Вольтамперметр своими руками. Цифровой вольтамперметр своими руками: пошаговая инструкция по изготовлению

Как сделать цифровой вольтамперметр в домашних условиях. Какие компоненты потребуются для сборки. Какие существуют схемы для самостоятельного изготовления вольтамперметра. Как правильно собрать и настроить прибор.

Выбор схемы и компонентов для самодельного вольтамперметра

Для изготовления цифрового вольтамперметра своими руками потребуются следующие основные компоненты:

• Микроконтроллер (например, ATmega328 или PIC16F876A)
• АЦП (если не встроен в микроконтроллер)
• LCD-дисплей
• Резисторы, конденсаторы, диоды
• Печатная плата
• Корпус

Существует несколько распространенных схем для самодельного вольтамперметра:

1. На основе микроконтроллера ATmega328 и встроенного АЦП
2. С использованием внешнего АЦП, например, MCP3208
3. На специализированной микросхеме ICL7107

Выбор схемы зависит от желаемой точности измерений, стоимости компонентов и сложности сборки. Для начинающих радиолюбителей оптимальным вариантом будет схема на ATmega328.

Процесс сборки цифрового вольтамперметра

Процесс изготовления цифрового вольтамперметра включает следующие основные этапы:

1. Изготовление или заказ печатной платы по выбранной схеме
2. Пайка электронных компонентов на плату
3. Программирование микроконтроллера
4. Настройка и калибровка прибора
5. Изготовление корпуса и окончательная сборка

При пайке компонентов важно соблюдать полярность диодов, электролитических конденсаторов и правильность установки микросхем. Для программирования микроконтроллера потребуется программатор и специальное ПО.

Программирование микроконтроллера вольтамперметра

Прошивка для микроконтроллера вольтамперметра должна обеспечивать:

• Считывание данных с АЦП
• Пересчет значений АЦП в вольты и амперы
• Вывод результатов на дисплей
• Переключение режимов измерения
• Калибровку прибора

Программирование выполняется на языке C или ассемблере. Готовые прошивки можно найти в интернете или написать самостоятельно. Важно правильно настроить частоту работы АЦП и коэффициенты пересчета значений.

Калибровка и настройка самодельного вольтамперметра

После сборки вольтамперметр необходимо откалибровать для обеспечения точности измерений. Процесс калибровки включает:

1. Настройку опорного напряжения АЦП
2. Установку нуля для вольтметра и амперметра
3. Калибровку шкалы по эталонному прибору
4. Программную коррекцию нелинейности

Для калибровки потребуется эталонный мультиметр и источник стабильного напряжения/тока. Настройка выполняется подстроечными резисторами и программно через меню калибровки.

Изготовление корпуса для вольтамперметра

Корпус для самодельного вольтамперметра должен обеспечивать:

• Защиту электронных компонентов
• Удобство использования прибора
• Доступ к разъемам и органам управления
• Хорошую обзорность дисплея

Корпус можно изготовить из пластика, оргстекла или заказать готовый. Важно предусмотреть вентиляционные отверстия для охлаждения. На переднюю панель выводятся дисплей, кнопки управления и измерительные гнезда.

Особенности эксплуатации самодельного вольтамперметра

При использовании самодельного вольтамперметра следует учитывать ряд особенностей:

• Ограничение по максимальному измеряемому напряжению и току
• Возможную нестабильность показаний при разряде батареи питания
• Необходимость периодической калибровки
• Меньшую точность по сравнению с промышленными приборами

Не рекомендуется использовать самодельный вольтамперметр для измерения высоких напряжений и больших токов без дополнительных мер защиты. При соблюдении мер предосторожности прибор может служить надежным помощником радиолюбителя.

Преимущества и недостатки самодельного вольтамперметра

Изготовление вольтамперметра своими руками имеет ряд преимуществ:

• Экономия средств по сравнению с покупкой готового прибора
• Возможность реализовать нужный функционал
• Получение опыта в электронике
• Гибкость в модернизации устройства

К недостаткам можно отнести:

• Необходимость специальных знаний и навыков
• Затраты времени на изготовление и отладку
• Возможные проблемы с точностью и надежностью
• Отсутствие гарантии и сертификации

В целом, для радиолюбителей изготовление вольтамперметра своими руками может быть интересным и полезным проектом. Для профессионального использования лучше приобрести промышленный прибор.

Изготовление самодельного цифрового вольтметра в домашних условиях

Содержание

• 1 Вольтметр на основе микропроцессора
  • 1.1 Выбор деталей
  • 1.2 Подготовка платы
  • 1.3 Блок питания (БП)
  • 1.4 Сборка и настройка
• 2 Видео

При работе с различными электронными изделиями возникает потребность измерять режимы или распределение переменных напряжений на отдельных элементах схемы. Обычные мультиметры, включённые в режиме AC, могут фиксировать лишь большие значения этого параметра с высокой степенью погрешности. При необходимости снятия небольших по величине показаний желательно иметь милливольтметр переменного тока, позволяющий производить измерения с точностью до милливольта.

Самодельный цифровой вольтметр

Для того чтобы изготовить цифровой вольтметр своими руками, нужен определённый опыт работы с электронными компонентами, а также умение хорошо управляться с электрическим паяльником. Лишь в этом случае можно быть уверенным в успехе сборочных операций, осуществляемых самостоятельно в домашних условиях.

Вольтметр на основе микропроцессора

Выбор деталей

Перед тем, как сделать вольтметр, специалисты рекомендуют тщательно проработать все предлагаемые в различных источниках варианты. Основное требование при таком отборе – предельная простота схемы и возможность измерять переменные напряжения с точностью до 0,1 Вольта.

Анализ множества схемных решений показал, что для самостоятельного изготовления цифрового вольтметра целесообразнее всего воспользоваться программируемым микропроцессором типа РІС16F676. Тем, кто плохо знаком с техникой перепрограммирования этих чипов, желательно приобретать микросхему с уже готовой прошивкой под самодельный вольтметр.

Особое внимание при закупке деталей следует уделить выбору подходящего индикаторного элемента на светодиодных сегментах (вариант типового стрелочного амперметра в этом случае полностью исключён). При этом предпочтение следует отдать прибору с общим катодом, поскольку число компонентов схемы в этом случае заметно сокращается. .

Дополнительная информация. В качестве дискретных комплектующих изделий можно использовать обычные покупные радиоэлементы (резисторы, диоды и конденсаторы).

После приобретения всех необходимых деталей следует перейти к разводке схемы вольтметра (изготовлению его печатной платы).

Подготовка платы

Перед изготовлением печатной платы нужно внимательно изучить схему электронного измерителя, учтя все имеющиеся на ней компоненты и разместив их на удобном для распайки месте.

Схема электронного прибора

Важно! При наличии свободных средств можно заказать изготовление такой платы в специализированной мастерской. Качество её исполнения в этом случае будет, несомненно, выше.

После того, как плата готова, нужно «набить» её, то есть разместить на своих местах все электронные компоненты (включая микропроцессор), а затем запаять их низкотемпературным припоем. Тугоплавкие составы в этой ситуации не подойдут, поскольку для их разогрева потребуются высокие температуры. Так как в собираемом устройстве все элементы миниатюрные, то их перегрев крайне нежелателен.

Блок питания (БП)

Для того чтобы будущий вольтметр нормально функционировал, ему потребуется отдельный или встроенный блок питания постоянного тока. Этот модуль собирается по классической схеме и рассчитан на выходное напряжение 5 Вольт. Что касается токовой составляющей этого устройства, определяющей его расчетную мощность, то для питания вольтметра вполне достаточно половины ампера.

Исходя из этих данных, подготавливаем сами (или отдаём для изготовления в специализированную мастерскую) печатную плату под БП.

Обратите внимание! Рациональнее будет сразу подготовить обе платы (для самого вольтметра и для блока питания), не разнося эти процедуры по времени.

При самостоятельном изготовлении это позволит за один раз выполнять сразу несколько однотипных операций, а именно:

• Вырезка из листов стеклотекстолита нужных по размеру заготовок и их зачистка;
• Изготовление фотошаблона для каждой из них с его последующим нанесением;
• Травление этих плат в растворе хлористого железа;
• Набивка их радиодеталями;
• Пайка всех размещённых компонентов.

В случае, когда платы отправляются для изготовления на фирменном оборудовании, их одновременная подготовка также позволит выгадать как по цене, так и по времени.

Сборка и настройка

При сборке вольтметра важно следить за правильностью установки самого микропроцессора (он должен быть уже запрограммирован). Для этого необходимо найти на корпусе маркировку его первой ножки и в соответствии с ней зафиксировать корпус изделия в посадочных отверстиях.

Важно! Лишь после того, как есть полная уверенность в правильности установки самой ответственной детали, можно переходить к её запаиванию («посадке на припой»).

Иногда для установки микросхемы рекомендуется впаивать в плату специальную панельку под неё, существенно упрощающую все рабочие и настроечные процедуры. Однако такой вариант выгоден лишь в том случае, если используемая панелька имеет качественное исполнение и обеспечивает надёжный контакт с ножками микросхемы.

После запайки микропроцессора можно набить и сразу же посадить на припой все остальные элементы электронной схемы. В процессе пайки следует руководствоваться следующими правилами:

• Обязательно использовать активный флюс, способствующий хорошему растеканию жидкого припоя по всей посадочной площадке;
• Стараться не задерживать жало на одном месте слишком долго, что исключает перегрев монтируемой детали;
• По завершении пайки следует обязательно промыть печатную плату спиртом или любым другим растворителем.

Готовая плата

В том случае, если при сборке платы не допущено никаких ошибок, схема должна заработать сразу после подключения к ней питания от внешнего источника стабилизированного напряжения 5 Вольт.

В заключение отметим, что собственный блок питания может быть подключен к готовому вольтметру по завершении его настройки и проверки, производимой по стандартной методике.

Видео

Блок питания для шуруповерта 12В своими руками

Оцените статью:

Цифровой вольтметр своими руками это легко

Блог new.

Технические обзоры. Опубликовано: , Перейти в магазин.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• вольтметр цифровой своими руками
• Маленькие вольтметры до 30-35 Вольт
• цифровой вольтметр своими руками это легко
• Амперметр на светодиодах своими руками (схема). Амперметр на схеме
• Как сделать простой вольтметр своими руками – схемы и рекомендации
• Схема вольтметра на светодиодах
• Простой самодельный вольтметр
• Как подключить к блоку питания цифровой вольтметр, амперметр (Китайский модуль) своими руками.
• Как подключить к блоку питания цифровой вольтметр, амперметр (Китайский модуль) своими руками.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Новые технолоджИ — цифровой вольтметр амперметр своими руками

вольтметр цифровой своими руками

Здравствуй дорогой читатель. Сделать такой вольтметр своими руками не составит большого труда. О пригодности вольтметра для измерения напряжений в тех или иных цепях судят по его входному сопротивлению, которое складывается из сопротивления рамки стрелочного прибора и сопротивления добавочного резистора.

Так как на разных пределах добавочные резисторы имеют разные номиналы, то и входное сопротивление прибора будет другим. Это удобнее: входное сопротивление вольтметра на разных пределах измерений разное, а относительное входное сопротивление постоянное.

Чем меньше ток полного отклонения стрелки измерительного прибора Iи, используемого в вольтметре, тем больше будет его относительное входное сопротивление, тем точнее будут производимые им измерения.

В транзисторных конструкциях приходится измерять напряжение от долей вольта до нескольких десятков вольт, а в ламповых еще больше. Поэтому однопредельный вольтметр неудобен. Например, вольтметром со шкалой на В нельзя точно измерить даже напряжения 1— 5В, так как отклонение стрелки получится малозаметным. Схема такого вольтметра постоянного тока показана на рис.

Наличие четырех добавочных резисторов R1, R2, R3 и R4 свидетельствует о том, что вольтметр имеет четыре предела измерений. В данном случае первый предел В, второй В, третий В и четвертый В. Обычно, в вольтметр монтируют добавочные резисторы с номиналами, близкими с расчетными. Возможная схема такого прибора с однополупериодным выпрямителем показана на рис. Работает прибор следующим образом. В те моменты времени, когда на левом по схеме зажиме прибора положительная полуволна переменного напряжения, ток идет через диод Д1 и далее через микроамперметр к правому зажиму.

В это время диод Д2 закрыт. Во время положительной полуволны на правом зажиме, диод Д1 закрывается, и положительные полуволны переменного напряжения замыкаются через диод Д2, минуя микроамперметр. Более точно сопротивление этого резистора подбирают опытным путем во время градуировки шкалы прибора. Можно рассчитать Rд и по другим формулам. Сопротивление добавочных резисторов вольтметров выпрямительной системы, выполненных по схеме на рис. Показания приборов выпрямительной системы пропорциональны средне выпрямленному значению измеряемых напряжений.

Шкалы же их градуируют в среднеквадратических значения синусоидального напряжения, поэтому показания приборов выпрямительной системы равны среднеквадратичному значению напряжения лишь при измерении напряжений синусоидальной формы.

В качестве выпрямительных диодов используются германиевые диоды Д9Д. Такими вольтметрами можно измерять и напряжение звуковой частоты до нескольких десятков килогерц. Имя обязательно. Почта обязательно.

Ответ: В условиях задачи цифры римские, а в ответе обычные — арабские.

Подпишись на RSS и получай обновления блога! Поиск по сайту. Опубликовал admin Дата 2 июня, Рубрика: Измерения. Самодельный вольтметр постоянного и переменного тока.

Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы». Подпишись на RSS! Получать обновления по электронной почте:. Полное или частичное копирование материалов запрещено. При согласованном использовании материалов сайта активная ссылка обязательна.

Маленькие вольтметры до 30-35 Вольт

Войти через. Гарантия возврата денег Возврат за 15 дней. Скажите пожалуйста имеет полярность или нет. Теоретически-без разницы,но на плате есть маркировка L и N.

Вольтамперметр своими руками! 3 варианта. Цифровой вольтметр своими руками. Zlab. · Вольтамперметр своими руками! 3 варианта. Цифровой .

цифровой вольтметр своими руками это легко

При работе с различными электронными изделиями возникает потребность измерять режимы или распределение переменных напряжений на отдельных элементах схемы. Обычные мультиметры, включённые в режиме AC, могут фиксировать лишь большие значения этого параметра с высокой степенью погрешности. При необходимости снятия небольших по величине показаний желательно иметь милливольтметр переменного тока, позволяющий производить измерения с точностью до милливольта. Для того чтобы изготовить цифровой вольтметр своими руками, нужен определённый опыт работы с электронными компонентами, а также умение хорошо управляться с электрическим паяльником. Лишь в этом случае можно быть уверенным в успехе сборочных операций, осуществляемых самостоятельно в домашних условиях. Перед тем, как сделать вольтметр, специалисты рекомендуют тщательно проработать все предлагаемые в различных источниках варианты. Основное требование при таком отборе — предельная простота схемы и возможность измерять переменные напряжения с точностью до 0,1 Вольта. Тем, кто плохо знаком с техникой перепрограммирования этих чипов, желательно приобретать микросхему с уже готовой прошивкой под самодельный вольтметр. Особое внимание при закупке деталей следует уделить выбору подходящего индикаторного элемента на светодиодных сегментах вариант типового стрелочного амперметра в этом случае полностью исключён. При этом предпочтение следует отдать прибору с общим катодом, поскольку число компонентов схемы в этом случае заметно сокращается..

Амперметр на светодиодах своими руками (схема). Амперметр на схеме

Ваш браузер не поддерживает плавающие фреймы! Дополнительно нужно учитывать помехозащищенность, которая также влияет на сопротивление устройства. Если вы собираетесь использовать инструмент только для одного диапазона вы можете сделать перемычку соединение между самым правым отверстием на борту и соответствующим требуемой позиции для десятичной точки для конкретного приложения. Наиболее важным является входное устройство, которое играет роль источника опорного напряжения.

Это самая дорогая вставка в двери, которую при изготовлении используют далеко не все производители.

Как сделать простой вольтметр своими руками – схемы и рекомендации

Канал ЭлектроХобби на YouTube. Достаточно удобно, когда на блоке питания установлен индикатор, показывающий постоянное напряжение и ток. При питании нагрузки всегда можно видеть падение напряжения, величину потребляемого тока. Но не все источники питания оснащены амперметрами и вольтметрами. У покупных, более дорогостоящих блоков питания они имеются, а вот у дешевых моделях их нет. Да и в самодельных БП их не всегда ставят.

Схема вольтметра на светодиодах

В некоторых случаях их применение может быть более удобным и практичным, чем использование современных цифровых. Если в ваши руки попал стрелочный вольтметр, то желательно узнать его основные характеристики. Их легко определить по шкале и надписях на ней. В мои руки попал встраиваемый вольтметр М Внизу, под шкалой, как правило, есть несколько значков и указана модель прибора.

Ремонт стрелочных измерительных приборов своими руками корпусу примотаны какие-то древние батареи и всё это покрыто слоем.

Простой самодельный вольтметр

Иногда, в радиолюбительской практике и не только, требуется измерить токи, величиной в несколько десятков ампер. Обычный мультиметр может измерять токи до 10 А, ито не всегда. Зачастую имеющийся под рукой прибор позволяет делать измерения до десятых долей ампера.

Как подключить к блоку питания цифровой вольтметр, амперметр (Китайский модуль) своими руками.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Цифровой Вольтметр 0-100V

Самое подробное описание: ремонт стрелочных измерительных приборов своими руками от профессионального мастера для своих читателей с фотографиями и видео из всех уголков сети на одном ресурсе. Ранее видеть данный прибор приходилось только на цветных фото в интернете, а тут увидел на рынке; стекло разбито, к корпусу примотаны какие-то древние батареи и всё это покрыто слоем, мягко говоря, пыли. А запомнился мне ампервольтметр — испытатель транзисторов ТЛ-4М тем, что в отличии от многих других им можно проверять помимо коэффициента усиления и другие характеристики транзисторов:. Дома разобрал корпус — измерительная головка лопнула пополам, пять проволочных резисторов погорели почти до состояния угольков, шарики фиксирующие положение дискового переключателя уже далеко не круглые, от колодки подсоединения проверяемых транзисторов, торчат одни ошмётки. Фотографировать не стал — а сейчас сожалею.

Ситуации, когда под рукой должен находиться вольтметр, встречаются достаточно часто. Для этого нет необходимости использовать заводской сложный прибор.

Как подключить к блоку питания цифровой вольтметр, амперметр (Китайский модуль) своими руками.

Приставка расширяет возможности цифровых мультиметров серии 83х, она позволяет измерять среднеквадратичные значения переменного напряжения различной формы, а с дополнительным шунтом — и тока. Питается приставка от внутреннего стабилизатора АЦП мультиметра, не требует налаживания, проста в повторении и обеспечивает высокую точность измерений. Об измерении среднеквадратичных другие названия — действующее, эффективное, а в английской аббревиатуре — RMS ….

Копирование материалов сайта возможно только с указанием ссылки на первоисточник — сайт meandr. Обратная связь. Метка: цифровой вольтметр своими руками Вольтметр среднеквадратичных значений — приставка к мультиметру Опубликовано в Измерительные устройства

Хорошо применять такой светодиодный индикатор своими руками в самодельных регулируемых блоках питания. Если под рукой есть все необходимые радиокомпоненты, то схему измерителя напряжения возможно собрать самостоятельно очень быстро и легко. На трех операционных усилителях LM собраны компараторы напряжения. Их инверсные входы подсоединены к резисторному делителю напряжения, собранного на резисторах R1 и R2, через который на схему идет контролируемое напряжение.

Вольтметр амперметр своими руками — ТехПорт

Содержание

1. Микросхема СА3162Е для цифровых вольтметра и амперметра
2. Принципиальная схема вольтметра
3. Принципиальная схема амперметра
4. Схема подключения вольтметра и амперметра в лабораторном источнике
5. Рекомендации по подбору комплектующих для монтажа вольтметра и амперметра
6. Налаживание цифрового вольтметра и амперметра
7. Описание схемы
8. Последовательность размещения и монтажа амперметра
9. Как настраивать регулировочный резистор
10. Схема амперметра
11. Модель своими руками
12. Устройства постоянного тока
13. Модификации переменного тока
14. Импульсные приборы измерения
15. Устройство фазочувствительных модификаций
16. Схема селективных устройств
17. Универсальные приборы измерений
18. Щитовые модели
19. Встраиваемые модификации
20. Модели DMK
21. Устройство Торех
22. Устройство Lovat
23. Модель DigiTOP

1. Микросхема СА3162Е для вольтметра и амперметра
2. Принципиальная схема вольтметра
3. Принципиальная схема амперметра
4. Схема подключения
5. Рекомендации по подбору комплектующих
6. Налаживание цифрового вольтметра и амперметра
7. Видео о создании

Сегодня мы рассмотрим несложные электрические схемы цифровых вольтметра и амперметра, построенных без использования микроконтроллеров на микросхемах СА3162, КР514ИД2. Обычно, у хорошего лабораторного блока питания есть встроенные вольтметр и амперметр. Вольтметр позволяет точно установить выходное напряжение, а амперметр показывает ток через нагрузку.

В старых лабораторных блоках питания были стрелочные индикаторы, но сейчас используются цифровые. Сейчас радиолюбители чаще всего делают такие приборы на основе микроконтроллера или микросхем АЦП вроде КР572ПВ2, КР572ПВ5.

Микросхема СА3162Е для цифровых вольтметра и амперметра

Существуют и другие микросхемы аналогичного действия. Например, микросхема СА3162Е предназначена для создания измерителя аналоговой величины с отображением результата на трехразрядном цифровом индикаторе.

Микросхема СА3162Е представляет собой АЦП с максимальным входным напряжением 999 mV (при этом показания «999») и логической схемой, которая выдает сведения о результате измерения в виде трех поочередно меняющихся двоично-десятичных четырехразрядных кодов на параллельном выходе и трех выходах для опроса разрядов схемы динамической индикации.

Чтобы получить законченный прибор, нужно добавить дешифратор для работы на семисегментный индикатор и сборку из трех семисегментных индикаторов, включенных в матрицу для динамической индикации, а также, трех управляющих ключей.

Тип индикаторов может быть любым — светодиодные, люминесцентные, газоразрядные, жидкокристаллические, все зависит от схемы выходного узла на дешифраторе и ключах. Здесь используется светодиодная индикация на табло из трех семисегментных индикаторов с общими анодами.

Индикаторые включены по схеме динамической матрицы, то есть, все их сегментные (катодные) выводы включены параллельно. А для опроса, то есть, последовательного переключения, используются общие анодные выводы.

Принципиальная схема вольтметра

Выше можно увидеть электрическую схему вольтметра, измеряющего напряжение от 0 до 100V (0. 99,9V). Измеряемое напряжение поступает на выводы 11–10 (вход) микросхемы D1 через делитель на резисторах R1–R3.

Конденсатор СЗ исключает влияние помех на результат измерения. Резистором R4 устанавливают показания прибора на ноль, при отсутствии входного напряжения А резистором R5 выставляют предел измерения так, чтобы результат измерения соответствовал реальному, то есть, можно сказать, им калибруют прибор.

Теперь о выходах микросхемы. Логическая часть СА3162Е построена по логике ТТЛ, а выходы еще и с открытыми коллекторами. На выходах «1-2-4-8» формируется двоичнодесятичный код, который периодически сменяется, обеспечивая последовательную передачу данных о трех разрядах результата измерения.

Если используется дешифратор ТТЛ, как, например, КР514ИД2, то его входы непосредственно подключаются к данным входам D1. Если же будет применен дешифратор логики КМОП или МОП, то его входы будет необходимо подтянуть к плюсу при помощи резисторов. Это нужно будет сделать, например, если вместо КР514ИД2 будет использован дешифратор К176ИД2 или CD4056.

Выходы дешифратора D2 через токоограничивающие резисторы R7–R13 подключены к сегментным выводам светодиодных индикаторов Н1–НЗ. Одноименные сегментные выводы всех трех индикаторов соединены вместе. Для опроса индикаторов используются транзисторные ключи VT1–VT3, на базы которых подаются команды с выходов Н1–НЗ микросхемы D1.

Эти выводы тоже сделаны по схеме с открытым коллектором. Активный ноль, поэтому используются транзисторы структуры р-п-р.

Принципиальная схема амперметра

Схема практически такая же, за исключением входа. Здесь вместо делителя стоит шунт на пятиваттном резисторе R2 сопротивлением 0,1 От. При таком шунте прибор измеряет ток до 10А (0. 9.99А). Установка на ноль и калибровка, как и в первой схеме, осуществляется резисторами R4 и R5.

Выбрав другие делители и шунты, можно задать другие пределы измерения, например, 0. 9.99V, 0. 999mA, 0. 999V, 0. 99.9А. Это зависит от выходных параметров того лабораторного блока питания, в который будут установлены эти индикаторы. Также, на основе данных схем можно сделать и самостоятельный прибор для измерения напряжения и тока (настольный мультиметр).

При этом нужно учесть, что даже используя жидкокристаллические индикаторы прибор будет потреблять существенный ток, так как логическая часть СА3162Е построена по ТТЛ-логике. Поэтому, хороший прибор с автономным питанием вряд ли получится. А вот автомобильный вольтметр (рис.4) выйдет неплохой.

Питаются приборы постоянным стабилизированным напряжением 5V. В источнике питания, в который будут они установлены, необходимо предусмотреть наличие такого напряжения при токе не ниже 150 mA.

Подключение прибора
На рисунке 3 показана схема подключения измерителей в лабораторном источнике.

Схема подключения вольтметра и амперметра в лабораторном источнике

Ниже отражена схема подключения измерителей в лабораторном источнике:

Самодельный автомобильный вольтметр на микросхемах

Рекомендации по подбору комплектующих для монтажа вольтметра и амперметра

Пожалуй, самое труднодоставаемое — это микросхемы СА3162Е. Из аналогов нам известна только NTE2054. Возможно есть и другие аналоги. С остальным значительно проще. Как уже сказано, выходную схему можно сделать на любом дешифраторе и соответствующих индикаторах. Например, если индикаторы будут с общим катодом, то нужно КР514ИД2 заменить на КР514ИД1 (цоколевка такая же), а транзисторы VТ1–VТЗ перетащить вниз, подсоединив их коллектора к минусу питания, а эмиттеры — к общим катодам индикаторов. Можно использовать дешифраторы КМОП-логики, подтянув их входы к плюсу питания при помощи резисторов.

Налаживание цифрового вольтметра и амперметра

В общем-то оно совсем несложное. Начнем с вольтметра. Сначала замкнем между собой выводы 10 и 11 D1, а подстройкой R4 выставим нулевые показания. Затем, убираем перемычку, замыкающую выводы 11–10 и подключаем к клеммам «нагрузка» образцовый прибор, например, мультиметр.

Регулируя напряжение на выходе источника, резистором R5 настраиваем калибровку прибора так, чтобы его показания совпадали с показаниями мультиметра. Далее налаживаем амперметр. Сначала, не подключая нагрузку, регулировкой резистора R5 устанавливаем его показания на ноль. Теперь потребуется постоянный резистор сопротивлением 20 От и мощностью не ниже 5W.

Устанавливаем на блоке питания напряжение 10V и подключаем этот резистор в качестве нагрузки. Подстраиваем R5 так чтобы амперметр показал 0,50 А.

Можно выполнить калибровку и по образцовому амперметру, но нам показалось удобнее с резистором, хотя конечно на качество калибровки очень влияет погрешность сопротивления резистора.

Таким же образом можно сделать и автомобильный вольтметр:

От первой схемы эта отличается только входом и схемой питания. Такой прибор теперь питается от измеряемого напряжения, то есть измеряет напряжение, поступающее на него как питающее.

Напряжение от бортовой сети автомобиля через делитель R1-R2-R3 поступает на вход микросхемы D1. Параметры этого делителя такие же как в первой схеме, то есть для измерения в пределах 0. 99.9V.

Но в автомобиле напряжение редко бывает более 18V (больше 14,5V уже неисправность). И редко опускается ниже 6V, разве только падает до нуля при полном отключении. Поэтому прибор реально работает в интервале 7. 16V. Питание 5V формируется из того же источника, с помощью стабилизатора А1.

Видео о создании цифрового вольтметра своими руками:

Цифровой амперметр на светодиодах – удобный способ отображения информации, при котором имеет значение не только модуль измеряемой величины (что, кстати, значительно удобнее определять не по отклонению стрелочного индикатора, а по величине столбчатой диаграммы, или при помощи мини-дисплея), но и частоту изменения этого параметра.

Описание схемы

Светодиоды не отличаются большой мощностью, но использовать их в слаботочных электрических цепях допустимо и целесообразно. В качестве примера можно рассмотреть схему получения цифрового амперметра для определения силы тока в аккумуляторной батарее автомобиля, при номинальном диапазоне значений в 40…60 мА.

Количество использованных светодиодов определит пороговое значение тока, при котором в работу будет включаться один из светодиодов. В качестве операционного усилителя можно использовать LM3915, либо подходящий по параметрам микроконтроллер. На вход будет подаваться напряжение через любой низкоомный резистор.

Удобно отражать результаты измерения в виде столбчатой диаграммы, где весь, практически используемый диапазон тока будет разделяться на несколько сегментов по 5…10 мА. Плюсом LED является то, что в схеме можно использовать элементы разного цвета – красного, зелёного, синего и т.д.

Для работы цифрового амперметра потребуются следующие компоненты:

1. Микроконтроллер типа PIC16F686 с АЦП на 16 бит.
2. Настраиваемые джамперы для выхода конечного сигнала. Можно, как альтернативу, применить DIP-переключатели, которые используются в качестве электронных шунтов или сигнальных замыканий в обычных электронных цепях.
3. Источник питания постоянного тока, который рассчитан на рабочее напряжение от 5 до 15 В (при наличии стабильного напряжения, что контролируется вольтметром, подойдёт и 6 В).
4. Контактная плата, где можно разместить до 20 светодиодов типа SMD.

Электрическая схема амперметра на LED источниках

Последовательность размещения и монтажа амперметра

Входной сигнал по току (не более 1 А) подаётся от стабилизированного блока питания через шунтирующий резистор, допустимое напряжение на котором не должно быть более 40…50 В. Далее, проходя через операционный усилитель, сигнал поступает на светодиоды. Поскольку значение тока во время прохождения сигнала изменяется, то соответственно будет изменяться и высота столбика. Управляя током нагрузки, можно регулировать высоту диаграммы, получая результат с различной степенью точности.

Монтаж платы с SMD-компонентами, по желанию пользователя, можно размещать либо горизонтально, либо вертикально. Смотровое окошко перед началом тарировки необходимо перекрывать тёмным стеклом (подойдёт фильтр с кратностью 6…10 х от обычной сварочной маски).

Тарировка цифрового амперметра состоит в подборе минимального значения нагрузки по току, при которой светодиод будет светиться. Варьирование настройки производится экспериментально, для чего в схеме предусматривается резистор с небольшим (до 100 мОм) сопротивлением. Погрешность показаний такого амперметра обычно не превышает нескольких процентов.

Вы знали, что можно переделать старый вольтметр в амперметр? Как это сделать — смотрите видео:

Как настраивать регулировочный резистор

Для этого последовательно устанавливают силу тока, которая проходит через определённый светодиод. В качестве контрольного прибора можно использовать обычный тестер. Вольтметр включается в схему перед микроконтроллером, а амперметр – после него. Для исключения влияния случайных пульсаций подключается также сглаживающий конденсатор.

Практическим плюсом изготовления прибора своими руками (светодиодов не должно быть менее четырёх) является устойчивость схемы при значительных изменениях первоначально заданного диапазона силы тока. В отличие от обычных диодов, которые при коротком замыкании выйдут из строя, светодиоды просто не загораются.

Св-диоды как измерители тока в аккумуляторной батарее автомобиля, не только экономят заряд и сохраняют аккумуляторы, но и позволяют более удобным способом считывать показания.

Аналогичным образом можно построить и цифровой вольтметр. В качестве источников света для такого варианта применения подойдут элементы на 12 В, а наличие дополнительного шунта в схеме вольтметра позволит более рационально использовать всю высоту столбчатой диаграммы.

Амперметры – это устройства, которые используются с целью определения силы тока в цепи. Цифровые модификации изготавливаются на базе компараторов. По точности измерения они различаются. Также важно отметить, что приборы могут устанавливаться в цепи с постоянным и переменным током.

По типу конструкции различают щитовые, переносные, а также встроенные модификации. По назначению есть импульсные и фазочувствительные устройства. В отдельную категорию выделены селективные модели. Для того чтобы более подробно разораться в приборах, важно узнать устройство амперметра.

Схема амперметра

Обычная схема цифрового амперметра включает в себя компаратор вместе с резисторами. Для преобразования напряжения применяется микроконтроллер. Чаще всего он используется с опорными диодами. Стабилизаторы устанавливаются только в селективных модификациях. Для увеличения точности измерений используются широкополосные фильтры. Фазовые устройства оснащаются трансиверами.

Модель своими руками

Собрать цифровой амперметр своими руками довольно сложно. В первую очередь для этого потребуется качественный компаратор. Параметр чувствительности должен составлять не менее 2.2 мк. Минимальное разрешение он обязан выдерживать на уровне в 1 мА. Микроконтроллер в устройстве устанавливается с опорными диодами. Система индикации подсоединяется к нему через фильтр. Далее, чтобы собрать цифровой амперметр своими руками нужно установить резисторы.

Чаще всего они подбираются коммутируемого типа. Шунт в данном случае должен располагаться за компаратором. Коэффициент деления прибора зависит от трансивера. Если говорить про простую модель, то он используется динамического типа. Современные устройства оснащаются сверхточными аналогами. Источником стабильного тока может выступать обычная батарейка литий-ионного типа.

Устройства постоянного тока

Цифровой амперметр постоянного тока выпускается на базе высокочувствительных компараторов. Также важно отметить, что в приборах устанавливаются стабилизаторы. Резисторы подходят только коммутируемого типа. Микроконтроллер в данном случае устанавливается с опорными диодами. Если говорить про параметры, то минимальное разрешение устройств равняется 1 мА.

Модификации переменного тока

Амперметр (цифровой) переменного тока можно сделать самостоятельно. Микроконтроллеры у моделей используются с выпрямителями. Для увеличения точности измерения применяются фильтры широкополосного типа. Сопротивление шунта в данном случае не должно быть меньше 2 Ом. Чувствительность у резисторов обязана составлять 3 мк. Стабилизаторы чаще всего устанавливаются расширительного типа. Также важно отметить, что для сборки понадобится триод. Припаивать его необходимо непосредственно к компаратору. Допустимая ошибка приборов данного типа колеблется в районе 0.2 %.

Импульсные приборы измерения

Импульсные модификации отличаются наличием счетчиков. Современные модели выпускаются на базе трехразрядных устройств. Резисторы используются только ортогонального типа. Как правило, коэффициент деления у них равняется 0.8. Допустимая ошибка в свою очередь составляет 0.2%. К недостаткам устройств можно отнести чувствительность к влажности среды. Также их запрещается использовать при минусовых температурах. Самостоятельно собрать модификацию проблематично. Трансиверы в моделях применяются только динамического типа.

Устройство фазочувствительных модификаций

Фазочувствительные модели продаются на 10 и 12 В. Параметр допустимой ошибки у моделей колеблется в районе 0.2%. Счетчики в устройствах применяются только двухразрядного типа. Микроконтроллеры используются с выпрямителями. Повышенной влажности амперметры данного типа не боятся. У некоторых модификаций имеются усилители. Если заниматься сборкой устройства, то потребуются коммутируемые резисторы. Источником стабильного тока может выступать обычная литий-ионная батарейка. Диод в данном случае не нужен.

Перед установкой микроконтроллера важно припаять фильтр. Преобразователь для литий-ионной потребуется переменного типа. Показатель чувствительности у него находится на уровне 4.5 мк. При резком падении напряжения в цепи необходимо проверить резисторы. Коэффициент деления в данном случае зависит от пропускной способности компаратора. Минимальное давление приборов данного типа не превышает 45 кПа. Непосредственно процесс преобразования тока занимает около 230 мс. Скорость передачи тактового сигнала зависит от качества счетчика.

Схема селективных устройств

Селективный цифровой амперметр постоянного тока изготавливается на базе компараторов с высокой пропускной способностью. Допустимая ошибка моделей равняется 0.3 %. Работают устройства по принципу одностадийного интегрирования. Счетчики используются только двухразрядного типа. Источники стабильного тока устанавливаются за компаратором.

Резисторы применяются коммутируемого типа. Для самостоятельной сборки модели потребуются два трансивера. Фильтры в данном случае могут значительно повысить точность измерений. Минимальное давление приборов лежит в районе 23 кПа. Резкое падение напряжения наблюдается довольно редко. Сопротивление шунта, как правило, не превышает 2 Ом. Токоизмерительная частота зависит от работы компаратора.

Универсальные приборы измерений

Универсальные приборы измерений подходят больше для бытового использования. Компараторы в устройствах часто устанавливаются не большой чувствительности. Таким образом, допустимая ошибка лежит в районе 0.5%. Счетчики используются трехразрядного типа. Резисторы применяются на базе конденсаторов. Триоды встречаются как фазового, так и импульсного типа.

Максимальное разрешение приборов не превышает 12 мА. Сопротивления шунта, как правило, лежит в районе 3 Ом. Допустимая влажность для устройств составляет 7 %. Предельное давление в данном случае зависит от установленной системы защиты.

Щитовые модели

Щитовые модификации производятся на 10 и 15 В. Компараторы в устройствах устанавливаются с выпрямителями. Допустимая ошибка приборов составляет не менее 0.4 5. Минимальное давление устройств равняется около 10 кПа. Преобразователи применяются в основном переменного типа. Для самостоятельной сборки устройства не обойтись без двухразрядного счетчика. Резисторы в данном случае устанавливаются со стабилизаторами.

Встраиваемые модификации

Цифровой встраиваемый амперметр выпускается на базе опорных компараторов. Пропускная способность у моделей довольно высокая, и допустимая погрешность равняется около 0.2 %. Минимальное разрешение приборов не превышает 2 мА. Стабилизаторы используются как расширительного, так и импульсного типа. Резисторы устанавливаются высокой чувствительности. Микроконтроллеры часто применяются без выпрямителей. В среднем процесс преобразования тока не превышает 140 мс.

Модели DMK

Цифровые амперметры и вольтметры данной компании пользуются большим спросом. В ассортименте указанной фирмы имеется множество стационарных моделей. Если рассматривать вольтметры, то они выдерживают максимальное давление 35 кПа. В данном случае транзисторы применяются тороидального типа.

Микроконтроллеры, как правило, устанавливаются с преобразователями. Для лабораторных исследований устройства данного типа подходят идеально. Цифровые амперметры и вольтметры этой компании производятся с защищенными корпусами.

Устройство Торех

Указанный амперметр (цифровой) производится с повышенной проводимостью тока. Максимальное давление устройство выдерживает в 80 кПа. Минимальная допустимая температура амперметра равняется -10 градусов. Повышенной влажности указанный измерительный прибор не боится. Устанавливать его рекомендуется рядом с источником тока. Коэффициент деления равняется только 0.8. Максимальное давление амперметр (цифровой) выдерживает в 12 кПа. Потребляемый ток устройства составляет около 0.6 А. Триод используется фазового типа. Для бытового использования данная модификация подходит.

Устройство Lovat

Указанный амперметр (цифровой) делается на базе двухразрядного счетчика. Проводимость тока модели равняется только 2.2 мк. Однако важно отметить высокую чувствительность компаратора. Система индикации используется простая, и пользоваться прибором очень комфортно. Резисторы в этот амперметр (цифровой) установлены коммутируемого типа.

Также важно отметить, что они способны выдерживать большую нагрузку. Сопротивление шунта в данном случае не превышает 3 Ом. Процесс преобразования тока происходит довольно быстро. Резкое падение напряжения может быть связано только с нарушением температурного режима прибора. Допустимая влажность указанного амперметра равняется целых 70 %. В свою очередь максимальное разрешение составляет 10 мА.

Модель DigiTOP

Этот цифровой вольтметр-амперметр постоянного тока выпускается с опорными диодами. Счетчик в нем предусмотрен двухразрядного типа. Проводимость компаратора находится на отметке в 3.5 мк. Микроконтроллер применяется с выпрямителем. Чувствительность тока у него довольно высокая. Источником питания выступает обычная батарейка.

Резисторы используются в приборе коммутируемого типа. Стабилизатор в данном случае не предусмотрен. Триод установлен только один. Непосредственно преобразование тока происходит довольно быстро. Для бытового использования этот прибор подходит хорошо. Фильтры для увеличения точности измерения предусмотрены.

Если говорить про параметры вольтметра–амперметра, то важно отметить, что рабочее напряжение находится на уровне 12 В. Потребление тока в данном случае равняется 0.5 А. Минимальное разрешение представленного прибора составляет 1 мА. Сопротивление шунта располагается на отметке в 2 Ом.

Коэффициент деления вольтметра-амперметра только 0.7. Максимальное разрешение указанной модели составляет 15 мА. Непосредственно процесс преобразования тока занимает не более 340 мс. Допустимая ошибка указанного прибора располагается на уровне в 0.1 %. Минимальное давление система выдерживает в 12 кПа.

CheapStat: самодельный потенциостат с открытым исходным кодом для аналитических и образовательных приложений

. 2011;6(9):e23783.

doi: 10.1371/journal.pone.0023783. Epub 2011, 13 сентября.

Аарон Роу ¹ , Эндрю Дж. Бонэм, Райан Дж. Уайт, Майкл П. Циммер, Рамсин Дж. Ядгар, Тони М. Хобза, Джим В. Хонеа, Илан Бен-Яаков, Кевин В. Пласко

Принадлежности

принадлежность

• ¹ Факультет химии и биохимии Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, Санта-Барбара, Калифорния, Соединенные Штаты Америки.

• PMID: 21931613
• PMCID: PMC3172209
• DOI: 10.1371/journal.pone.0023783

Бесплатная статья ЧВК

Аарон Роу и др. ПЛОС Один. 2011.

Бесплатная статья ЧВК

. 2011;6(9):e23783.

doi: 10.1371/journal.pone.0023783. Epub 2011, 13 сентября.

Авторы

Аарон Роу ¹ , Эндрю Дж. Бонэм, Райан Дж. Уайт, Майкл П. Циммер, Рамсин Дж. Ядгар, Тони М. Хобза, Джим В. Хонеа, Илан Бен-Яаков, Кевин В. Пласко

принадлежность

• ¹ Факультет химии и биохимии Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, Санта-Барбара, Калифорния, Соединенные Штаты Америки.

• PMID: 21931613
• PMCID: PMC3172209
• DOI: 10.1371/journal.pone.0023783

Абстрактный

Хотя потенциостаты являются основой современных электрохимических исследований, они нашли относительно небольшое применение в условиях ограниченных ресурсов, таких как студенческие лабораторные курсы и развивающиеся страны. Одной из причин низкого проникновения потенциостатов является их стоимость, поскольку даже самые дешевые коммерчески доступные лабораторные потенциостаты продаются более чем за тысячу долларов. Таким образом, недорогая электрохимическая рабочая станция может оказаться полезной в образовательных лабораториях и расширить доступ к основанным на электрохимии аналитическим методам для мониторинга продуктов питания, лекарств и окружающей среды. Имея в виду эти мотивы, мы описываем здесь CheapStat, недорогой (менее 80 долларов США) ручной потенциостат с открытым исходным кодом (программное и аппаратное обеспечение), который может быть сконструирован любым, кто имеет опыт сборки схем. Это устройство поддерживает ряд форм сигналов потенциала, необходимых для выполнения циклической, прямоугольной волны, линейной развертки и анодной вольтамперометрии. Как мы показываем, он подходит для широкого спектра применений, начиная от проверки качества пищевых продуктов и лекарств и заканчивая мониторингом окружающей среды, быстрым обнаружением ДНК и образовательными упражнениями. Схемы устройства, списки деталей, файлы макетов печатных плат, примеры экспериментов и подробные инструкции по сборке доступны в сопутствующей информации и распространяются под открытой лицензией на оборудование.

Заявление о конфликте интересов

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Цифры

Рисунок 1. CheapStat, недорогой прибор «сделай сам»…

Рис. 1. CheapStat, недорогой потенциостат «сделай сам», который можно собрать менее чем за 80 долларов.

Рисунок 1. CheapStat, недорогой потенциостат «сделай сам», который можно построить менее чем за 80 долларов.

Прибор поддерживает циклическую, прямоугольную, линейную развертку и инверсионную вольтамперометрию в диапазоне потенциалов от -990 до +990 мВ и на частотах от 1 до 1000 Гц. Устройство поддерживает ряд приложений для контроля окружающей среды, продуктов питания и лекарств, а также образовательных приложений. На обратной стороне печатной платы расположен трехстрочный ЖК-дисплей и джойстик, который используется для выбора протокола эксперимента, изменения его параметров (частоты, начального напряжения, конечного напряжения, скорости сканирования) и начала эксперимента.

Рис. 2. Устройство CheapStat поддерживает циклическую вольтамперометрию.

Рис. 2. Устройство CheapStat поддерживает циклическую вольтамперометрию.

Показано измерение аскорбиновой кислоты на основе CV…

Рис. 2. Устройство CheapStat поддерживает циклическую вольтамперометрию.

Показано измерение аскорбиновой кислоты (витамина С) в апельсиновом соке на основе CV с использованием метода стандартных добавок. (Слева) Для этого 0, 5, 10 и 15 мл стандартного раствора аскорбиновой кислоты (0, 0,1, 0,2 и 0,3 М в апельсиновом соке) добавляли к 25 мл образца апельсинового сока известной марки. и опрос с помощью циклической вольтамперометрии с использованием недорогого карандашного «грифеля» в качестве рабочего электрода. (Справа) Линейная экстраполяция тока окисления, наблюдаемая при 600 мВ, использовалась для определения начальной концентрации аскорбата, которая при 1,95±0,11 мМ довольно близко к «60 мг на порцию» (2 мМ), указанному на сайте производителя.

Рисунок 3. CheapStat совместим с…

Рисунок 3. CheapStat совместим с обычными образовательными экспериментами.

Показана циклическая вольтамперометрия на основе…

Рисунок 3. CheapStat совместим с обычными образовательными экспериментами.

Показан мониторинг феррицианида калия в 1 М растворе нитрата калия на основе циклической вольтамперометрии с использованием как коммерческих (закрашенные символы), так и изготовленных вручную (незакрашенные символы) электродов сравнения Ag/AgCl. Концентрации феррицианида 1 мМ (черные квадраты) и 2 мМ (синие кружки) были исследованы с помощью циклической вольтамперометрии и показывают характерный вольтамперометрический отклик полностью обратимой реакции.

Рисунок 4. Анализ содержания ацетаминофена…

Рис. 4. Анализ содержания ацетаминофена в безрецептурном болеутоляющем средстве с помощью вольтамперометрии с линейной разверткой.

Рисунок 4. Анализ содержания ацетаминофена в безрецептурном болеутоляющем средстве с помощью вольтамперометрии с линейной разверткой.

Таблетку ацетаминофена измельчили и растворили в серной кислоте. Стандарты были добавлены к трем растворам, а один остался нетронутым. (Слева) Вольтамперометрия с линейной разверткой, выполненная с рабочим электродом из золотой проволоки, использовалась для измерения концентрации ацетаминофена методом стандартных добавок. (Справа) Линейная экстраполяция тока окисления, наблюдаемого при 850 мВ, использовалась для определения исходной концентрации ацетаминофена в 250 мл раствора, содержащего одну измельченную таблетку, которая при 12,6±1,7 мМ (472±63 мг на таблетку) близка к 500 мг на таблетку, указанную производителем.

Рисунок 5. Анализ содержания мышьяка…

Рисунок 5. Анализ содержания мышьяка в трех подкисленных растворах озерной воды.

Образцы были…

Рис. 5. Анализ содержания мышьяка в трех подкисленных растворах озерной воды.

Образцы были взяты из озера Качума (Санта-Барбара, Калифорния) и смешаны в соотношении 11:1 с концентрированной HCl. Стандарт арсената был добавлен в два образца (верхние 20 частей на миллиард, средние 5 частей на миллиард), а один остался пустым (нижний). Растворенный арсенат в каждом растворе восстанавливали при -0,5 В, а затем анализировали с помощью прямоугольной вольтамперометрии при 40 Гц.

Рисунок 6. Электрохимическое обнаружение…

Рис. 6. Электрохимическое обнаружение определенной последовательности ДНК непосредственно в смеси для ПЦР.

Ан…

Рисунок 6. Электрохимическое обнаружение определенной последовательности ДНК непосредственно в смеси для ПЦР.

Датчик Е-ДНК (слева) был опрошен с помощью прямоугольной вольтамперометрии. Сканирование биосенсора E-ДНК с частотой 100 Гц до и после добавления комплементарной мишени (20, 60 и 200 нМ в смеси для ПЦР) четко указывает на присутствие ДНК-мишени: в течение часа гибридизация с аналитом ( при 200 нМ) вызывал снижение пикового тока на 61%.

См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC

Похожие статьи

• Недорогой управляемый смартфоном потенциостат на основе Arduino для обучения основам электрохимии и применениям.

  Cordova-Huaman AV, Jauja-Ccana VR, La Rosa-Toro A. Кордова-Хуаман А.В. и соавт. Гелион. 2021 13 февраля; 7 (2): e06259. doi: 10.1016/j.heliyon.2021.e06259. Электронная коллекция 2021 февраль. Гелион. 2021. PMID: 33659759 Бесплатная статья ЧВК.

• Беспроводной потенциостат для мобильных химических и биосенсорных датчиков.

  Стейнберг М.Д., Кассал П., Керекович И., Стейнберг И.М. Steinberg MD, et al. Таланта. 2015 1 октября; 143: 178-183. doi: 10.1016/j.talanta.2015.05.028. Epub 2015 22 мая. Таланта. 2015. PMID: 26078146

• ACEstat: руководство «Сделай сам» по раскрытию потенциала потенциостатов интегральных схем для электрохимического анализа с открытым исходным кодом.

  Браун Э.В., Гласскотт М.В., Конли К., Барр Дж., Рэй Дж.Д., Мурс Л.С., Нечаев А. Браун Э.В. и др. Анальная хим. 2022 29 марта; 94 (12): 4906-4912. doi: 10.1021/acs.analchem.1c04226. Epub 2022 8 марта. Анальная хим. 2022. PMID: 35258920

• PSoC-Stat: одночиповый потенциостат с открытым исходным кодом, основанный на программируемой системе на чипе.

  Лопин П., Лопин К.В. Лопин П. и др. ПЛОС Один. 2018 25 июля; 13 (7): e0201353. doi: 10.1371/journal.pone.0201353. Электронная коллекция 2018. ПЛОС Один. 2018. PMID: 30044878 Бесплатная статья ЧВК.

• Интегрированные биосенсоры электрохимической ДНК для устройств «лаборатория на чипе».

  Мир М., Хомс А., Самитьер Дж. Мир М. и др. Электрофорез. 2009 г., 30 октября (19): 3386-97. doi: 10.1002/elps.200

  9. Электрофорез. 2009. PMID: 19802851 Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• PassStat, простой, но быстрый, точный и универсальный потенциостат с открытым исходным кодом.

  Ко М., Ачит А., Вар К., Бойтель-Ауллен Г., Роуз Д., Обуи А., Аржентьери С., Кампаньоло Р., Мезонот Э. Ко М. и др. ОборудованиеX. 2022 9 марта; 11:e00290. doi: 10.1016/j.ohx.2022.e00290. электронная коллекция 2022 апр. ОборудованиеX. 2022. PMID: 35509918 Бесплатная статья ЧВК.

• MYSTAT: компактный потенциостат/гальваностат для общих электрохимических измерений.

  Ирвинг П., Сесил Р., Йейтс М.З. Ирвинг П. и др. ОборудованиеX. 2020 13 декабря;9:e00163. doi: 10.1016/j.ohx.2020.e00163. Электронная коллекция 2021 апр. ОборудованиеX. 2020. PMID: 35492063 Бесплатная статья ЧВК.

• Преодоление разрыва между разработкой тестирования нуклеиновых кислот по месту оказания медицинской помощи и оказанием помощи пациентам с инфекциями, передающимися половым путем.

  Се К., Мелендес Д.Х., Гайдос К.А., Ван Т.Х. Хси К. и др. Лабораторный чип. 2022 1 февраля; 22 (3): 476-511. дои: 10.1039/d1lc00665g. Лабораторный чип. 2022. PMID: 35048928 Обзор.

• Недорогое электрохимическое обнаружение мышьяка в подземных водах штата Гуанахуато, центральная Мексика, с использованием потенциостата с открытым исходным кодом.

  Bullen JC, Dworsky LN, Eikelboom M, Carriere M, Alvarez A, Salaün P. Буллен Дж. К. и соавт. ПЛОС Один. 2022 19 января; 17 (1): e0262124. doi: 10.1371/journal.pone.0262124. Электронная коллекция 2022. ПЛОС Один. 2022. PMID: 35045132 Бесплатная статья ЧВК.

• Метод анализа загрязнения окружающей среды свинцом в почвах.

  Beardsley CA, Fuller KZ, Reilly TH 3rd, Henry CS. Бердсли, Калифорния, и соавт. Аналитик. 2021 6 декабря; 146 (24): 7520-7527. doi: 10.1039/d1an01744f. Аналитик. 2021. PMID: 34806095 Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

использованная литература

1. 1. Кинг Д., Френд Дж., Кариуки Дж. Измерение содержания витамина С в коммерческом апельсиновом соке с помощью карандашного электрода. Журнал химического образования. 2010; 87: 507–509. doi: 10.1021/ed800151x. — DOI
2. 1. Форсберг Г., О’Лафлин Дж. В., Мегаргл Р. Г., Коиртиханн С. Р. Определение мышьяка методами анодной инверсионной вольтамперометрии и дифференциальной импульсной анодной инверсионной вольтамперометрии. Аналитическая химия. 1975; 47: 1586–1592. doi: 10.1021/ac60359a057. — DOI
3. 1. Ли С.В., Меранжер Дж.К. Определение общих соединений мышьяка методом анодной инверсионной вольтамперометрии. Аналитическая химия. 1981; 53: 130–131. doi: 10. 1021/ac00224a036. — DOI
4. 1. Сяо И, Лай Р.Ю., Пласко К.В. Получение иммобилизованных на электродах окислительно-восстановительных олигонуклеотидов для электрохимического зондирования ДНК и аптамеров. Национальные протоколы. 2007; 2: 2875–2880. doi: 10.1038/nprot.2007.413. — DOI — пабмед
5. 1. Любин А.А., Вандер Стоуп Хант Б. , Уайт Р.Дж., Пласко К.В. Влияние длины зонда, геометрии зонда и размещения окислительно-восстановительной метки на производительность электрохимического датчика E-DNA. Аналитическая химия. 2009;81:2150–2158. дои: 10.1021/ac802317k. — DOI — пабмед

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

Грантовая поддержка

• R01 EB002046/EB/NIBIB NIH HHS/США
• R01 ГМ062958/GM/NIGMS NIH HHS/США
• 2R01EB002046/EB/NIBIB NIH HHS/США
• GM062958-01/GM/NIGMS NIH HHS/США

Вольтметры: Руководство для покупателя — Conduct Science

Будучи партнером Amazon, Conductscience Inc получает доход от соответствующих закупок

 

 

Вольтметры: Введение

Вольтметры модифицированы для измерения разности потенциалов между вольтметрами или электрометрами. две точки в цепи. Обратите внимание, что для разных цепей требуется разное напряжение, чтобы поддерживать ток.

Интересно, что в 1820 году датский ученый Ганс Христиан Эрстед сыграл решающую роль в разработке основных принципов измерения напряжения и электричества, открыв, что электричество создает магнитные поля.

Современные вольтметры значительно усовершенствовались и отличаются высокой устойчивостью; некоторые способны измерять напряжение до 20 000 В. Обратите внимание, что вольтметры необходимо подключать параллельно. Вольтметры можно использовать для проверки генераторов, аккумуляторов, домашней проводки, электроприборов, тяжелого оборудования и различных инструментов.

 

Выбор вольтметра: все, что вам нужно знать

Учитывая большое разнообразие электросчетчиков, доступных на рынке, неудивительно, что покупка вольтметра может оказаться непростой задачей, особенно для неопытных пользователей и тех, кто делает это самостоятельно. энтузиасты. Потенциальные покупатели должны учитывать три основных фактора:

Требования: Прежде всего, пользователи должны решить, хотят ли они аналоговый или цифровой вольтметр. Аналоговые счетчики состоят из указателя на шкале, в то время как цифровые модели отображают четкие числовые значения на дисплее, но для стабилизации может потребоваться некоторое время. В зависимости от целей измерения устройства должны быть удобными в переноске и обращении. Например, электрифицированный счетчик забора должен быть прочным и легко читаемым при дневном свете, а сменные счетчики должны быть небольшими и удобными для хранения.

Технические характеристики: Точность и диапазон измерений — это два основных параметра, которые следует учитывать при покупке вольтметра (как для панели управления, так и для съемных приборов). Однако, если пользователи ищут устройство, которое может измерять различные параметры, такие как ток, напряжение и сопротивление, следует рассмотреть цифровые мультиметры.

Общая стоимость: Точность, дизайн и характеристики влияют на стоимость. Естественно, цифровые вольтметры с расширенными функциями стоят дороже стандартных моделей. Обратите внимание, что некоторые модели совместимы со смартфонами, чтобы упростить чтение и улучшить взаимодействие с пользователем. Следует рассмотреть дополнительные аксессуары, такие как провода зонда и зажимы типа «крокодил».

 

Лучшие вольтметры для продажи

В продаже имеются различные модели, от пиковых вольтметров до среднеквадратичных единиц, подходящих для различных областей применения. Основываясь на различных спецификациях и отзывах пользователей, мы представляем лучшие вольтметры для продажи.

 

1. Монитор напряжения съемный ДРОК

Монитор напряжения съемный ДРОК представляет собой удобный прибор с диапазоном измерения 80-300 В переменного тока (110В, 220В). Благодаря большому ЖК-дисплею и синей подсветке этот счетчик позволяет пользователям видеть данные даже при слабом освещении и даже использовать его в качестве ночника без дополнительных затрат на электроэнергию. Обратите внимание, что этот монитор напряжения имеет низкое энергопотребление, менее 1 Вт. Кроме того, устройство имеет регулируемый потенциометр для регулировки точности. Следует отметить, что его точность составляет +/- 1,5% при эффективном показании +/- 2. И последнее, но не менее важное: учитывая тот факт, что устройство имеет удобную конструкцию в виде плоской вилки, этот счетчик идеально подходит для различных применений, таких как общее использование, горнодобывающие предприятия и офисные системы.

 

2. Цифровой измеритель Bayite

Цифровой измеритель Bayite — это мощный цифровой измеритель с диапазоном измерения от 6,5 до 100 В постоянного тока. Блок имеет большой дисплей, который отображает четыре параметра в одном: напряжение, активная мощность, ток и энергия. Обратите внимание, что он имеет точность 1% и работает на 0,2 Вт. Кроме того, имеется сигнализация, указывающая, когда активная мощность превышает пороговое значение, и функции хранения данных, которые позволяют пользователям сохранять данные при отключении питания. Несмотря на то, что устройство не следует использовать на открытом воздухе во избежание повреждений, этот счетчик идеально подходит для занятых рабочих условий и энтузиастов, занимающихся своими руками.

 

3. DT830B Цифровой вольтметр с ЖК-дисплеем Амперметр Ом Мультиметр

DT830B Цифровой вольтметр с ЖК-дисплеем Амперметр Ом Мультиметр представляет собой универсальный цифровой измеритель с широким диапазоном применений. Устройство обеспечивает точные показания переменного и постоянного тока с функциями проверки диодов и транзисторов; он также имеет автоматическую индикацию низкого заряда батареи и перегрузки. Благодаря большому экрану, легкому дизайну и различным функциям этот измеритель очень удобен. Обратите внимание, что к счетчику прилагается инструкция, которая поможет новичкам, что делает его идеальным для использования дома и в гараже.

 

4. Цифровой мультиметр AstroAI

Цифровой мультиметр AstroAI — это мощное устройство, которое можно использовать для проверки различных параметров, таких как переменное/постоянное напряжение, переменный/постоянный ток, сопротивление, непрерывность, емкость, частота, температура , и диоды. Он также имеет автоматический выбор диапазона и возможности истинного среднеквадратичного значения, а также данные, функции удержания и индикатор низкого заряда батареи. Обратите внимание, что рабочая среда для этого устройства составляет 32°F~104°F (0°C~40°C), а температура хранения составляет 14°F~122°F (-10°C~50°C). Благодаря большому экрану и двум встроенным предохранителям для обеспечения максимальной безопасности этот счетчик идеально подходит для тяжелых условий эксплуатации, коммерческих условий, автомобильных приложений и домашнего использования.

 

5. 12-функциональный мини-мультиметр Extech EX330 с бесконтактным детектором напряжения

12-функциональный мини-мультиметр Extech EX330 с бесконтактным детектором напряжения представляет собой точный прибор с точностью до 0,5%. Измеритель может использоваться для измерения переменного/постоянного напряжения, тока, сопротивления, емкости, частоты, температуры, рабочего цикла и непрерывности. Он также имеет встроенный бесконтактный детектор переменного напряжения с красным светодиодным индикатором и звуковым сигналом. Кроме того, этот мультиметр поставляется с большим дисплеем, подставкой, измерительными проводами, защитным футляром, универсальным датчиком температуры с проволочной бусиной и батареями.

 

Вольтметры: советы по безопасности

Вольтметры — бесценные электрические инструменты. При этом потенциальные покупатели должны помнить, что работа с вольтметрами и электрическими системами требует мер безопасности, чтобы предотвратить повреждение как персонала, так и оборудования.

• Ознакомьтесь с новым устройством.
• Соблюдайте общие меры предосторожности, приведенные в руководстве пользователя.
• Всегда подключайте вольтметры параллельно.
• Не используйте вольтметры постоянного тока для измерения напряжения переменного тока и наоборот.
• Начните с самого высокого диапазона вольтметра.
• Разрядите цепь перед использованием или отключением устройства.
• Используйте перчатки и избегайте работы в одиночку при работе с электрическими системами.

 

Вольтметры: Заключение

Вольтметры — бесценные приборы, используемые для измерения напряжения или разности электрических потенциалов между двумя точками цепи. Перед покупкой вольтметра пользователи должны учитывать три основных фактора: требования, технические характеристики и общие затраты. Обратите внимание, что на выбор предлагаются различные аналоговые и цифровые модели, при этом точность, функции, дизайн, торговая марка и возможность подключения являются основными аспектами, которые следует учитывать. Как профессионалам, так и любителям-любителям следует помнить, что при работе с электрическими приборами и схемами на первом месте всегда должны стоять меры предосторожности.

Учитывая важность измерения напряжения в электрических цепях, неудивительно, что вольтметры являются бесценными инструментами в различных коммерческих, промышленных и домашних условиях.

Вольтметр | Хакадей

17 мая 2022 г., Левин Дэй

В большинстве случаев измерение напряжения довольно просто. Просто возьмите любой старый дешевый мультиметр, подключите щупы и прочтите результат. Однако если вам нужно измерить очень маленькое напряжение, проблема усложняется. [Яромир-Сукуба] разработал нановольтметр специально для этого сложного случая.

Нановольтметр — это именно то, на что он похож: вольтметр, который является достаточно чувствительным и стабильным, чтобы измерять и сообщать напряжения в масштабе нановольт. Наличие инструмента, который может сделать это надежно, может быть очень полезным, когда речь идет об измерении очень малых сопротивлений или работе с очень небольшими дифференциальными напряжениями. Читать далее «Нановольтметр требует тщательного проектирования ради точности» →

Posted in Tool HacksTagged нановольтметр, шум, вольтметр

7 ноября 2021 г. Эл Уильямс

Если вы моложе определенного возраста, вы можете не знать инициализм VTVM. Это означает ламповый вольтметр. На первый взгляд может показаться, что это просто сокращение от «старый вольтметр», но на самом деле VTVM играл жизненно важную роль в старые времена измерительных приборов. [Радиомеханик] проводит нас внутрь Heathkit IM-13, который нуждался в любви, и для своего времени это был впечатляющий маленький инструмент.

Сегодня наши счетчики почти всегда имеют входной каскад на полевых транзисторах и, возможно, используют полевые МОП-транзисторы. Это означает, что датчики измерения напряжения вообще не подключаются к измерителю. В правильно работающем МОП-транзисторе сопротивление постоянному току между затвором и остальной частью схемы практически бесконечно. Более вероятно, что очень большой резистор (например, 10 мегаом) задает входное сопротивление, потому что затвор сам по себе может поднять электростатическое напряжение, которое может разрушить устройство. Такое высокое сопротивление отлично подходит для измерений, потому что маловероятно, что оно повлияет на цепь, которую вы пытаетесь измерить, и приведет к более точным измерениям.

Читать далее «Heathkit IM-13 VTVM Repair» →

Posted in Ремонтные лайфхаки, TeardownTagged heathkit, ламповый вольтметр, вольтметр, vtvm

26 февраля 2021 г. Дэн Мэлони

Мы не будем притворяться, что полностью вникаем во все, что происходит с этим 8,5-разрядным вольтметром с открытым исходным кодом, который создал [Марко Репс]. В конце концов, дизайн исходил от волшебников из ЦЕРН, Европейской организации ядерных исследований, где находится Большой адронный коллайдер и другие инструменты Большой науки. Но мы признаем, что находим уровень этого качества сборки абсолютно ошеломляющим, и ради него стоит посмотреть видео.

Как сообщает [Марко], для предстоящего эксперимента в ЦЕРН потребуется большое количество прецизионных вольтметров, стоимость которых привела к самодельной конструкции, размещенной в открытом репозитории оборудования. Однако «Доморощенный», возможно, немного недооценивает сборку. Конструкция требует постоянной тепловой среды для АЦП, поэтому на плате имеется мезонинный уровень со сложной системой терморегулирования Пельтье, включая изготовленный на заказ блокировщик теплоотвода. Также имеется удивительно сложная печатная плата, предназначенная исключительно для обеспечения надежного заземления между аналоговым входным разъемом, который сам по себе является произведением электромеханического искусства, и заземлением корпуса.

Настоящей жемчужиной всей этой конструкции является используемая техника пайки оплавлением в паровой фазе [Марко]. В отличие от более типичного инфракрасного процесса, в парофазном оплавлении используется раствор перфторполиэфира (ПФПЭ) с четко определенной температурой кипения. ПХД, подвешенные над ванной с нагретым ПФПЭ, омываются инертными парами при определенной температуре. Несколько корявая установка [Марко] работала почти идеально — нужно было починить всего несколько надгробий и мостов. Это отличная техника, о которой нужно помнить для этой специальной сборки.

Последнее видео [Marco Reps], которое мы показали, было разборкой мощного волоконного лазера. Тем не менее, приятно видеть такое метрологическое построение, и у нас есть ощущение, что мы еще долго будем рассматривать детали.

Продолжить чтение «Доморощенная метрология по пути ЦЕРН» →

Posted in Tool HacksTagged adc, cern, прибор, метрология, Nosie, Пельтье, точность, термический, оплавление в паровой фазе, вольтметр

10 декабря 2020 г. Том Нарди

Если вы читаете Hackaday, у вас почти наверняка есть вольтметр. На самом деле, мы не удивимся, узнав, что у вас их двое. Но что, если вам нужно контролировать четыре уровня напряжения одновременно? Даже если у вас есть четыре метра, подключить их все и разместить в достаточно удобном месте, где вы можете видеть их все сразу, — это немалый подвиг. В этом случае, похоже, что многоканальный беспроводной вольтметр, собранный [Аланом Моррисом], для вас.

Созданный как упражнение в минимализме, этот проект использует множество компонентов, которые у большинства из нас уже есть в мусорном ведре. Для каждого передатчика вам понадобится микроконтроллер ATtiny, радиомодем nRF24L01+, небольшая перезаряжаемая батарея и несколько пассивных компонентов. На стороне приемника есть OLED-экран, еще один радиомодуль nRF и Arduino Nano. Вы можете собрать все вместе на обрывках перфокарты, как это сделал [Alun], но если вам нужно что-то более надежное для длительного использования, это будет отличным предлогом для создания некоторых пользовательских печатных плат.

Несмотря на то, что аппаратное обеспечение само по себе довольно простое, [Алун] явно вложил много труда в программную часть. Дисплей приемника с разрешением 128 x 32 способен одновременно отображать напряжение от четырех передатчиков с отдельными индикаторами заряда батареи и уровня сигнала. При переходе к одному преобразователю на экране также отображаются минимальное и максимальное значения. С добавленным разрешением полноэкранного дисплея вы даже получаете очень гладкий искусственный ЖК-шрифт, на который можно глазеть.

Конечно, такая простая система имеет довольно жесткие ограничения. Каждый преобразователь может обрабатывать только положительные напряжения постоянного тока в диапазоне от 0 до 20 В, и в зависимости от качества используемых компонентов и условий окружающей среды, таких как температура, точность может со временем дрейфовать и требовать повторной калибровки. Тем не менее, если вам нужен способ мониторинга нескольких напряжений и, возможно, даже передачи этих данных в Интернет вещей, это определенно проект, на который стоит обратить внимание.

Продолжить чтение «Беспроводной счетверенный вольтметр объединяет все» →

Posted in Микроконтроллеры, Взломы инструментовTagged nRF24L01+, oled, вольтметр, беспроводная связь

26 сентября 2020 г. Эрин Пинейро

Неудовлетворенный стандартными наборами для обучения пайке, которые практически бесполезны после сборки, [Джим Хини] решил взять дело в свои руки и разработать простой в сборке набор для своего класса, который, вместе становится самым удобным инструментом на рабочем столе любого мастера: функциональным вольтметром.

В основе набора стандартный микроконтроллер Atmega 328P. Хотя он мог бы выбрать что-нибудь поменьше или подешевле, громоздкая часть не только облегчает пайку, [Джим] считает, что это микросхема, которую легко перепрофилировать, если его ученики захотят построить что-то вроде макетной платы Arduino, например. Вольтметр имеет фиксированный диапазон измерения от 0 до 100 В постоянного тока, единственные переключатели на плате предназначены для его включения и кнопки удержания, которая фиксирует значение, отображаемое в данный момент на трехразрядном семисегментном дисплее.

Наряду с продажей своего набора другим производителям и преподавателям, [Джим] также надеется, что его проект вдохновит других на разработку аналогичных паяльных наборов, которые будут выполнять какую-то функцию, а не будут выброшены в мусорное ведро после того, как на всех контактных площадках будет припой, а также на части. разнообразие и документация. Если вы находитесь на другом конце спектра пайки, то почему бы не испытать свои навыки пайки в ограниченное время?

Posted in Tool HacksTagged atmega 328p, цифровой вольтметр, самодельный вольтметр, набор для пайки, вольтметр

3 января 2020 г. , Левин Дэй

Вольтметры

дешевы и обладают прекрасной промышленной эстетикой. Это делает их главными кандидатами для хакеров, желающих построить часы. [Бретт Оливер] пошел по этому пути и попутно построил очень стильные часы.

[Бретт] изначально хотел использовать 240-градусные вольтметры, однако цена была непомерно высокой, поэтому остановился на более распространенных 90-градусных моделях. Новые циферблаты были изготовлены путем шлифовки старых циферблатов, перекраски в старомодный не совсем белый цвет, а затем нанесения новой графики с помощью копировальной бумаги для струйной печати.

Внимание к деталям продолжается. [Бретт] стремился создать часы с эстетикой олдскульного лабораторного оборудования. В основу был вделан большой кусок красного дерева. Прозрачная пластиковая крышка была получена с eBay, что действительно делает эту вещь. Для завершения образа были выбраны большие кнопки и тумблеры.

Что касается электроники, то всем этим управляет PIC16F628A, который управляет вольтметрами через ШИМ.