меньше времени, чем чертеж. Питание вольтамперметра лучше сделать отдельным, через встроенный стабилизатор на 5 вольт, как вариант от подходящих батареек или аккумуляторов, тогда индикация выходного напряжения будет начинаться с нуля. Переключатель типа измеряемой величины ПК-1, на котором установлены необходимые дополнительные электронные компоненты схемы. Требуется предохранитель.

Все подошло, только пришлось немного подпилить край печатной платы и модуль с выпрямителем и стабилизатором напряжения, от дополнительной обмотки штатного трансформатора, поместить в изолированный «короб» (он оранжевый) и выделить для него место внутри радиатора (он не нагревается).

Вот такой в итоге получился блок питания: с индикацией регулируемого выходного напряжения, с возможностью узнать текущий потребляемый ток (нужно нажать незафиксированную кнопку ПК-1 переключатель) и два типа соединительных клемм. Начинающему радиолюбителю не стоит собирать свой первый БП с нуля, лучший вариант – доработать его под свои нужды. Написал Бабай из Барнаула.

Обсудить статью СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЦИФРОВОГО ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРА

Домашние мастера, проектируя, разрабатывая и внедряя разнообразные схемы зарядных устройств или блоков питания, постоянно сталкиваются с важным фактором — визуальным контролем выходного напряжения и потребляемого тока. Здесь Алиэкспресс часто протягивает руку помощи, оперативно поставляя китайские цифровые измерительные приборы. В частности: цифровой ампервольтметр — очень простой прибор, доступный по цене и отображающий достаточно точные информационные данные.

А вот для новичков пуско-наладка (подключение амперметра-вольтметра в схему) может оказаться проблематичной задачей, т.к. измерительный прибор идет без документации и не все могут быстро подключить цветные провода.

Ниже размещено изображение одного из самых популярных среди самодельщиков вольтамперметров,

это амперметр на 100 вольт/10 ампер со встроенным шунтом. Многие радиолюбители часто приобретают такие измерительные приборы для своих самоделок. Цифровое устройство может питаться как от отдельных источников,

, так и от одного управляемого и измеряемого источника напряжения. Но тут спрятан небольшой нюанс, необходимо соблюдать условие – напряжение используемого источника питания было в пределах 4,5-30 В.

Для самодельщиков, которым еще не совсем понятно: толстый черный провод подключаем к минусу блока питания, толстый красный провод к плюсу блока питания (загорятся показания шкалы вольтметра) ,

подключаем толстый синий провод к нагрузке, второй конец от нагрузки приходит на плюс питания (загорятся показания шкалы амперметра).

Для своего следующего проекта (переделка блока питания ATX 580W в лабораторный) я купил вышеуказанный индикатор. Не сразу и не вовремя выяснилось, что его силовой вход гальванически связан с минусовым входом шунта. Это вносит заметную погрешность при питании индикатора от того же источника, от которого измеряется ток (погрешность до ампера с моим 50А шунтом!). Можно было конечно навалять еще одну дежурку и запитать от нее индикатор, но мне это показалось слишком наглым и я решил взломать сам индикатор.

Поискав в Интернете, я нашел его брата-близнеца YB27VA и его типичную схему. Сразу скажу, что схема моего устройства немного другая. Суть переделки заключается в отвязке дифференциального входа операционного усилителя ad8605 (обозначен как B3A) от общего провода питания. Переделка потребует начальных навыков реверс-инжиниринга (чтобы убедиться, что схема та же), пайки мелких деталей и знания закона Ома 🙂

Схема до модификации:

Схема после:

Вторая переделка решает проблему, связанную с тем, что индикатор не «видит» первые ~180мА тока, то есть при подаче на шунт 1А прибор показывает 0,8А, если подать 0,2, то ноль и т.д. Это связано со смещением входа ОУ и АЦП. Его можно рассчитать, зная сопротивление шунта и величину, на которую «лежит» прибор. У меня на входе ОУ получилось 270мкВ. Это смещение можно легко создать искусственно, добавив в цепь один резистор, в результате прибор начнет измерение с нуля.

Составной резистор получился ровно столько, сколько нужно, из-за ошибки одного из них 🙂

Достигнутая точность меня приятно удивила, это оказался настоящий измерительный прибор, который можно использовать в лабораторном БП в качестве основного индикатора. Которому можно даже доверять 🙂 (это касается, по крайней мере, тока). Непонятно, почему китайцы решили сэкономить на паре дешевых деталей. Их стоимость явно на порядок ниже других комплектующих, того же ad8605, например. Используйте хорошие инструменты 🙂

Больше фотографий с размерами:

P.S. Я уже хотел опубликовать статью, но решил проверить — а как обстоят дела с напряжением? Выяснилось, что ситуация тоже нехорошая — прибор врет на 0,1В, и его нельзя зафиксировать изящно, потому что нижний резистор — подстроечный. Но я еще впаял туда резистор на 20МОм и результат меня устроил)

Я уже делал пару обзоров похожей штуки (см фото). Заказал эти аппараты не себе, для друзей. Удобный девайс для самодельной зарядки и не только. Я тоже позавидовала и решила заказать уже для себя. Заказал не только вольтамперметр, но и самый дешевый вольтметр. Решил собрать блок питания для своих самоделок. Какой из них ставить определился только после полной сборки изделия. Наверняка найдутся желающие.
Заказан 11 ноября. Была небольшая скидка. Хоть цена и низкая.
Посылка шла больше двух месяцев. Продавец дал левый трек от Wedo Express. Но все же посылка пришла и все работает. Формально претензий нет.
Так как именно это устройство я решил вживить в свой блок питания, то расскажу о нем немного подробнее.
Устройство пришло в стандартном целлофановом пакете, изнутри «пузырчатом».

Товар сейчас недоступен. Но это не критично. На Али сейчас очень много предложений от продавцов с хорошим рейтингом. Более того, цена неуклонно снижается.
Устройство дополнительно запечатано в антистатический пакет.

Внутри собственно устройство и провода с разъемами.

Ключевые разъемы. Наоборот не вставлять.

Размеры просто крошечные.

Сразу разобрал и заметил, что не хватает мелких деталей.

А вот в предыдущих модулях это место занимал конденсатор.

Но и цена у них была разная.
Все модули выглядят как братья-близнецы. Также имеется опыт подключения. Маленький разъем предназначен для питания схемы. Кстати, при напряжении ниже 4В синий индикатор становится почти незаметным. Поэтому следим за техническими характеристиками устройств, меньше 4,5В не подают. Если вы хотите использовать этот прибор для измерения напряжения ниже 4В, вам необходимо запитать схему от отдельного источника через «разъем из тонкого провода».
Ток потребления устройства 15мА (при питании от 9В «корона»).
Разъем с тремя толстыми проводами — измерительный.

Подробнее в виде таблицы.

Блок питания решил собрать на более универсальном вольтамперметре. Приборы недорогие. Нет нагрузки на бюджет. Вольтметр в наличии. Главное, чтобы аппарат был хороший, а применение всегда найдется. Только что из магазина и достались недостающие компоненты для блока питания.
Лежу уже несколько лет с таким набором самоделок.

Схема простая, но надежная.

Подстроечный резистор (в сборе) слишком тупой. Не вижу смысла его использовать. Все остальное подойдет.
Я знаю все недостатки линейных стабилизаторов. У меня нет ни времени, ни желания, ни возможности городить что-то более достойное. Если нужен более мощный блок питания с высоким КПД, то подумаю. А пока что сделано.
Сначала припаял плату стабилизатора.
Нашел на работе подходящий кейс.
Перемотал вторичку торроид транса на 25В.

Вот что произошло.

Планирую купить +64 Добавить в избранное Понравился обзор +63 +137

Предыдущая статья: «Скажу: не надо рая…» — тема Родины в лирике С Следующая статья: Презентация праздника Вербного воскресенья

Циклическая вольтамперометрия Основные принципы, теория и установка

Циклическая вольтамперограмма в форме утки

Циклическая вольтамперометрия представляет собой электрохимический метод измерения токовой реакции окислительно-восстановительного активного раствора на линейно циклическую развертку потенциала между двумя или более заданными значениями. Это полезный метод для быстрого получения информации о термодинамике окислительно-восстановительных процессов, энергетических уровнях аналита и кинетике реакций электронного переноса.

Как и в других видах вольтамперометрии, в циклической вольтамперометрии используется трехэлектродная система, состоящая из 9рабочий электрод 0545 , электрод сравнения и противоэлектрод .

Для проведения циклической вольтамперометрии раствор электролита сначала добавляют в электрохимическую ячейку вместе с раствором сравнения и тремя электродами. Затем потенциостат используется для линейного изменения потенциала между рабочим электродом и электродом сравнения до тех пор, пока он не достигнет заданного предела, после чего он возвращается в противоположном направлении.

Этот процесс многократно повторяется во время сканирования, и изменение тока между рабочим и встречным датчиками измеряется прибором в режиме реального времени. В результате получается характерный график в форме утки, известный как циклическая вольтамперограмма .

Низкая цена Потенциостат

Ячейка и электроды в комплекте
Высокое качество.
Интуитивно понятное программное обеспечение

£1600,00 С электрохимической ячейкой

Основная теория и принципы

Циклическая вольтамперометрия представляет собой сложный потенциометрический и вольтамперометрический метод. Во время сканирования химическое вещество либо теряет электрон (окисление), либо приобретает электрон (восстановление) в зависимости от направления нарастающего потенциала.

Принцип потенциометрии

Потенциометрия — это способ измерения электрического потенциала гальванического элемента в статических условиях (т. е. при отсутствии тока).

Для общей реакции восстановления или окисления (окислительно-восстановительной) стандартный потенциал связан с концентрацией реагентов (А) и продуктов (В) на границе раздела электрод/раствор в соответствии с уравнением Нернста:

Здесь E – электродный потенциал, E ^0′ – формальный потенциал, R – газовая постоянная (8,3145 Дж·К ^-1 ·моль ^-1 ), Т , – температура, n – число молей вовлеченных электронов и F – постоянная Фарадея (96 485 Кл·моль ^-1 ).

Термин [B] ^b /[A] ^a представляет собой отношение продуктов к реагентам, возведенное до их соответствующих стехиометрических степеней. Его можно использовать вместо термина «активность», когда концентрация достаточно низкая (< 0,1 моль·дм ^˗3 ).

При стандартных условиях температуры и давления уравнение Нернста можно записать следующим образом:

Введение в вольтамперометрию

В общем смысле вольтамперометрия — это любой метод, при котором измеряется ток при изменении потенциала между двумя электродами. Вольтамперометрические методы включают циклическую вольтамперометрию, вольтамперометрию с линейной разверткой и ряд аналогичных электрохимических методов, таких как ступенчатая вольтамперометрия, прямоугольная вольтамперометрия и циклическая вольтамперометрия с быстрым сканированием.

При проведении вольтамперометрии в результате переноса электронов между окислительно-восстановительными частицами и электродами возникает ток. Это осуществляется через раствор за счет диффузии и миграции ионов.

Трехэлектродная система

Хотя в принципе для циклической вольтамперометрии (и других типов вольтамперометрии) требуется только два электрода, на практике трудно поддерживать постоянный потенциал и убедиться, что измеряемое сопротивление соответствует сопротивлению на рабочем электроде. интерфейс решения. Прохождение необходимого тока может затруднить и то, и другое, а также прохождение тока для противодействия окислительно-восстановительным процессам на рабочем электроде. В результате система с тремя электродами часто используется для разделения роли привязки приложенного потенциала и балансировки производимого тока.

Трехэлектродная ячейка, используемая в циклической вольтамперометрии с потенциостатом Ossila

Для измерения и контроля применяемой разности потенциалов потенциал рабочего электрода изменяется, в то время как потенциал электрода сравнения остается фиксированным за счет электрохимической окислительно-восстановительной реакции с четко определенным значением.

Чтобы поддерживать фиксированный потенциал, электрод сравнения должен содержать постоянные концентрации каждого компонента реакции, такого как серебряная проволока и насыщенный раствор ионов серебра.

Важно, чтобы между электродом сравнения и рабочим электродом проходил минимальный ток. Ток, наблюдаемый на рабочем электроде, полностью уравновешивается током, проходящим на противоположном электроде, имеющем гораздо большую площадь поверхности.

Перенос электронов между окислительно-восстановительными частицами на рабочем электроде и противоэлектроде генерирует ток, который переносится через раствор за счет диффузии ионов. Это формирует емкостной двойной электрический слой на поверхности электрода, называемый диффузным двойным слоем (DDL). DDL состоит из ионов и ориентированных электрических диполей, которые служат для противодействия заряду на электроде.

Измеренная токовая характеристика зависит от концентрации окислительно-восстановительных соединений (аналита) на поверхности рабочего электрода и описывается комбинацией закона Фарадея и первого закона диффузии Фика:

Где i _d ток, ограниченный диффузией, A – площадь электрода, D ₀ – коэффициент диффузии аналита и (∂C ₀ /∂x ₀) – градиент концентрации на поверхности электрода.

Произведение коэффициента диффузии и градиента концентрации можно рассматривать как молярный поток (моль·см ^-2 · с ^-1 ) аналита на поверхность электрода.

Объяснение циклических вольтамперограмм

График в форме утки, полученный с помощью циклической вольтамперометрии, называется циклической вольтамперограммой.

Пример циклической вольтамперограммы для электрохимически обратимого одноэлектронного окислительно-восстановительного процесса

В показанном примере циклической вольтамперограммы сканирование начинается с -0,4 В и продвигается вперед к более положительным, окислительным потенциалам. Первоначально потенциала недостаточно для окисления аналита (а).

Когда потенциал приближается к стандартному потенциалу на несколько кТл, достигается начало (E _начало ) окисления, и ток экспоненциально увеличивается (b) по мере того, как аналит окисляется на поверхности рабочего электрода. Для обратимого процесса здесь сила тока сначала возрастает, как будто концентрация окислителя не меняется. Сила тока определяется скоростью диффузии окислителя к электроду и пропорцией, преобразуемой в восстановленную форму в соответствии с уравнением Нернста. Постепенно, по мере продолжения сканирования, истощается больше окислителя, и градиент концентрации приспосабливается к этому. Именно это изменение вызывает пик на вольтамперограмме, где уменьшение тока из-за истощения окислителя перевешивает увеличение из-за изменения доли окислителя, окисленного на электроде.

Ток достигает пикового максимума в точке c (анодный пиковый ток (i _pa ) для окисления при анодном пиковом потенциале (E _pa ). Теперь более положительные потенциалы вызывают увеличение тока, которое компенсируется уменьшением поток аналита все дальше и дальше от поверхности электрода

С этой точки ток ограничивается массопереносом аналита из объема к границе раздела ДДЛ, который является медленным в электрохимическом масштабе времени, что приводит к уменьшению ток (d) по мере того, как потенциалы сканируются более положительными, пока не будет достигнуто устойчивое состояние, при котором дальнейшее увеличение потенциала больше не имеет эффекта. 0005

Инверсия сканирования в отрицательные потенциалы (редуктивное сканирование) продолжает окислять аналит до тех пор, пока приложенный потенциал не достигнет значения, при котором окисленный аналит, накопившийся на поверхности электрода, может быть повторно восстановлен (e).

Процесс восстановления отражает процесс окисления, только с противоположным направлением сканирования и катодным пиком (i _pc ) при потенциале катодного пика (E _pc ) (f). Анодный и катодный пиковые токи должны быть одинаковой величины, но с противоположным знаком, при условии, что процесс является обратимым (и если катодный пик измеряется относительно базовой линии после анодного пика).

Уравнение Рэндлса-Севчика

Пиковый ток i _p обратимого окислительно-восстановительного процесса описывается уравнением Рэндлса-Севчика.[1]

При 298 К уравнение Рэндлса-Севчика имеет следующий вид:

Где n — число электронов, A — площадь электрода (см ² ), C — концентрация (моль·см ^-3 ), D — диффузия коэффициент (см ² · с ^-1 ) и v скорость сканирования потенциала (В·с ^-1 ).

Потенциостат

Широкий диапазон потенциалов и токов
Интуитивно понятное программное обеспечение
Доступный

Доступно от 1300,00 фунтов стерлингов

Циклическая вольтамперометрия ферроцена

Ферроцен (Fc) обычно используется в качестве внутреннего стандарта для циклической вольтамперометрии, поэтому его циклическую вольтамперограмму можно считать «типичной». Как описано выше для общего случая, в начале сканирования циклической вольтамперометрии между рабочим электродом и электродом сравнения прикладывается положительно линейный потенциал (прямая развертка). По мере увеличения потенциала ферроцен (Fc), физически близкий к рабочему электроду, окисляется (т.е. теряет электрон). Это преобразует его в Fc ⁺, а движение электронов создает измеримый электрический ток.

Поскольку непрореагировавший Fc диффундирует к электроду и продолжает процесс окисления, электрический ток увеличивается, и на электроде накапливается Fc ⁺. Это накопление Fc+ и истощение Fc называется диффузионным слоем и влияет на скорость, с которой непрореагировавший материал может достичь электрода. Как только диффузионные слои достигают определенного размера, диффузия Fc к электроду замедляется, что приводит к снижению скорости окисления и, следовательно, к уменьшению электрического тока.

Циклическая вольтамперограмма ферроцена в программном обеспечении Ossila Potentiostat для ПК.

Когда потенциальная рампа меняет направление, процесс меняется на противоположный и начинается обратная развертка. Fc ⁺ вблизи рабочего электрода восстанавливает (т.е. получает электрон), превращая его обратно в Fc. Электрический ток течет в противоположном направлении, создавая отрицательный ток. Fc ⁺ диффундирует к электроду, восстанавливаясь до Fc и приводя к увеличению отрицательного тока.

Экспериментальная установка циклической вольтамперометрии

Экспериментальная установка для циклической вольтамперометрии состоит из электрохимической ячейки, содержащей пять основных компонентов.

Рабочий электрод, в котором исследуемое соединение восстанавливается (Cn+ → C(n-1)+) или окисляется (Cn+ → C(n+1)+).
Противоэлектрод, замыкающий цепь с потенциостатом.
Электрод сравнения, используемый для измерения потенциала.
Исследуемый раствор, содержащий исследуемое химическое вещество.
Раствор электрода сравнения (дополнительно, см. выбор из электрод сравнения ).

Потенциал исследуемого раствора измеряется относительно потенциала между раствором сравнения и электродом сравнения.

Электрохимическая ячейка

Электрохимическая ячейка — это устройство, в котором химическая реакция вызывает электрический отклик или, наоборот, электрический ток используется для запуска химической реакции. Простейшая электрохимическая ячейка состоит из двух соединенных электродов в растворе электролита. В циклической вольтамперометрии используются три электрода.

Физическая установка электрохимической ячейки относительно проста. Рабочий электрод и противоэлектрод находятся в электрохимическом растворе, а электрод сравнения находится в отдельной трубке внутри ячейки, содержащей раствор сравнения. Трубка электрода сравнения должна быть заполнена примерно на две трети — для добавления раствора можно использовать шприц и иглу.

Электрохимические ячейки

Стандартные ячейки, ячейки Luggin и H-типа
Наборы ячеек с электродами

Доступно от 147,00 фунтов стерлингов

Дегазация

В дополнение к отверстиям для каждого электрода электрохимическая стеклянная посуда обычно имеет газозаборники, позволяющие барботировать инертный газ (обычно азот или аргон) через раствор для удаления содержащегося в нем кислорода. Этот процесс известен как дегазация.

Дегазация важна, поскольку молекулярный кислород является электрохимически активным и, если его не удалить, вызовет нежелательные окислительно-восстановительные процессы. Кроме того, продукты этой реакции (перекись водорода) также могут взаимодействовать с соединением и дополнительно мешать результатам эксперимента.

После того, как кислород удален, его можно удерживать с помощью непрерывного потока инертного газа.

Риск загрязнения

При подготовке гальванического элемента важно свести к минимуму риск любого загрязнения водой, поскольку вода может образовывать реактивные частицы при восстановлении или окислении. Это можно сделать, нагревая компоненты в печи для стеклянной посуды перед использованием.

Электрохимические растворы

Электрохимический раствор, используемый для циклической вольтамперометрии, обычно состоит из трех компонентов.

Целевое соединение (10 ^-3 – 10 ^-5 M)
Электролит (0,1 М)
Растворитель, растворяющий как исследуемое соединение, так и электролит

Выбор растворителя

Выбор растворителя и электролита определяется растворимостью исследуемого химического вещества (чтобы его можно было растворить в необходимой концентрации) и желаемым диапазоном потенциалов.

Справочные таблицы потенциального диапазона различных пар растворителя и электролита широко доступны [1], но эти диапазоны сильно зависят от чистоты и сухости как электролита, так и растворителя. Для достижения наилучших результатов выберите растворитель и электролит высокой чистоты и перед использованием высушите все компоненты в печи.

При ручной очистке и сушке компонентов с помощью стандартных процедур [2] имейте в виду, что устройства для очистки Grubbs могут добавлять нежелательные электроактивные примеси [3].

Справочная таблица растворителей

Ниже приведена краткая таблица возможных диапазонов на основе значений, предоставленных A.J. Бард и Л.Р. Фолкнер [2]. Значения даны относительно стандартного каломельного электрода (SCE) (см. выбор электрода сравнения ).

Электрод	Растворитель	Электролит	Положительный диапазон относительно SCE/V	Отрицательный диапазон Относительно SCE/V
Пт	Вода	1 М В ₂ SO ₄	+ 1,3	— 0,3
Пт	Вода	Буфер pH 7	+ 1,0	— 0,7
Пт	Вода	1 М NaOH	+ 0,6	— 0,9
рт. ст.	Вода	1 М В ₂ SO ₄	+ 0,3	— 1,1
рт.ст.	Вода	1 М KCl	+ 0,0	– 1,9
рт.ст.	Вода	1 М NaOH	— 0,1	— 2,0
рт.ст.	Вода	0,1 м Et ₄ NOH	— 0,1	– 2,4
С	Вода	1 М HClO ₄	+ 1,5	– 0,2
С	Вода	0,1 М KCl	+ 1,0	– 1,3
Пт	МеХН	0,1 М TBANF ₄	+ 2,5	– 2,5
Пт	ДМФ	0,1 М ТБАП	+ 1,5	— 2,8
Пт	Бензонитрил	0,1 М TBANF ₄	+ 2,5	– 2,4
Пт	ТГФ	0,1 М ТБАП	+ 1,4	— 3,1
Пт	ПК	0,1 М ТЭАП	+ 2,2	– 2,5
Пт	CH ₂ Класс ₂	0,1 М ТБАП	+ 1,8	— 1,7
Пт	SO ₂	0,1 М ТБАП	+ 3,4	— 0,0
Пт	НХ ₃	0,1 М КИ	+ 0,1	— 3,0

Нерастворимые химические вещества

Можно изучать электрический отклик материалов, таких как полимеры, которые не могут быть достаточно растворены в стандартных электрохимических растворителях. Для этого покройте рабочий электрод материалом, осадив его растворителем.

Из-за сложной природы диффузии зарядов через твердое тело и различных искажений , которые происходят в отложенном соединении, нормальные уравнения и математические доказательства в этих обстоятельствах строго не применимы. Однако, аппроксимируя начальный потенциал как окислительно-восстановительный потенциал этого процесса, этот метод по-прежнему дает хорошее приближение уровней энергии для нерастворимых материалов.

Внутренние стандарты

Внутренние стандарты, обычно ферроцен (см. ниже), часто используются для расчета значений потенциалов окисления и восстановления. Внутренние стандарты — это соединения, которые окисляются или восстанавливаются в растворе, в идеале несколько независимо от системы (хотя содержание ферроцена варьируется в зависимости от раствора).

Это окисление или восстановление дает вольтамперограмму, которую можно использовать для обозначения положения окисления или восстановления интересующего соединения.

Обычно эти стандарты изучают сразу после исследуемого химического вещества, используя те же растворы. Однако недавние обзоры показывают, что лучше всегда иметь при себе внутренний стандарт, чтобы предотвратить изменение положения вольтамперограмм [6]. Это особенно верно для электродов квазиэталона, где наблюдались большие сдвиги.

Почему мы используем фоновый электролит для циклической вольтамперометрии?

Инертные ионы добавляют в электрохимический раствор в молярном избытке по отношению к аналиту, чтобы придать раствору достаточную ионную силу, чтобы он подчинялся уравнению Нернста. Избыток электролита уменьшает толщину диффузного двойного слоя, так что приложенный потенциал уменьшается до пренебрежимо малого уровня в пределах нанометров поверхности рабочего электрода. В результате реакция тока на поверхности электрода хорошо определена.

Электроды с тремя ячейками

Рабочий электрод и противоэлектрод

Противоэлектрод и рабочий электрод должны быть проводящими, чтобы заряды могли перемещаться в раствор и из него, и они не должны вызывать в растворе никакой химической реакции. Инертность обычно достигается за счет изготовления их из нереакционноспособного материала, такого как платина.

Большая площадь поверхности противоэлектрода гарантирует, что измеряемый ток соответствует протеканию тока между рабочим и противоэлектродом [5].

Электроды счетчика платиновой проволоки

99,99% чистоты
Устойчивость к окислению, растворителям и кислотам
Оптовые скидки

Доступно от 146,00 фунтов стерлингов

Выбор электрода сравнения

Электроды сравнения сконструированы таким образом, что устанавливается равновесие с известным потенциалом между металлической проволокой и окружающим раствором. В циклической вольтамперометрии все электрохимические процессы происходят относительно этого потенциала.

Электрод сравнения устанавливается в ячейке таким образом, что он находится в цепи с электродом сравнения и рабочим электродом в противоположных направлениях. В одном направлении рабочий электрод переходит из твердого состояния в раствор, а электрод сравнения переходит из раствора в твердое состояние.

Следствием этого (наряду с законом напряжения Кирхгофа и нулевым удельным сопротивлением раствора) является то, что измеренный потенциал равен нулю, когда потенциал рабочего электрода равен потенциалу электрода сравнения.

Наиболее распространенными электродами сравнения являются стандартный каломельный электрод, нормальный водородный электрод, электрод серебра/хлорида серебра (Ag/AgCl) в насыщенном растворе хлорида калия и электрод Ag/Ag ⁺ (0,01 М, обычно AgNO ₃ ) электрод в ацетонитриле. Их стандартные восстановительные потенциалы перечислены ниже.

Следует отметить, что электрод Ag/Ag ⁺ обычно настраивают с тем же раствором электролита, который используется в исследуемом растворе. Это необходимо для минимизации переходных потенциалов (потенциал между эталонным раствором и исследуемым раствором). Примите это во внимание при выборе электролита и растворителя, а также при оценке объема раствора, необходимого для эксперимента.

Электрод	Стандартный восстановительный потенциал / эВ
Нормальный водородный электрод	0,000 (по определению)[1]
Стандартный каломельный электрод	0,242[1]
Ag / Ag ⁺ 0,01 М (обычно AgNO ₃ ) в CH ₃ CN	Переменная зависит от настройки[5]
Ag/AgCl, KCl(насыщ. в H ₂ O) *	0,197[1]

* Примечание: AgCl покрывает серебряный электрод

Электрод сравнения устроен так, что раствор сравнения отделяется от исследуемого раствора через фритту.

Такое расположение обеспечивает электрическое соединение, позволяющее измерять напряжение. Медленное движение жидкости через фритту (пористую стеклянную мембрану, позволяющую жидкости протекать через нее с малой скоростью) сводит к минимуму смешивание эталонного и исследуемого растворов.

Однако даже при использовании фритты можно ожидать некоторого перемешивания. По этой причине электрод Ag/Ag ⁺ иногда предпочтительнее электрода Ag/AgCl, KCl (насыщенный в H ₂ O), поскольку Ag/AgCl, KCl (насыщенный в H ₂ O) будет медленно просачивающаяся вода с течением времени и примеси воды в исследуемом растворе приводят к сужению потенциального окна.

Кроме того, AgCl в растворе может реагировать с некоторыми изучаемыми химическими веществами. Для предотвращения этого можно использовать двойную фритту с внутренним эталонным раствором и внешним исследуемым раствором, отделенными от основного исследуемого раствора. Это предохраняет исследуемый раствор вблизи рабочего электрода от загрязнения водой.

Примечание. Фритты всегда следует хранить в жидкости между использованиями, чтобы предотвратить деградацию. Никогда не храните фритту на воздухе.

Электроды сравнения

Высококачественные
Герметичное соединение с керамической фриттой
Оптовые скидки

Доступно от 83,00 фунтов стерлингов

Квазиэлектрод сравнения

Альтернативным электродом сравнения в экспериментах по циклической вольтамперометрии является квазиэлектрод сравнения (также известный как псевдоэлектрод сравнения). Это электрод сравнения (обычно серебряная проволока), который не имеет окружающего раствора с ионами для формирования полууравнения.

Поскольку потенциал этого электрода сравнения не определяется ионами известной концентрации, жизненно важно использовать внутренний стандарт, такой как ферроцен. Кроме того, поскольку точка отсчета может смещаться в зависимости от содержания раствора, важно, чтобы внутренний стандарт присутствовал во время восстановления/окисления исследуемого химического вещества.

Использование квазиэлектрода сравнения имеет некоторые недостатки. Хотя они могут воспроизводить результаты стандартного электрода сравнения и их намного проще настроить, они также намного более чувствительны к дрейфу потенциала [6].

Также сообщалось о большом стандартном отклонении при использовании квазиэлектрода сравнения. Это можно уменьшить, отделив электрод от остального раствора с помощью фритты (с эталонным раствором, таким же, как и исследуемый раствор) [6] [7].

Применение циклической вольтамперометрии

Применение см. в разделе «Применение циклической вольтамперометрии и вольтамперограммы».

Аналогичные электрохимические методы

Вообще говоря, вольтамперометрические методы можно разделить на методы типа свипирования или методы, подобные полярографии. Первый относится к таким методам, как циклическая вольтамперометрия, когда раствор не перемешивается после каждого установленного потенциала, а второй относится к методам, в которых это происходит. Другие виды вольтамперометрии модифицируют эти методы, например, с использованием вращающегося электрода.

Страница типов вольтамперометрии содержит дополнительную информацию о преимуществах, недостатках и применении каждого метода.

Методы развертки

Циклическая вольтамперометрия
Вольтамперометрия с линейной разверткой
Лестничная вольтамперометрия

Полярографические методы

Обычная полярография
Нормальная импульсная вольтамперометрия
Хроноамперометрия
Реверсивная импульсная вольтамперометрия
Дифференциальная импульсная вольтамперометрия
Прямоугольная импульсная вольтамперометрия

Прочие виды вольтамперометрии

Вращающийся электрод для вольтамперометрии
Инверсионная вольтамперометрия
Ультрамикроэлектроды
Электродная импедансная спектроскопия
Полярография переменного тока
Вольтамперометрия переменного тока
Ультрамикроэлектроды

Циклическая вольтамперометрия остается наиболее широко используемым вольтамперометрическим методом благодаря своей скорости, широкому спектру применения и простоте анализа данных.

Наверх

Насколько полезной была эта страница?

Ссылки

Севчик А. Коллекция Чехословацких химических сообщений 1958, 13 , 349
А. Л. Бард и Л. Фолкнер Электрохимические методы: основы и приложения, 2-е изд. Джон Вили и сыновья 2001
WLG Armarego и CLL Chai Очистка лабораторных химикатов, 7-е изд. Баттерворт-Хайнеманн 2012
LJ, LB и PG Передовая практическая органическая химия, 3-е издание. Манипал: Рутледж 2013
Ж. Л. Бредас, Р. Силби, Д. С. Будро и Р. Р. Шанс Зависимость электронных и электрохимических свойств сопряженных систем от длины цепи: полиацетилен, полифенилен, политиофен и полипиррол J. Am. хим. Соц., том. 105, нет. 22, стр. 6555–6559, 1983
Н. Элгриши, К. Дж. Раунтри, Б. Д. Маккарти, Э. С. Раунтри, Т. Т. Эйзенхарт и Дж. Л. Демпси Практическое руководство по циклической вольтамперометрии для начинающих J. Chem. Образование., Том. 95, нет. 2018. № 2. С. 197–206
Г. А. Снук, А. С. Бест, А. Г. Пандольфо и А. Ф. Холленкамп Оценка электрода сравнения Ag/Ag ⁺ для использования в ионных жидкостях при комнатной температуре Electrochem. общ., вып. 8, нет. 9, стр. 1405–1411, 2006
Халтгрен В.М., Мариотти А.В.А., Бонд А.М., Ведд А.Г. Калибровка опорного потенциала и вольтамперометрия на макродисковых электродах производных металлоцена в ионной жидкости [bmim][PF6] Анал. хим., вып. 74, нет. 13, стр. 3151–3156, 2002
Дж. Хайнце, Ангью. Чеми Инт. Эд. Английский, 1984, 23, 831–918
G.A. Mabbott, J. Chem. Образования, 1983, 60, 697
Р. С. Николсон, Анал. хим., 1966, 38, 1406
Р. С. Николсон, И. Шаин, Анал. хим., 1964, 36, 706–723
Р. С. Николсон, Анал. хим., 1965, 37, 1351–1355
J. Heinze, B.A. Frontana-Uribe and S. Ludwigs, Chem.

Особенности китайских цифровых вольтамперметров

Как правильно подключить вольтамперметр?

Возможные доработки для расширения функционала

Основные виды вольтамперметров

На что обратить внимание при выборе вольтамперметра?

Советы по эксплуатации цифровых вольтамперметров

Типичные ошибки при подключении вольтамперметров

Самодельный цифровой вольтметр из китайского мультиметра. Что можно добыть из «желтого китайского тестера»

Прелюдия

Схема модуля вольтметра

Обработать напильником по месту…

Итого

Прибор для измерения нескольких пределов

Как переделать вольтметр постоянного напряжения в переменное

Как правильно подключить вольтметр

Схема доработки V-метра

Пошаговая инструкция

Испытание новой схемы

Видео

Амперметр. Виды и работа. Применение и особенности

Приборы для измерения силы тока

Что еще нужно знать про амперметры переменного тока

Конструктивные особенности

Общая характеристика

Приборы со стрелочной головкой

Приборы с цифровым индикатором

Принцип действия стрелочной измерительной головки

Принцип работы

Разновидности амперметров тока.

Схемы подключения амперметра

Влияние температуры на измерение тока

Сфера применения амперметров

Аналоговый амперметр

Виды амперметров

Приборы со стрелочной головкой

Принцип действия стрелочной головки

Приборы с цифровым индикатором

Магнитоэлектрические амперметры

Термоэлектрические амперметры

Ферродинамические

Основанные на электродинамике

Электромагнитные устройства

Разновидности амперметров

Как подключить амперметр

Как подключить вольтамперметр к зарядному устройству — подборка схем

Подключение вольтамперметра

Cхема подключения dsn vc288

Как установить амперметр в цепь аккумулятора

Join the conversation

Recommended Posts

Китайский ампервольтметр схема подключения

Характеристики приборов

Поделиться в соцсетях

Метки: вольтметр, амперметр

Как подключить вольтамперметр к зарядному устройству — подборка схем

Разновидности

Электромагнитный

Магнитоэлектрический

Термоэлектрический

Электродинамический

Ферродинамический

Цифровой

Подключение китайского вольтметра амперметра с шунтом. Как подключить цифровой вольтметр, амперметр (китайский модуль) к блоку питания своими руками

Тема: как поставить измеритель тока и напряжения на источник питания.

Схема уточнения вольтметра

Пошаговая инструкция

Проверка новой цепи

Видео

Блок-схема подключения

Подключаем китайский цифровой вольтамперметр. Самодельный блок питания из китайского вольтамперметра Подключение китайского вольтметра к зарядному устройству

Циклическая вольтамперометрия Основные принципы, теория и установка

Основная теория и принципы

Принцип потенциометрии

Введение в вольтамперометрию

Трехэлектродная система

Объяснение циклических вольтамперограмм

Уравнение Рэндлса-Севчика

Циклическая вольтамперометрия ферроцена

Экспериментальная установка циклической вольтамперометрии

Электрохимическая ячейка