Вольтамперметр своими руками: Страница не найдена — ELQUANTA.RU

Содержание

Вольтметр своими руками схемы

Этот цифровой вольтметр можно сделать в двух вариантах исполнения как элемент оборудования автомобиля, или как отдельный прибор, предназначенный для измерения напряжения в бортовой сети автомобиля в процессе ремонтных работ. Результат выдается в виде набора кодов для динамической индикации на трехразрядном дисплее. То есть, двоичный четырехразрядный код чисел от 0 до 9 и импульсы для управления ключами опроса разрядов динамической индикации. Для завершения автомобильного вольтметра нужен любой дешифратор двоичного кода в код для семисегментного индикатора, трехразрядный семисегментный светодиодный индикатор и транзисторные ключи.


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. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как подключить вольтметр амперметр

Цифровой вольтметр своими руками это легко


Цифровой милливольтметр сделан в форме модуля, который может быть использован как панельный вольтметр, измеритель напряжения или тока в регулируемом источнике тока, а также после создания входных контуров, может быть использован для конструирования цифрового мультиметра своими руками.

Измеритель построен с использованием трехразрядного преобразователя типа СD. Преобразователь автоматически определяет знак измеряемого напряжения.

В случае применения интегральной схемы как декодера, при измерении положительного напряжения, на семисегментном индикаторе его значение высвечивается без знака, а перед отрицательной величиной высвечивается буква А.

О превышении пределов диапазона измерений сигнализирует индикация символов В-В для положительных напряжений и А-А — для отрицательных. На вход измерителя необходимо подать напряжение мВ и с помощью потенциометра Р1 установить на индикаторе Прибор необходимо питать стабилизированным напряжением 5 В.

Монтажная плата Из-за использования доступных и дешевых индикаторов VQE23 одна часть индикатора не используется. Печатная плата милливольтметра разработана так, чтобы максимально упростить монтаж. Плату с индикаторами необходимо припаять перпендикулярно к главной плате.

При не подключенном входе Hi измеритель показывает состояние превышения диапазона. Эти достоинства обусловили широкое распространение электронных вольтметров.

Наиболее часто в электронных вольтметрах применяют схемы с прямым преобразованием сигналов см. В этом случае аналоговые электронные узлы могут вносить значительные погрешности. Особенно это сказывается при измерении малых напряжений или напряжений высоких частот. Поэтому электронные вольтметры обычно имеют относительно невысокие классы точности Вольтметры с уравновешивающим преобразованием как правило, имеют более высокие классы точности 0,2 — 2,5 , но они более сложны и менее удобны в эксплуатации.

В настоящее время выпускается множество различных типов вольтметров. По своему назначению и принципу действия наилее распространенные вольтметры могут быть подразделены на вольтметры постоянного тока, переменного тока , универсальные, импульсные и селективные. Вольтметры постоянного тока. Упрощенная структурная схема таких вольтметров показана на рис. Рис Структурная схема электронного вольтметра постоянного тока. Последовательное соединение делителя напряжения и усилителя является характерной особенностью построения всех электронных вольтметров.

Рассмотренная структурная схема вольтметра постоянного тока используется в составе универсальных вольтметров см. На рис. Генератор управляет работой модулятора и демодулятора, представляющих собой в простейшем случае аналоговые ключи синхронно замыкая и размыкая их с некоторой частотой. На выходе модулятора возникает однополярный импульсный сигнал, амплитуда которого пропорциональна измеряемому напряжению.

Применение управляемого демодулятора делает вольтметр чувствительным к полярности входного сигнала. Вольтметры переменного тока. Такие вольтметры состоят из преобразователя переменного напряжения в постоянное, усилителями магнитоэлектрического измерительного механизма.

Для уменьшения влияния распределенных емкостей и индуктивностей входного кабеля и входной цепи прибора преобразователи обычно выполняют в виде выносных узлов-пробников.

Обычно их верхний предел измерений при максимальной чувствительности составляет десятки — единицы милливольт. Однако независимо от вида преобразователя шкалу вольтметров переменного тока, как правило, градуируют в действующих значениях напряжения синусоидальной формы. Вольтметры амплитудного значения имеют преобразователи амплитудных значений пиковые детекторы с открытым рис.

Если вольт-. Особенностью амплитудных преобразователей с открытым входом является то, что они пропускают постоянную составляющую входного сигнала положительную для данного включения Диода. В преобразователях с закрытым входом рис. Среднее значения этого напряжения практически равно U m. Для уменьшения пульсаций выходного напряжения в таких преобразователях устанавливается фильтр нижних частот R Ф C Ф.

Таким образом, показания вольтметра в этом случае определяются только амплитудным значением переменной составляющей входного напряжения u Х т. Особенности амплитудных преобразователей с открытым и закрытым входами следует учитывать при измерении электронными вольтметрами. Поскольку шкала вольтметров градуируется в действующих значениях синусоидального напряжения, то при измерении напряжений другой формы необходимо делать соответствующий пересчет, если известен коэффициент амплитуды измеряемого напряжения.

Такие вольтметры обычно имеют структуру, показанную на рис. Угол отклонения подвижной части измерительного механизма у таких вольтметров пропорционален средневыпрямленному значению измеряемого напряжения, т. Шкала таких вольтметров также градуируется в действующих значениях синусоидального напряжения. При измерении напряжения несинусоидальной формы среднее значение этого напряжения , а действующее -, гдеU ПР — показание вольтметра; k Ф. Вольтметры действующего значения имеют преобразователь переменного напряжения с квадратичной статической характеристикой преобразования.

В качестве такого преобразователя используют термопреобразователи, квадратирующие устройства с кусочно-линейной аппроксимацией параболы, электронные лампы и другие. Как видно, такой вольтметр имеет квадратичную шкалу.

При большом коэффициенте усиления УПТ его входной сигнал. Следовательно, и отклонение указателя измерительного механизма. Таким образом, отклонение указателя измерительного механизма пропорционально действующему значению измеряемого напряжения.

Принцип действия таких вольтметров поясняется схемой рис. Основываясь на идеализированном представлении вольтамперной характеристики диода рис. Отсчет снимают по положению рукоятки ОДН. Недостаток прибора — сложность эксплуатации. Диодно-компенсационные вольтметры могут использоваться для точного измерения напряжения синусоидальной формы, а также для поверки и градуировки электронных вольтметров. Среди различных типов имеются вольтметры, предназначенные для измерения как периодических, так и импульсных напряжений.

Наряду с вольтметрами приборостроительная промышленность выпускает измерительные преобразователи напряжения переменного и постоянного и тока переменного и постоянного в унифицированный сигнал постоянного тока. Принципы построения таких преобразователей во многом схожи с рассмотренными принципами построения электронных вольтметров.

Универсальные вольтметры. Обобщенная структурная схема показана на рис. В универсальных вольтметрах, называемых также комбинированными, часто предусматривается возможность измерения сопротивлений R x. Входные импульсы u ВХ заряжают конденсатор С 1. В нормативно-технической документации для импульсных вольтметров указывается диапазон допустимых значений длительности импульсов или их частота и скважность, при которых погрешности вольтметров находятся в пределах нормированных значений.

Селективные вольтметры. Такие вольтметры предназначены для изменения действующего значения напряжения в некоторой полосе частот или действующего значения отдельных гармонических составляющих измеряемого сигнала.

Принцип действия селективного вольтметра заключается в выделении отдельных гармонических составляющих сигнала или сигнала узкой полосы частот с помощью перестраиваемого полосового фильтра и измерении действующего значения выделенных сигналов. Ф, можно измерять действующие значения различных гармонических составляющих. Это может привести к тому, что через такой фильтр пройдут соседние гармонические составляющие с некоторым коэффициентом. Упрощенная структурная схема селективного вольтметра показана на рис.

Измеряемый сигнал u X через избирательный. Изменяя частоту генератора f Г , можно измерять действующее значение различных гармонических составляющих сигнала и х. Функцию полосового фильтра в этой схеме выполняет УПЧ. Принципиальная схема милливольтметра постоянного и переменного токов и омметра с линейной шкалой приведена на рис. Основным элементом милливольтметра является усилитель переменного тока. Он состоит из истокового повторителя на полевом транзисторе Т17, эмиттерного повторителя на транзисторе Т18 и трехкаскадного усилителя, собранного по схеме с общим эмиттером, на транзисторах ТТ На выходе усилителя включен выпрямитель и стрелочный индикатор.

Для предохранения стрелочного индикатора от возможных перегрузок, возникающих при неправильном выборе предела измерения, параллельно ему включен кремниевый диод Д Для обеспечения стабильности коэффициента усиления усилитель охвачен глубокой отрицательной обратной связью.

Эта же обратная связь позволяет и существенно улучшить линейность шкалы стрелочного индикатора, особенно в ее начале. Измеряемое напряжение, поданное на вход милливольтметра, поступает через контакты реле Р1 — преобразователь постоянного напряжения в переменное и резистор R93, определяющий входное сопротивление милливольтметра, на кнопочный переключатель пределов измерения и далее на вход истокового повторителя.

Установка верхних пределов измеряемых напряжений производится с помощью подстроечных резисторов R86, R88, R90, R92 и R Первоначальный коэффициент усиления усилителя переменного тока для измерения переменных напряжений устанавливается с помощью подстроечного резистора R, включенного в цепь отрицательной обратной связи. При измерении переменного напряжения кнопка переключателя В4 с фиксацией должна находиться в ненажатом положении.

Для измерения постоянных напряжений или сопротивлений резисторов кнопку нажимают. В этом случае на обмотку реле-преобразователя через диод Д20 подается переменное напряжение 27 В с обмотки силового трансформатора. Одновременно в цепь отрицательной обратной связи включается другой подстроечный резистор R, с помощью которого увеличивается коэффициент усиления усилителя переменного тока.

Происходит это благодаря тому, что эффективное значение пульсирующего напряжения на выходе преобразователя отличается от эффективного значения синусоидального напряжения.

Принцип измерения сопротивлений основан на измерении падения напряжения постоянного тока на соответствующем резисторе. Для этой цели в состав прибора введен стабилизатор тока на транзисторе Т В зависимости от предела измерения с помощью кнопочного переключателя В2 см. При этом на пределах измерения , и Ом используется рабочий ток 1 мА, на пределе кОм — 0,1 мА, а на пределе кОм — 10 мкА.

Соответственно на первом пределе максимальное падение напряжения составляет 30 мВ, втором — 0,3 В и на остальных — 3 В.

Для измерения сопротивлений необходимо установить требуемый предел измерения, нажать кнопку переключателя В4 с фиксацией, подключить к входным клеммам измеряемый резистор и нажать кнопку В5, тогда вход милливольтметра Гн5 подключится к измеряемому резистору. Падение напряжения на измеряемом резисторе преобразуется в пульсирующее с помощью преобразователя постоянного напряжения в переменное и измеряется милливольтметром переменного тока.

В связи с тем что через измеряемый резистор протекает постоянный ток строго фиксированной величины, падение напряжения на нем оказывается прямо пропорциональным его сопротивлению. Поэтому шкала омметра получается линейной и можно использовать шкалу стрелочного микроамперметра.

В состав блока питания рис.


Маленькие вольтметры до 30-35 Вольт

Новокузнецк, Кемеровская обл. Логин: Пароль Забыли? Простой цифровой вольтметр от 0 до 30 вольт на 3 сегмента. Блоки питания Микроконтроллеры. Здравствуйте, уважаемые Датагорцы!

Вольтметр позволяет точно установить выходное напряжение, На рисунке 1 показана схема вольтметра, измеряющего напряжение от 0 до V.

Измерительная техника

Почему не рекомендуется держать батарею ноутбука подключенной? Разработана новая технология, позволяющая удвоить пропускную способность диапазона радиочастот беспроводной связи. Цифровой вольтметр сетевого напряжения на микроконтроллере ATTINY26, содержит разрядный АЦП, трехразрядный светодиодный индикатор с динамической индикацией, линейный стабилизатор , ну еще несколько токоограничительных резисторов. Конечно, большая часть рассыпухи используется для работы безтрансформаторного БП. Ниже приведена схема вольтметра. Детали: все диоды в схеме использованы типа 1N, но подойдут и любые другие с прямым током от 0,5А и обратным напряжением В, конденсатор C1 — обязательно пленочный, 1,5 мкФ В, но лучше В надежнее. Подстроечный резистор RV1 лучше применить многооборотный типа , это позволит более точно откалибровать вольтметр по образцовому вольтметру. Стабилитрон D1 мощностью 0,5Вт 8,2В, можно и на другое напряжение стабилизации, не рекомендую ниже 7,5В и выше 10В.

Цифровой вольтметр

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.

В данной статье приводится описание простого вольтметра, индикатором которого являются двенадцать светодиодов. Данный вольтметр на светодиодах позволяет отображать измеряемое напряжение в диапазоне от 0 до 12 вольт с шагом в 1 вольт, причем погрешность в измерении не превышает 2 процентов.

Схемы самодельных цифровых вольтметра и амперметра (СА3162, КР514ИД2)

Блог new. Технические обзоры. Опубликовано: , Перейти в магазин. Версия для печати. Аккумуляторы Sony VTC6, тест большим током.

Цифровой амперметр и вольтметр для блока питания

Ремонт телефона. Поддон x бу 2 сорт — крепкая недорогая тара для транспортировки и хранения товаров. Забыл пароль? Ремонт телефона Недорогой ремонт смартфонов! Поддон x бу 2 сорт Поддон x бу 2 сорт — крепкая недорогая тара для транспортировки и хранения товаров. Вольтметр для зарядного устройства, схема. Вольтметр предназначен для индикации напряжения на заряжаемом аккумуляторе. Он может измерять напряжение в пределах от 6 до 20V, что позволяет его встроить практически в любое зарядное устройство, заряжающее как аккумуляторы для портативной аппаратуры, так и свинцовые для стартеров автомобильной или мотоциклетной, тракторной техники.

Вольтметр обеспечит Вам цифровую индикацию от 0 до вольт. Сама схема взята из даташита ICLCPL. Прикрепления.

Простой электронный вольтметр на светодиодах. Схема и описание

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.

Вольтметр на pic16f676 своими руками

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Вольтамперметр своими руками! 3 варианта. Цифровой вольтметр своими руками. Zlab.

Целью этого дела было собрать очень точный вольтметр, с 3 цифрами после запятой. Нужен был вольтметр постоянного напряжения показывающий значения напряжения в диапазоне В. Имеющиеся мультиметры не подходили. Поэтому после принятия решения о самостоятельном исполнении выбор пал на микросхему ICL

Начинающий радиолюбитель уже в начале своей практической деятельности начинает ощущать потребность в количественном определении величины постоянного напряжения. Не всякую батарейку проверишь лампочкой или светодиодом, зачастую требуется более точный инструмент.

Рассмотрены не сложные схемы цифровых вольтметра и амперметра, построенных без использования микроконтроллеров на микросхемах СА, КРИД2. Обычно, у хорошего лабораторного блока питания есть встроенные приборы, — вольтметр и амперметр. Вольтметр позволяет точно установить выходное напряжение, а амперметр покажет ток через нагрузку. В старых лабораторных блоках питания были стрелочные индикаторы, но сейчас должны быть цифровые. Но существуют и другие микросхемы аналогичного действия.

Цифровой вольтметр имеет два предела измерения, от 00,00… 10,23 В, второй предел измерения от ,0… ,3 В. Переключение пределов осуществляется при помощи переключателя. Основой схемы вольтметра является микроконтроллер PIC16F Данные об измеряемом напряжении выводятся на однострочный жидкокристаллический индикатор.


Как сделать простой вольтметр своими руками – схемы и рекомендации. Цифровой вольтметр: виды, схема, описание

Вольтметр – это прибор, назначение которого измерять электродвижущую силу (ЕДС) на определенном участке электрической цепи, или проще – прибор для измерения (разность электрических потенциалов). Этот прибор всегда подключается параллельно элементу питания или нагрузке. Измеренное значение показывает в Вольтах.

Если говорить об идеальном вольтметре , то он должен обладать бесконечным внутренним сопротивлением, чтобы точно измерять и не оказывать побочного воздействия на цепь. Именно поэтому в приборах высокого класса стараются сделать максимально возможным внутреннее сопротивление, от которого зависит точность измерения и помехи, создаваемые в электрической цепи.


Рисунок — Формулы измерения напряжения

Если говорить о способе монтажа, то подразделяют на три основные группы:

Стационарные;

Щитовые;

Переносные;

Как становится ясно из названия, стационарные приборы используются там, где необходим постоянный контроль, щитовые – в распределительных щитках и на приборных панелях, а переносные – в компактных приборах, которые можно использовать в любом месте.

Рисунок — Схема подключения вольтметра

Посмотрите видео о подключении вольтметра:

По назначению все вольтметры делятся

Селективные;

Фазочувствительные;

Импульсные.

Вольтметры переменного тока , как и постоянного используются для измерений в сетях с соответствующим типом тока, а вот селективные – могут отделять гармоническую составляющую сложного сигнала, и определять среднеквадратическое значение напряжения.

Импульсный вольтметр обычно используют для измерений амплитуды постоянных импульсных сигналов, а также они способны точно определить амплитуду одиночного импульса.

Фазочувствительные приборы могут измерять изменения составляющих комплексных напряжений, благодаря чему становится возможным точное исследование амплитудно-фазовой характеристики усилителей, и прочих подобных схем.

По принципу действия различают электронные (цифровые или аналоговые), и электромеханические вольтметры (электромагнитные, термоэлектрические, а также магнитоэлектрические, электродинамические и электростатические).

Все электромеханические приборы, за исключением термоэлектрических, по сути, являются обычным измерительным механизмом с показывающим устройством. Во всех них для расширения пределов измерений применяются дополнительные сопротивления.

Приборы данной категории, не смотря на довольно высокое внутреннее , имеют относительно большую погрешность, что делает невозможным их использование в ходе экспериментов и исследований, где требуется повышенная точность данных.

Термоэлектрический вольтметр использует для замеров электродвижущую силу одной или нескольких термопар, которые греются из-за тока входящего сигнала. Они более точны и компактны, в сравнении с электромеханическими измерителями напряжения.

В аналоговых вольтметрах помимо магнитоэлектрического измерителя и дополнительных резисторов в обязательном порядке присутствует измерительный усилитель, позволяющий в несколько раз повысить внутреннее сопротивление прибора, и соответственно – улучшить точность показаний.

Рассмотрим несколько вольтметров разных производителей

1. В3-57 — микровольтметр

Измерительное устройство модели В3-57 — вольтметр-преобразователь среднеквадратич. показаний. Разработан для замеров среднеквадратич. значения напряжений произвольной формы и их линейного преобразован. в постоян. тока. Шкала прибора промаркирована в среднеквадратич. значениях и децибелах (от 0 дБ и до 0,775 В). Используется при контроле и наладке разнообразных радиотелетехнических устройств и средств связи, вычислении частотных характеристик широкополосных аппаратов, обследованиях шумовых устойчивых сигналов и т. д.

Основные техданные:

— Пределы замеров напряжений 10 мкВ — 300 В с граничными зонами: 0,03-0,1-0,3-1-3-10-30-100-300мВ 1-3-10-30-100-300В

— Границы частот 5 Гц — 5 МГц

— Допустимая погрешность, %: ±1 (30-300 мВ), ±1,5 (1-10 мВ), ±2,5 (0,1-0,3 мВ и 1-300 В), ±4 (0,03 мВ)

— Входное сопротивл.5 МОм ±20%

— Входная емкость: 27пФ (0,03-300 мВ) и 12 пФ (1-300 В)

— Напряжение на выходе линейного преобразоват. 1 В

— Сопротивление на выходе линейного преобразоват. 1 кОм ±10%

— Предельный коэфф. амплитуды сигнала 6*(Uk/Ux)

2.Вольтметры переменного АКИП-2401

— Измерение ср.квадратического значения переменного напряжения

— Диапазон частот: 5 Гц…5 МГц

— Диапазон измерения напряжения: 50 мкВ…300 В (6 пределов)

— Два измерительных ВЧ входа: Кан1 / Кан2

— Максимальное разрешение: 0,0001 мВ

— Отображение уровня входного сигнала в дБн, дБм, Uпик

— Автоматический или ручной выбор пределов измерений, удержание результата (Hold)

— Двухстрочный VDF-дисплей

— Интерфейс RS-232


3. Вольтметр В7-40/1

Высококачественный цифровой универсальный прибор, предназначенный для измерения постоянного и переменного напряжений, силы токов и сопротивления постоянному току. В7-40/1 применяется при производстве радиоаппаратуры и электрорадиоэлементов, при научных и экспериментальных исследованиях, в лабораторных и цеховых условиях. Встроенный в В7-40/1 интерфейс IEEE 488 позволяет успешно использовать его в составе автоматизированных информационно — измерительных систем.

Вольтметр В7-40/1 соответствует жестким условия эксплуатации.

— Точность измерения по постоянному току вольтметра В7-40/1 — 0,05 %

— Максимальная разрешающая способность В7-40/1 — 1 мкВ; 10 мкА; 1 мОм

— Диапазоны 0,2; 20; 200; 1000 (2000) В

— Разрешение 1, 10, 100 мкВ; 1; 10 мВ

— Основная погрешность измерения ±(0,04 %+ 5 ед. мл. р)

Входное сопротивление:

— на диапазоне 0,2 В не менее 1 ГОм

— на диапазоне 2 В не менее 2 ГОм

— на диапазонах 200….1000 В, не менее 10 МОм

Ещё одно видео о способе подключения вольтметра:

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:

  1. От 0 вольт до единицы.
  2. От 0 вольт до 10В.
  3. От 0 В до 100 вольт.
  4. 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.

Цифровой вольтметр является довольно востребованным прибором. Предназначен он исключительно для определения напряжения, которое имеется в электрической цепи. Подключение цифрового вольтметра может осуществляться двумя способами. В первом варианте он устанавливается параллельно цепи. Второй способ подразумевает подсоединение прибора непосредственно к источнику электроэнергии. Особенность цифровых вольтметров заключается в удобстве использования. Дополнительно они имеют довольно большой показатель внутреннего сопротивления. Это крайне важно, поскольку данный параметр влияет на точность устройства.

Какие типы бывают?

Все вольтметры можно разделить по виду измеряемой величины. Основными типами считаются устройства постоянного, а также переменного тока. Первый вид, в свою очередь, делится на выпрямительные, а также квадратичные приборы. Дополнительно существуют импульсные вольтметры. Отличительной их особенностью является измерение радиоимпульсных сигналов. При этом замеры напряжения они могут проводить как постоянного, так и переменного тока.

Схема цифрового вольтметра

Обычная схема цифрового вольтметра основана на дискретных величинах. Важную роль в ней играет входное устройство. При этом управляющий прибор взаимодействует с цифровым отсчетным блоком через десятичные числа. Особенность входного устройства заключается в высоком делителе напряжения. Если работа сводится к определению переменного тока, то оно работает как обычный преобразователь. При этом на выходе получается постоянный ток.

В это время центральный блок занимается аналоговым сигналом. В данной системе он представлен в виде цифрового кода. Процесс преобразования свойственен не только вольтметрам, но и мультиметрам. В некоторых моделях устройств применяется двоичный код. В таком случае процесс получения сигнала значительно упрощается, и преобразование происходит значительно быстрее. Старые модели вольтметров работали исключительно с десятичными числами. При этом проводилась регистрация измерительной величины. Дополнительно схема цифрового вольтметра имеет в себе центральный блок, который отвечает за все важные узлы прибора.

Цифровые преобразователи вольтметров

На сегодняшний день существует множество различных типов преобразователей, которые устанавливаются в вольтметры. Наиболее распространенными считаются времяимпульсные модели. Дополнительно существуют кодоимпульсные преобразователи.

Отличительной их особенностью от прочих устройств является возможность заниматься поразрядным уравновешиванием. В это время частотно-импульсные модели такой привилегии лишены. Однако с их помощью можно проводить пространственное кодирование, а это в некоторых исследованиях может быть крайне важным. Особенно это касается замеров напряжения в закрытых цепях электричества.

Самодельные вольтметры

Вольтметр (цифровой) своими руками сделать можно. В первую очередь подбирают детектор, который предназначен для определения средневыпрямленного значения. При этом устанавливается он, как правило, рядом с преобразователем переменного тока. Минимум-напряжение детектором определяется от 100 МВ, однако некоторые модели способны распознавать силу тока до 1000 МВ. Дополнительно, для того чтобы сделать вольтметр (цифровой) своими руками, потребуется транзистор, который влияет на чувствительность устройства, а именно его порог. Связан он с уровнем квантовой амплитуды напряжения. Еще на чувствительность влияет дискретность прибора. Если напряжение составляет менее 100 МВ, то уровень сопротивления непременно растет и может составить, в конечном счете, 10 Ом.

Сопротивление электрической схемы

Сопротивление, которое образуется в системе, зависит от количества знаков в цепи. В данном случае следует понимать, что шкалы вольтметров могут сильно отличаться. Отношение измеряемой величины прямо пропорционально напряжению. Дополнительно нужно учитывать помехозащищенность, которая также влияет на сопротивление устройства. Тут следует отметить, что именно цифровой встраиваемый вольтметр отличается большими амплитудами.

В данном случае это оказывает большое влияние на возникновения помех в цепи. Наиболее частой причиной резкого скачка считают неправильную работу блока питания. При этом средняя частота устройства может нарушаться. Таким образом, на входе в цепи имелось, к примеру, 50 Гц, а на выходе получилось 10 Гц. Как результат, в соединительном проводе образуется сопротивление. Постепенно это приводит к утечке, а происходит это в месте, где находятся клеммы. В данном случае проблема может быть решена путем заземления этого участка. В итоге помехи переходят на входную цепь и частота в приборе стабилизируется.

Погрешности измерений

Погрешность измерений вольтметра напрямую связана с При этом следует учитывать напряжение наводки на выходе. Чаще всего помехи общего вида изменяют параметры сопротивления. В результате данный показатель может значительно уменьшиться. На сегодняшний день имеется три проверенных способа борьбы с разного рода помехами в вольтметрах. Первый прием заключается в применении проводов экранированного типа. При этом вход электрической цепи очень важно изолировать от оборудования.

Второй способ заключается в наличие интегрирующего элемента. В результате период помехи можно значительно уменьшить. Наконец, последним приемом принято считать установку специальных фильтров на вольтметры. Основной их задачей является повышение сопротивления в электрической цепи. В результате амплитуда помехи на выходе после блока значительно уменьшается. Также следует отметить, что многие системы преобразователей способны значительно увеличить скорость измерений. Однако при повышении производительности снижается точность регистрации данных. В итоге такие преобразователи могут быть причиной больших помех в электрической цепи.

Кодоимпульсные вольтметры

Кодоимплульсный цифровой вольтметр переменного тока работает по принципу поразрядного уравновешивания. При этом к данным устройствам применим метод компенсационного измерения напряжения. Процесс расчета в свою очередь осуществляется при помощи прецизионного делителя. Дополнительно рассчитывается опорное напряжение в электрической цепи.

В целом, компенсированный ток имеет несколько уровней. Согласно квантовой теории, исчисления производят в двоично-десятичной системе. Если использовать двухразрядный цифровой вольтметр для автомобиля, то напряжение распознается до 100 В. Весь процесс при этом осуществляется по командам. Особого внимания в работе заслуживает сравнение напряжений. Основано оно на принципе управляющих импульсов, а происходят они в системе через определенные интервалы времени. При этом есть возможность проводить переключение сопротивления одного делителя.

В результате на выходе происходит изменение предельной частоты. Одновременно есть возможность подключать отдельное устройство для сравнения показателей. Главное, не забывать учитывать размер делителя в звене. При этом сигнал устройства может не поступать. В итоге данные можно сравнить по положениям ключей. По сути, они являются кодом, который считывается вольтметром.

Упрощенная схема кодоимпульсного вольтметра-амперметра

Цифровой вольтметр-амперметр постоянного тока схематически можно представить в виде взаимодействующих элементов электрической цепи. Наиболее важным является входное устройство, которое играет роль источника опорного напряжения. Таким образом, прецизионный делитель связан с прибором сравнения.

В свою очередь, механизмы цифрового отсчета показывают сопротивление электрической цепи. Далее управляющие устройства способны напрямую взаимодействовать с входным прибором и проводить сравнения показателей напряжения сети. Наиболее просто процесс измерения можно представить в виде весов. При этом в системе часто бывают сбои. Связаны они по большей мере из-за неправильного сравнения.

Точность измерений

Точность измерений вольтметра-амперметра напрямую связана со стабильностью опорного напряжения. Дополнительно должен быть учтен порог прецизионного делителя во входном устройстве. Защита от помех в цепочке также берется во внимание. Для этого в самом начале электрической цепи имеется фильтр. В результате качество проведений лабораторных работ можно значительно улучшить.

Вольтметры с времяимпульсными типами преобразователей

Данные типы вольтметров используют специальные преобразователи, которые измеряют напряжение только в определенных интервалах времени. При этом учитываются импульсные колебания в электрической цепи. Дополнительно просчитывается средняя частота напряжения в системе. Для ее стабилизации, как правило, применяется дискретный сигнал, который посылается с выхода преобразователя.

При этом счетные импульсы способны значительно сократиться. На погрешность измерения вольтметров влияет множество факторов. В первую очередь это касается дискретизации сигнала. Также проблема может заключаться в нестабильности частоты. Связана она с порогом чувствительности электрической цепи. В результате сравнение напряжения устройством осуществляется нелинейно.

Простая схема вольтметра-амперметра с преобразователем

Цифровой вольтметр-амперметр с частотным преобразователем включает в обязательном порядке генератор, который следит за изменениями напряжения в электрической цепи. При этом измерение осуществляется поэтапно с интервалами. Генератор в электрической цепи используется линейного типа. Для сравнения полученных данных в устройстве имеется триггер. В свою очередь, для расчета частоты важно использовать счетчик, который принимает дискретный сигнал. Происходит это на выходе преобразователя вольтметра-амперметра. При этом учитывается величина предельного напряжения.

Непосредственно информация поступает на вход вольтметра-амперметра. На этом этапе осуществляется процесс сравнения, а когда возникает импульс, то система фиксирует нулевой уровень. Непосредственно сигнал в вольтметре-амперметре попадает на триггер, и в результате на выходе получается положительное напряжение. Возвращается импульс в исходное положение только после проведения устройством сравнения. При этом учитываются любые изменения предельной частоты, которые сформировались в данном промежутке времени. Также принимается во внимание коэффициент преобразования. Рассчитывается он исходя из показателя силы сигнала.

Дополнительно в формуле имеется счетный импульс, который появляется на выходе генератора. В результате напряжение может отображаться только при наличии определенных колебаний, которые возникают в электрической цепи. В конечном счете, сигнал должен дойти до выхода триггера и там считаться. При этом количество импульсов фиксируется в вольтметре-амперметре. Как результат, срабатывает индикатор, который оповещает о наличии напряжения.

Вольтметры двойного интегрирования

Цифровой вольтметр постоянного тока двойного интегрирования работает по принципу периодического повторения. При этом возврат исходного кода в цепи осуществляется автоматически. Работает данная система исключительно с постоянным током. При этом частота предварительно выпрямляется и подается на выходное устройство.

Погрешности дискретизации в вольтметрах не учитываются. Таким образом, могут возникнуть моменты несовпадений счетных импульсов. В результате на начало и конец интервала один параметр может сильно отличаться. Однако, как правило, погрешность не является критичной из-за работы преобразователя.

Особая проблема состоит именно в шумовой помехе. В результате она способна значительно искривить показатель напряжения. В конечном счете, это находит свое отображение в величине импульса, а именно его длительности. Таким образом, среди цифровых вольтметров данные типы не пользуются большой популярностью.

Вольтметр — это тот прибор, без которого не обойтись при работе с электричеством. Он применяется при необходимости измерения ЭДС — электродвижущей силы, а также напряжения в электрических цепях . Схема подключения прибора к нагрузке- параллельная.

Вольтметры, как и любые электрические приборы должны регулярно проверяться на соответствие техническим характеристикам, ремонтироваться и обслуживаться.

Определение технических характеристик вольтметра, виды вольтметров.

Чтобы определить технические характеристики вольтметра учитываются следующие показатели:

  • Внутреннее сопротивление. Хорошо, если такой показатель очень высокий. Значит, влияние прибора к подключенной электрической цепи уменьшается. А соответственно, измерение вольтметром будет точнее.
  • Диапазон измеряемых напряжений- также является важнейшей характеристикой при измерении.

Стандартный вольтметр может измерять напряжение от милливольт до тысячи вольт. Но могут использоваться и специальные вольтметры.

Существуют миливольтметры и микровольтметры, которые могут измерить самые маленькие значения напряжения, но сохраняют высокую точность- до миллионных частей вольта. А есть киловольтметры- приборы, для измерения очень высокого напряжения, до 1000 вольт.

Чтобы работать с такими приборами нужны специальные навыки и опыт, допуск к эксплуатации электрических установок с напряжением более 1000 вольт. Это необходимо для избежания поломок приборов, работая с милли- и микровольтметрами или травм при работе с киловольтметрами.

Точность измерения (погрешность). С помощью этого параметра можно установить возможные отличия данных прибора от действующего напряжения в сети.

Вольтметры и их классификация.

Классификация вольтметров зависит от их конструкции, области применения, других параметров. Вольтметры подразделяются по следующим принципам:

1.По принципу действия — вольтметры делят на электромеханические (магнитоэлектрические и электромагнитные и на электронные, например, цифровые, аналоговые.

2.По прямому назначению — например, импульсные, с учетом постоянного, переменного тока и прочие.

3.По способу применения — изначально встроенные (щитовые) и переносные.

Большая чувствительность, а значит и точность имеется у магнитоэлектрических вольтметров . Данные приборы используются чаще в лабораториях. Самыми распространенными вольтметрами являются электромагнитные.

Они недорогие, а их эксплуатация не вызовет затруднений. Хотя есть у них и недостатки — достаточно высокое энергопотребление, примерно 5-7 Вт , а также высокая индуктивность обмоток. Поэтому частота переменного напряжения ведет к существенному влиянию на показания вольтметра. Приборы данного вида оборудуются в распределительных щитках электростанций и производственных помещений, объектов.

Электронные вольтметры подразделяют на аналоговые и цифровые. В аналоговых приборах есть шкала и стрелка, которая показывает величину напряжения, отдаляясь от нуля. Такие приборы работают следующим образом: входное переменное напряжение переводится в постоянное, увеличивается и направляется на детектор. После этого выходной сигнал и приводит к отклонению стрелки. Чем сильнее отклоняется стрелка, тем сильнее входное напряжение.

При измерении напряжения аналоговыми вольтметрами важно соблюдать полярность подключения прибора. При отрицательном напряжении стрелка будет двигаться в левую сторону от нуля, при положительном — в правую. Если шкала вашего вольтметра не имеет возможности отклонения стрелки в двух направлениях, тогда необходимо красным щупом коснуться точки, которую касалась до этого белым щупом- для измерения отрицательного напряжения. Либо наоборот (цвета щупов могут быть различными).

В цифровых вольтметрах показания о значении напряжения выносятся на электронное табло.

Благодаря схеме универсальных вольтметров можно определять и постоянное и переменное напряжение, в зависимости от установленных переключателей режимов работы и их положения.

Измерения цифровыми вольтметрами будут точнее, чем аналоговыми. Измерение осуществляется путем превращения аналогового входного напряжения в цифровой код, который направится на цифровое отсчетное устройство, а затем трансформирует полученный двоичный код в десятичную цифру, которая появится на табло.

Корректность измерения напряжения обусловлена дискретностью входящего в состав прибора аналого-цифрового преобразователя.

Установление типа вольтметра по названию.

Чтобы узнать тип вольтметра, не нужна его техническая документация. Так, в первой букве названия вольтметра содержится информация о типе прибора и принципе его работы. Первая буква «Д» в названии — значит, электродинамический вольтметр ; «М» — магнитоэлектрический; «С» — электростатический, «Т» — термоэлектрический; «Ф, Щ» — электронный; «Э» — электромагнитный; «Ц» — вольтметр выпрямительного типа.

Название радиоизмерительных вольтметров начинается с буквы «В». За ней идет цифра, которая обозначает тип прибора, а через тире — две цифры, по которым можно установить модель вольтметра: В2, В3, В4 — приборы постоянного, переменного или импульсного тока . В5 — фазочувствительные вольтметры, В6 — селективные; В7 — универсальные.

Техника безопасности при использовании вольтметров.

Требования соблюдения техники безопасности являются одинаковыми для всех электрических приборов. Во время измерения напряжения важно правильно поставить на приборе тип измеряемого напряжения. Если неверно установить постоянное напряжение, то при подключении к цепи с имеющимся там переменным напряжением, этот прибор может сломаться. Чтобы не ошибиться, нужно знать следующее.

Постоянное напряжение всегда идет со знаком +27 В или -5 В. Также переменное напряжение может обозначаться знаком волны ~220 В. Перед самими измерениями необходимо определить диапазон измерения, это очень важно. Например, если нужно исследовать наличие напряжение +27 В, то нужно установить: постоянное напряжение, пределы измерения больше измеряемого напряжения.

Если показатель напряжения в цепи неизвестен, то установите максимально возможный предел измерения. После потихоньку уменьшайте до появления показаний. Если сделать наоборот, то прибор выйдет из строя вследствие перенапряжения.

Самый востребованный прибор для измерения электрических параметров – это вольтметр. Снятие показаний проводится методом непосредственного отсчета, то есть модуль прибора подключается к тому участку цепи, с которого снимаются показания. Единица измерения – вольты.

Что измеряет вольтметр? Ответ не так однозначен, как кажется. Как минимум две величины, измеряемые этим прибором, на одних и тех же контактах будут отличаться. Это напряжение под нагрузкой и электродвижущая сила (ЭДС).

Последний параметр является разностью потенциалов между выходными контактами источника питания, и его величина существенно выше, чем действительное значение напряжения.

Для пользователей, не имеющих электротехнического образования, необходимо знать, как вольтметр включают в цепь. В отличие от амперметра – прибор подключается к измеряемому участку цепи параллельно.

При этом измерение производится именно на том участке цепи, который находится между измерительными контактами. Если одна электрическая схема состоит из множества последовательных нагрузочных элементов с разными параметрами – напряжение на каждом участке цепи будет различным.

Если прибор подключить непосредственно к контактам элемента питания (например батарейки), вы увидите величину ЭДС, а вовсе не действительное значение напряжения.

Классификация вольтметров

По принципу действия измерительного модуля:

Оснащенные электромеханическим исполнительным механизмом.
Процесс измерения построен на непосредственной линейной зависимости механического движения от измеряемой величины. Стрелка размещается на рамке-обмотке, которая на свободной оси размещена внутри постоянного магнитного поля.

Когда к рамке прикладывается напряжение – вокруг нее возникает электромагнитное поле. Головка проворачивается в магнитном поле постоянного магнита.

Оснащенные электронным измерительным инструментом.
Специальный блок преобразует приложенное напряжение в импульсный или аналоговый код, который передается на блок отображения. Он в свою очередь может быть цифровым или аналоговым.

По назначению:

  • Измерение напряжения (ЭДС) постоянного тока;
  • Измерение напряжения (ЭДС) переменного тока;
  • Приборы, способные измерять импульсное напряжение;
  • Фазочувствительные. Измеряют квадратурную составляющую напряжения первой гармоники. Основное применение – звуковая аппаратура;
  • Селективные. Измеряют напряжение в виде синусоиды, в узком диапазоне частот. Настройка измерительной головки на частоту способствует более точному измерению величины;
  • Универсальные. Из названия следует, что ими можно измерять напряжение (ЭДС) в любых условиях. Как правило, оснащены наборами гасящих резисторов (шунтов).
Читайте также…

Стрелочный вольтметр — Своими руками » Паятель.Ру


Вольтметр имеет два предела (и две шкалы) измерения 0…5В и 0..30В, причем переключение пределов производится автоматически. Прибор используется совместно с лабораторным источником питания, который выдает напряжение от 1,5 до 30В в зависимости от положения регулировочного переменного резистора. Вольтметр расположен над этой ручкой и имея два автоматически переключаемых предела измерения позволяет с большой точностью установить выходное напряжение в указанных пределах.


Измерение напряжение производится простым прибором, состоящим из миллиамперметра и двух подстроенных высокооборотных (для точности) резисторов R11 и R12. При измерении напряжения до 30В используется резистор R12, при напряжениях до 5В параллельно ему подключается другой резистор — R11, общее добавочное сопротивление уменьшается и чувствительность вольтметра возрастает.

Переключение пределов происходит так. При установке напряжения на выходе источника от 1,5 до 5В положительное напряжение с выхода компаратора на операционном усилителе А1 поступает на транзисторный ключ на транзисторе VT1 и этот транзистор открывается включая R11
параллельно резистору R12.

В результате прибор переходит на режим 0-5В. При повышении напряжения на клеммах источника питания компаратор переходит в отрицательное состояние выхода и транзистор закрывается, отключая резистор R11. Прибор переходит на режим 0-30В.

Для индикации включенного режима служат светодиоды, которые устанавливаются в просверленных отверстиях на шкале измерительного прибора, как раз напротив соответствующей шкалы. Для удобства их можно взять разного цвета.

Стабилитрон можно взять любой на напряжение 8-11 В, например КС191 или Д814В. Операционный усилитель общего применения, например К140УД6, К140УД7, К140УД608, К140УД708. К153УД2, К157УД1. Миллиамперметр взят готовый, только изменена оцифровка шкалы. В любом случае можно использовать любой другой прибор на 0,2-2 мА, при этом только нужно соответственно изменить номиналы резисторов R11 и R12.

Использовать прибор можно только в качестве контрольного индикатора источника питания, прибор имеет слишком малое входное сопротивление для радиоизмерений, но возможно схему с компаратором можно использовать и в более высокоомном приборе.

Конструктивно все детали смонтированы объемным монтажем и расположены в корпусе миллиамперметра (корпус достаточно просторный) Монтаж ведется на двух клеммах на задней стенке прибора и клемме, установленной дополнительно для подачи напряжения питания, и на выводах ОУ, который перевернут и приклеен клеем «Момент» к задней стенке прибора, между клемм.

Настройка

Настройку начинайте с диапазона 0…30В. Подключите питание и измеряемое напряжение 30В. Подстройкой сопротивления R12 установите стрелку прибора на максимальное деление шкалы. Затем опустите входное напряжение до 5В и подстройкой R3 добейтесь резкого отклонения стрелки в сторону увеличения при установке напряжения менее 5,1В. Установив напряжение 5В отрегулируйте R11 так, что бы стрелка прибора установилась на максимальное деление.

На этом настройка закончена. В принципе пределы могут быть и другими, например 0..10 и 0…30В, для этого нужно выбрать стабилитрон на напряжение более 10В, например Д814Д, и проделать выше изложенную настройку для напряжения 10В. При этом, возможно нужно будет изменить сопротивления R1 и R11.

Вольтметр Своими Руками | С Паяльником

В этом видео я покажу как сделать вольтметр своими руками.

Вольтметр – http://ali.pub/3obms4
МОЙ САЙТ – https://spajalnikom.ru
Instagram – https://clck.ru/GuaKt
Кэшбэк EPN – http://ali.pub/32zfyh
Расширение для браузера: http://ali.pub/2x31sw
Мобильное расширение: http://ali.pub/2xca4v

┈┈┈┈┈┈┈┈ 💲Помощь каналу💲 ┈┈┈┈┈┈┈┈

Донаты: https://goo.gl/Uug3W3 или https://goo.gl/ou7gKD
Webmoney: Z802785253946
Яндекс.Деньги 4100110099593954

Друзья хочу Вам показать как сделать вольтметр своими руками из старых отечественных приборов которые уже вышли из строя.Для этого нам понадобится китайский вольтметр,старый прибор из которого будем делать вольтметр,пленка для тонировки,силиконовый клей и супер клей.Разбираем корпус прибора удаляем все лишнее берем стекло тщательно его вымываем и тонируем.Как тонировать я думаю все знают или можно посмотреть ролики на ютуб.
Как подключить вольтметр постоянный и почему на вольтметре 3 провода спросите Вы?Черный провод минус,красный провод плюс,желтый провод непосредственно само измерение напряжения.Если нужно измерить напряжение до 30в то можно скрутить вместе красный и желтый провода и это будет общий плюс,а черный провод минус как показано у меня в видео.Если Вам нужно измерить напряжение до 100в. тогда подключаем красный и черный провода на питание до 30в,а желтый подключаем на измерение до 100в.минусовой провод вольтметра и измеряемого напряжения должны быть замкнуты.Таким образом из прибора показывающего температуру воды сделали вольтметр автомобильный.Измерения вольтметра совпадают с показаниями на лбп.На китайском вольтметре есть подстроечный резистор которым можно подстроить показания вольтметра под себя.Китайский вольтметр является универсальным и можно применить в любых своих самоделках,поставить вольтметр в машину или автобус.
характеристики вольтметра
Диапазон AC DC DC0-100V, 2 и 3 (проволока проходит по всей продукции, универсальный, сломать обычные вольтметр, самый последний дизайн, может работать непосредственно в 5 В, 9 В, 12 В, 24 В и другие схемы, без регулирования. С тремя проводками, легкий доступ к автомобильному/аккумуляторному автомобилю/мотоциклетному автомобилю линии, с защитой от обратной полярности, линия разворота не будет гореть. Для контроля напряжения аккумулятора, состояния напряжения аккумулятора, его также можно использовать для других продуктов измерения напряжения.
Примечание 2 линия с самым высоким входным напряжением не может превышать 30 В, в противном случае существует риск сгорания.
Примечание: трехлинейный диапазон напряжения 0-100 в, но также может использоваться в качестве второй линии в напряжении 40 В в пределах
Технические параметры
2 линии Рабочее напряжение: 4,0 ~ 40 В
2 линии обнаружения напряжения: 0,0 ~ 40 в
3 линии Рабочее напряжение: 4,0 ~ 40 В
3 линии обнаружения напряжения: 0,0 ~ 100 в
Рабочий ток: 20мА
Режим отображения: 0,28 “светодиодный,
Монтажное отверстие: 23×10 мм
Скорость измерения: более 200 мс/раз
Точность измерения: 3 на 1000
Предельное Рабоче состоянии
Низкое рабочее напряжение: + 4,0 в
Максимальное рабочее напряжение: + 40 в
Рабочая температура:-10 ~ + 65
Рабочая влажность: 10 ~ 80% (без конденсации)
Рабочее давление: 80 ~ 106kPa
Без прямого воздействия солнечного света
Основные функции:
1 стабильность продукта, высокая точность
2 стандартных размера, легко установить
3 источника питания с защитой полярности
установка вольтметра займет буквально часик возможно чуток больше.

Дорогие друзья, не забывайте делиться видео в своих соц. сетях, если вам понравилось видео – это поможет развитию моего канала, ваш Сергей Ткаченко.

Всем привет, меня зовут Сергей Ткаченко и я автор канала #Спаяльником. Вся моя жизнь связана с электроникой это мое хобби. В своем блоге я делюсь знаниями о электронике и ее ремонте, делаю интересные проекты, а также делюсь с Вами своими знаниями. Подписывайтесь – не пожалеете! И не забудьте про колокольчик)

По рекламе и сотрудничеству: [email protected]

┈┈┈┈┈┈┈💲 ЭКОНОМЬ ПРИ ПОКУПКЕ 💲┈┈┈┈┈┈

⇒ АКТИВАЦИЯ СКИДКИ на все товары Алиэкспресс:
⇒ http://ali.pub/32zfyh
⇒ Заработай на Алиэкспресс: http://ali.pub/32zfyh
⇒ Расширение для браузера: http://ali.pub/2x31sw
⇒ Мобильное расширение: http://ali.pub/2xca4v

┈┈┈┈┈┈┈┈ СОЦСЕТИ ┈┈┈┈┈┈┈┈

📌 Группа канала ВК: – https://vk.com/s_pajalnikom
📌 Группа канала ОК: – https://www.ok.ru/group/54271903465693
📌 Мой канал Телеграмм – https://t.me/Aliexpress_rulit2
📌 Мой канал Instagram – https://clck.ru/GuaKt

cxema.org — Стрелочный вольтметр своими руками

Время аналоговых измерительных приборов уже давно прошло, но не смотря на это стрелочные измерительные головки находят широкое применения и не только в самодельных конструкциях. Они не сияют сверхвысокой точностью, но тем не менее в некоторых измерениях аналоговый прибор незаменим.

Представляю технологию переделки стрелочного вольтметра или микроамперметра в вольтметр на любое нужное напряжение. Такой вольтметр можно будет использовать в качестве измерителя напряжения в зарядных устройствах, регулируемых источниках питания и так далее. Для переделки желательно выбирать индикатор с линейной шкалой. В моем случае головкой будет служить высоковольтный вольтметр переменного напряжения, который выдран из стабилизатора напряжения со шкалой от 0 до 300 Вольт.

Мне нужно изготовить низковольтный вольтметр постоянного напряжения со шкалой от 0 до 16 вольт. Для начала головку нужно вскрыть, внутри мы можем наблюдать выпрямительный диод и ограничительный резистор, напряжение с клемм вольтметра подается на обмотку измерительной головки именно через эту цепочку из диода и резистора их чуть позже мы их уберем.

Аккуратно вынимаем шкалу, она приклеена на двухсторонний скотч. После этого её нужно отсканировать.

Рисунок редактируем в любом редакторе, хоть в пейнте. Удаляем все дефекты, дорисовываем неполные линии, символы, надписи ну и естественно меняем циферки на нужные.

Измеряем размеры родной шкалы, после чего открываем ворд, вставляем наш рисунок и указываем ранее измеренные размеры и распечатываем все это дело, лучше сразу несколько штук, мало ли что.

Обрезаем бумажку до нужных размеров и приклеиваем на место любым подручным клеем. 

Теперь аккуратно откусываем цепочку из резистора и диода, о которой говорили в начале.

Припаиваем торчащие выводы друг к другу.

Таким образом, напряжение, которое будет подаваться на клеммы вольтметра, непосредственно пойдет на обмотку измерительной головки.

Головка очень чувствительная и стрелка полностью отклоняется, если на клеммы подается напряжение всего в пол вольта ну и думаю понятно, что это никуда не годится, т.к. мы планировали что стрелка будет отклоняться до предела, если на клеммы подается 16 вольт.

Берем переменный, а лучше подстроечный многооборотный резистор на 20-50 кОм и собираем простейшую схему

Для калибровки индикатора очень желательно наличие лабораторного блока питания, но можно ограничиться любым адаптером питания вольт на 6, параллельно которому подключаем мультиметр, он у нас будет в качестве эталона.

На вход подаем напряжение и медленно вращаем подстроечный резистор до тех пор пока стрелка не покажет то напряжение, которое мы видим на мультиметре.

То есть достаточно откалибровать головку на конкретной отметке, а за счет того, что шкала линейная другие значения напряжения наш измеритель будет также показывать правильно.

После калибровки подстроечный резистор выпаивается, замеряеться полученное сопротивление и на его место ставиться постоянный резистор с таким же сопротивлением. Если нет нужного резистора, то можно соединить несколько резисторов последовательно, для получения нужного сопротивления, желательно применение резисторов с погрешностью в 1 % и меньше. 

Подстроечник можно оставить, но советую заклеить регулирующий винт, для предотвращения смещений.

Очень часто для постройки измерительных головок в самом начале через ограничительное сопротивление на головку подают эталонные напряжения и на пустой шкале делают метки, которые учитываются во время создания шкалы в редакторе — такой подход более предпочтителен и позволяет построить измерительные головки высокой точности.

СТРЕЛОЧНЫЙ ВОЛЬТМЕТР

   И то, что ко всему привыкаешь и то, что с кем поведешься от того и наберешься — прописные истины. Вот и я привык к своему мультиметру и когда его кто-то хватает (извините, берёт попользоваться) – меня «жаба душит». Сказать ничего не могу, это от меня домочадцы подцепили некоторое количества вируса радиолюбительства и теперь имеют потребность померить напряжение батареек в пульте, аккумулятора в телефоне и т.д. Терпел. Пока не услышал, что некоторые граждане заинтересовались напряжением в розетках.

   Откуда появилась эта измерительная головка уже не помню, но всегда считал её «убитой в ноль» — ошибался. При проверке выяснилась её полная адекватность. Вот только внешний вид…

   Разобрал по максимуму. Корпус отмыл, верхнюю часть подклеил. Со шкалы кончиком лезвия маленького канцелярского ножа соскрёб лишние нолики. Получилась шкала на 15 вольт. Вместо сопротивления на 150к запаял в колодку перемычку. Отломанный кончик стрелки вернул на место при помощи кусочка изоляции и клея.

   Стрелка, конечно, нуждалась в балансировке. Сделал по следующей технологии уравновешивания стрелки имеющимися противовесами с капельками припоя на них (двигаем хорошо разогретым паяльником, эти самые капельки). 

  1. Куда двигать – стрелку располагаем горизонтально и смотрим, что перевешивает, если стрелка, то каплю передвинуть от центра. Если противовес — то каплю к центру.
  2. Какую каплю двигать – стрелку располагаем вертикально.
  • а) нужно двигать «к центру». Стрелка отклонилась вправо – двигаем правую каплю. Влево – левую.
  • б) нужно двигать «от центра». Стрелка отклонилась вправо – двигаем левую каплю. Влево – правую.

   Имеющиеся углубления в верхней части корпуса заполнил при помощи паяльника пластмассой и выровнял напильником, затем мелкой и потом самой мелкой шкуркой, наконец, покрасил и вставил в неё на клей вырезанное стекло. Покрасил и внутреннюю металлическую планку (чтоб всё в цвет), просушил и собрал.

   Внешний шарм появился. А для придания технического изыска дополнил измерительную головку переключателем на три положения и тремя резисторами.

   Измерительная головка стала обладательницей трёх пределов измерения: на 3, 15 и 30 вольт. Вот картинка печатной платы и схемы по совместительству:

   Остановлюсь на моменте сборки. Как оказалось, научиться выколупывать компаунд из зазора между нижней и верхней частями измерительных головок и тем самым их разъединять не проблема, проблема их соединить. Ну не заморачиваться же, в самом деле, их заливкой компаундом по новой. Соединяю так:

   В самом уголке сверлю отверстие несколько меньшее диаметром, чем приготовленные саморезы (исключительно алюминиевые) и… А если кого смущает возможность проникновения вовнутрь пыли, то для этого есть пластилин. По готовности измерителя (назвал его вольтметром первого уровня) проинструктировал причастных и выдал в пользование. Прибор понравился, особенно тем, что всего одна «кнопочка». В розетку просил щупы не толкать – лучше сразу гвоздики. С пожеланием успеха, Babay.

   Форум по стрелочникам

   Форум по обсуждению материала СТРЕЛОЧНЫЙ ВОЛЬТМЕТР




ПРОВОДНИКИ И ИЗОЛЯТОРЫ

Что такое изолятор и чем он отличается от токопроводящего материала. Занимательная теория радиоэлектроники.


МИКРОФОНЫ MEMS

Микрофоны MEMS — новое качество в записи звука. Подробное описание технологии.



Вольтметр на pic16f676 своими руками — Статьи по автоэлектрике — Статьи

В статье описан вольтметр, с пределом измерения 50 вольт, сделанный на PIC16F676 или как использовать АЦП этого микроконтроллера.

Схема

На резисторах R1 и R2 собран делитель напряжения, многооборотный построечный резистор R3 служит для калибровки вольтметра. Конденсатор C1 защищает вольтметр от импульсной помехи и сглаживает входной сигнал. Стабилитрон VD1 служит для ограничения входного напряжения на входе микроконтроллера, что бы вход МК не сгорел при превышении напряжения по входу.

На транзисторе VT1 (КТ3102 или SMD вариант BC847) и резисторах R11, R12 и R13 собран инвертирующий элемент, который зажигает точку на индикаторе вместе со вторым разрядом.

В схеме применён индикатор с общим анодом BA56-12GWA, который через токоограничивающие резисторы подключен к МК. Этот индикатор отличается низким потреблением тока. При использование более мощных (крупнее сегменты или другого цвета) индикаторов рекомендуется поставить ключи на аноды.

В бесконечном цикле постоянно происходит получение данных с АЦП, их преобразование и вывод на 7-ми сегментный индикатор в режиме ШИМа.

Печатка

Настройка вольтметра производиться с помощью подстроечного резистора R3 (желательно применить многооборотник).

Скачать исходник и печатку.

Внимание

У некоторых программаторов была обнаружена проблема в порче микроконтроллеров. Это выражается в том, что они затирают заводскую калибровочную константу внутренней RC цепочки, после чего МК начинает работать некорректно или перестаёт работать вообще. Поэтому перед прошивкой микроконтроллера сначала прочитайте его память и выпишите последние слово (2 байта) из flash памяти контроллера. После прошивки проверьте, сохранилась ли значение, если нет, то прошейте контроллер, но уже с ранее выписанной калибровочной константой.

Прошивки

Представляю вам новые от 10 апреля 2012 года, версии прошивок вольтметра V3.2. Убран первый разряд, если он равен 0 и в 100В версии установлено максимальное значение индикатора 99,9В.

Общий анод:

Скачать прошивку до 50В (R1=47кОм) V3.2 Скачать прошивку до 100В (R1=100кОм) V3.2

Общий катод:

Скачать прошивку до 50В (R1=47кОм) V3.2 общий катод Скачать прошивку до 100В (R1=100кОм) V3.2 общий катод

Проверенная версия прошивки V3.1 — убрано мерцание индикатора.

Общий анод:

Скачать прошивку до 50В (R1=47кОм) V3.1 Скачать прошивку до 100В (R1=100кОм) V3.1

Общий катод:

Скачать прошивку до 50В (R1=47кОм) V3.1 общий катод Скачать прошивку до 100В (R1=100кОм) V3.1 общий катод

Старые версии прошивок (общий анод):

Скачать прошивку до 50В (R1=47кОм) Скачать прошивку до 100В (R1=100кОм)

Добавлены новые прошивки 10.04.2012


А теперь немного практики, что можно сделать из этой схемы, вот один из вариантов….

В печатку включена подсветка пиктограмм согласно моего прибора.

Перенос дорожек для травления

На фотографии пример использования фотобумаги. Как видно тонер переносится весь и без размачивания. Бумага просто отлетает. Дальше травление и лужение дорожек

готовая

Спустя часик плата была собрана. При разводке платы было принято решение сделать экран как и микроконтроллер разборным в гнезде а не впаивать. Идея получилась очень удачной так как при обычном монтаже экран занимал 50% места на печатной плате. При монтаже в гнездо, экран разместился на высоте 8-10 мм над печатной платой что дало возможность разместить под ним полноценный стабилизатор напряжения и некоторые радиоэлементы. Это хорошо видно на следующих фотографиях.

Размещение радиодеталей

 

вид сверху с экраном

А вот именно в этот корпус нам и нужно вместить этот прибор.

корпус прибора ваз 2106

Лицевую панель изготовил тем же методом. коробка с диска и вырезанная в рекламном агентстве пленка с пиктограммами.

Лицевая панель

Позже я решил отказаться от крепления лицевой части к плате винтами и остановился на пленке. Надежность тут не нудна нужно чтобы просто панель не сместилась относительно экрана при сборке прибора.

Для фиксации платы в корпусе и предотвращению замыкания платы на корпус отрезал кусочек вибро- или шумоизоляции и проклеил им окружность низа корпуса.

Отрезок для поклейки

Поклейка

Вот вид собранной платы с лицевой панелью.

Вот так центрируется устройство в корпусе.

После сборки прибор выглядит и работает воз так

Включенное зажигание

Включенные габариты

Ну и все включено 🙂 габарит и зажигание.

Прибор получился 1 в 1 для замены штатного,особенно кто хочет заменить штатный прибор 2104-05 Ну и видео демонстрирующие работу данного устройства

Как сделать собственный вольтметр

При работе с электричеством одним из важнейших инструментов в вашем распоряжении является вольтметр . Это устройство регистрирует величину напряжения, протекающего через ток в любой заданной точке. Вольтметры бывают самых разных стилей, от стационарных счетчиков в транспортных средствах до портативных устройств, которые используют электрики. Они могут быть в простой аналоговой форме или в виде цифрового мультиметра, выполняющего множество различных функций.Если вам нужно проверить цепь, но у вас нет вольтметра, вы можете собрать его самостоятельно, используя несколько простых предметов.

Шаг 1. Найдите металлическую катушку

Чтобы сделать собственный вольтметр, вам понадобится медная катушка, которая может проводить электричество. Вы можете найти эту медную катушку в других нерабочих электрических устройствах, или вы можете сделать ее самостоятельно. Это должна быть тонкая медная проволока, плотно обернутая вокруг непроводящего материала.

Шаг 2. Соберите рамку для вольтметра

Теперь вам нужно построить рамку для вольтметра.Начните с небольшого куска дерева размером 6 на 6 дюймов для основы. Приклейте две детали (маленькие 1-дюймовые брусочки), стоящие вверх, к основанию. Они должны быть на расстоянии около 1/2 дюйма друг от друга.

Шаг 3. Прикрепите пластиковые детали

Вырежьте ножом небольшую выемку в пластиковых деталях, чтобы они служили опорой для вольтметра. Приклейте их на два куска дерева, которые стоят вертикально.

Шаг 4. Приклейте четвертую дощечку

Возьмите четвертую дощечку и приклейте ее сбоку от двух стоящих вертикально опорных частей.Этот кусок должен быть позади двоих и лежать на их спине. Приклейте медную катушку к центру этого последнего куска дерева.

Шаг 5. Сборка счетчика

Прикрепите небольшой магнит к концу соломинки. Используйте клей, чтобы закрепить магнит. Возьмите швейную иглу и протолкните ее через соломинку, пока она не выйдет с другой стороны. Он должен быть ближе к концу, где расположен магнит. Поместите иглу между двумя опорами, опирающимися на пластиковые выемки.Приклейте два куска металла к концам иглы, чтобы она оставалась на пластиковых выемках.

Шаг 6. Проверка вольтметра

Наклоните вольтметр на бок так, чтобы магнит повернулся к катушке. Поместите батарею рядом с концами клемм катушки. Используйте провод, чтобы прикрепить положительный конец батареи к левой стороне катушки. Используйте другой провод, чтобы соединить отрицательный конец батареи с правой стороной катушки. Когда через катушку проходит ток, он отталкивает магнит и заставляет соломинку качаться.Как только вы освободите провод от тока, магнит вернется в исходное нулевое положение.

Вольтметр | Хакадей

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 напряжения 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, у такой простой системы есть довольно жесткие ограничения.Каждый преобразователь может работать только с положительным напряжением постоянного тока в диапазоне от 0 до 20 В, и в зависимости от качества используемых компонентов и факторов 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.

Читать далее «Беспроводной счетверенный вольтметр объединяет все» →

Потенциостат с открытым исходным кодом «Сделай сам» для аналитических и образовательных приложений

Abstract

Хотя потенциостаты являются основой современных электрохимических исследований, они нашли относительно небольшое применение в условиях ограниченных ресурсов, например, в студенческих лабораторных курсах и в развивающихся странах.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 компоновки печатной платы, примеры экспериментов и подробные инструкции по сборке доступны в сопутствующей информации и распространяются под открытой лицензией на оборудование.

Образец цитирования: Роу А.А., Бонэм А.Дж., Уайт Р.Дж., Циммер М.П., ​​Ядгар Р.Дж., Хобза Т.М. и др. (2011) CheapStat: Потенциостат с открытым исходным кодом «Сделай сам» для аналитических и образовательных приложений. ПЛОС ОДИН 6(9): е23783. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0023783

Редактор: Meni Wanunu, Пенсильванский университет, Соединенные Штаты Америки

Получено: 6 мая 2011 г.; Принято: 24 июля 2011 г.; Опубликовано: 13 сентября 2011 г.

Авторские права: © 2011 Rowe et al.Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания оригинального автора и источника.

Финансирование: Этот проект финансировался за счет гранта (OPP1015402) Фонда Билла и Мелинды Гейтс в рамках инициативы Grand Challenges Explorations Initiative, а также Национальных институтов здравоохранения за счет грантов GM062958-01 и 2R01EB002046.Эта работа была выполнена частично под эгидой Министерства энергетики США Ливерморской национальной лабораторией им. Лоуренса по контракту DE-AC52-07NA27344. Спонсоры не участвовали в разработке исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Потенциостаты, являющиеся краеугольным камнем электрохимических исследований, практически не применяются в средах с ограниченными ресурсами, таких как развивающиеся страны и учебные лаборатории.Важным фактором при этом является стоимость: академические лаборатории и промышленные группы обычно платят более 10 000 долларов США за универсальную рабочую станцию ​​исследовательского качества. Действительно, даже самые дешевые коммерчески доступные лабораторные потенциостаты (, например, , Dagan Chem-Clamp, DropSens µSTAT 200) продаются по цене более тысячи долларов и имеют лишь ограниченную функциональность. Таким образом, недорогой прибор, достаточно универсальный для генерации сигналов стандартной формы, мог бы значительно расширить применение электрохимии в средах с ограниченными ресурсами.Такое устройство позволит, например, проводить количественные измерения при контроле качества продуктов питания и лекарств [1], анализе микроэлементов [2], мониторинге окружающей среды [3] и конструировании простых биосенсоров [4], [5], [6],[7],[8].

Хотя самодельное устройство не может соперничать по качеству и возможностям с потенциостатами исследовательского класса, многие функции первоклассных коммерческих инструментов не нужны для приложений, связанных с охраной окружающей среды или здравоохранением. Подтверждая этот аргумент, простые потенциостаты, такие как домашний глюкометр, могут выполнять достаточно точные электрохимические измерения по цене менее 100 долларов США.Однако программные и аппаратные решения, лежащие в основе этих устройств, являются собственностью и поэтому не могут быть легко модифицированы для поддержки других приложений. Учитывая эти аргументы, возможно, неудивительно, что ряд потенциостатов с открытым исходным кодом был описан в научной литературе за последние четыре десятилетия [9], [10], [11], [12]. Например, в 1980 году Бонд и Норрис опубликовали описание генератора сигналов, в котором использовались недорогие интегральные схемы [13], а затем Браун в 1982 году описал более сложный прибор с компьютерным управлением [14].Более поздняя разработка потенциостатов с открытым исходным кодом была сосредоточена в основном на миниатюрных потенциостатах, часто с учетом имплантации [15], [16], [17], [18], [19], [20]. Однако эти устройства, как правило, не предлагают широкий выбор сигналов и не используют современные компьютерные интерфейсы. Другие недавно описанные потенциостаты с открытым исходным кодом используют изготовленную на заказ микроэлектронику, что делает их плохо подходящими для использования в приложениях с ограниченными ресурсами [21], [22], [23]. Таким образом, несмотря на значительный литературный прецедент, остается неудовлетворенная потребность в недорогом, легко собираемом потенциостате, поддерживающем обычно используемые электрохимические формы волны.Действительно, потребность в недорогом потенциостате общего назначения с открытым исходным кодом подчеркивается недавней академической попыткой «перепрофилировать» готовые глюкометры для поддержки новых аналитических приложений [24].

В ответ на очевидную потребность в действительно недорогом, полностью программируемом потенциостате мы представляем здесь CheapStat ( рис. 1 ), потенциостат с открытым исходным кодом, который может легко собрать любой специалист по сборке схем. Мы считаем, что это устройство может оказаться полезным в химических лабораториях бакалавриата, в развивающихся странах и других средах с ограниченными ресурсами.В поддержку этого мы продемонстрировали полезность устройства в приложениях, включая тестирование продуктов питания и лекарств, мониторинг окружающей среды, образование и биосенсоры.

Рис. 1. CheapStat, недорогой потенциостат «сделай сам», который можно собрать 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.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0023783.g001

Материалы и методы

За исключением печатных плат, которые были заказаны на заказ в компании PCBex (Хьюстон, штат Техас, ~30 шт. каждая), все компоненты, необходимые для сборки CheapStat, были получены от Mouser Electronics (Мэнсфилд, штат Техас) по адресу общая стоимость ~ 80 долларов за устройство в небольшом количестве.Схемы этого устройства (макет S1, макет S2, макет S3, макет S4, макет S5, макет S6, макет S7), а также инструкции по его сборке (приложение S1) доступны в сопроводительной информации и выпущены под открытым аппаратным обеспечением. лицензия. Необходимое программное обеспечение (среда выполнения и исходный код), а также другие обновления можно найти на нашем веб-сайте (http://www.chem.ucsb.edu/~kwp/cheapstat/).

Измерения аскорбиновой кислоты в апельсиновом соке

В качестве простой демонстрации образовательных приложений CheapStat мы использовали его для измерения концентрации аскорбата в апельсиновом соке.Поскольку аскорбиновая кислота является окислительно-восстановительной, ее уровень в апельсиновом соке можно измерить методом циклической вольтамперометрии [1] методом стандартных добавок. Это представляет собой безопасный и простой эксперимент, подходящий для общего курса химии или даже лабораторного курса средней школы.

В этом эксперименте были приготовлены четыре образца апельсинового сока, один из которых был немодифицированным, а остальные три были модифицированы путем добавления экзогенной аскорбиновой кислоты в концентрации 0,1, 0,2 или 0,3 М. Для повышения проводимости к каждому из них добавляли хлорид калия. из них до 1 млн.В качестве рабочего электрода использовался графитовый «грифель», взятый из механического карандаша. Использовали стандартный электрод сравнения Ag/AgCl и платиновый противоэлектрод. Измерения проводились в 5 мл различных образцов апельсинового сока (Minute Maid Original, Атланта, Джорджия). Измерения циклической вольтамперометрии проводились от 200 до 900 мВ, а ток при 550 мВ использовался для количественного определения апельсинового сока. Следует отметить, что хотя аскорбат является наиболее распространенным окислительно-восстановительным активным соединением в апельсиновом соке, он не является единственным присутствующим окислительно-восстановительным активным соединением.В частности, другие вещества мешают этим измерениям при потенциалах выше 600 мВ, поэтому аскорбат не следует определять с использованием показаний, полученных выше 600 мВ.

Для определения исходного аскорбата мы построили линейный график зависимости тока при 550 мВ от добавленного аскорбата (, рис. 2, ). Экстраполяция этой линии до 0,39 мМ для разведенного образца показывает, что наш образец апельсинового сока содержал 1,95 ± 0,11 мМ аскорбиновой кислоты, что является убедительным показателем, учитывая концентрацию (2 мМ), указанную на веб-сайте производителя.

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 веб-сайте производителя.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0023783.g002

Мониторинг окислительно-восстановительного потенциала феррицианида с помощью циклической вольтамперометрии

Вольтамперометрический отклик и окислительно-восстановительный цикл обратимой пары феррицианид-ферроцианид является широко используемым учебным пособием для введения в электрохимию, и здесь мы демонстрируем эту реакцию с помощью CheapStat. В дополнение к своей педагогической роли феррицианид является распространенным окислителем в органической химии и использовался в качестве пробы для различных органических и биологических реакций, поскольку восстановление феррицианида до ферроцианида легко контролировать.

В этом эксперименте мы растворяли феррицианид калия в 50 мл 1 М нитрата калия до конечных концентраций 1 и 2 мМ. В качестве рабочего электрода мы использовали простой платиновый дисковый электрод. Чтобы еще больше подчеркнуть низкую стоимость и возможность самостоятельной сборки прибора CheapStat, эти эксперименты проводились независимо либо со стандартным коммерческим электродом Ag/AgCl, либо с изготовленным вручную электродом Ag/AgCl на основе стеклянной пипетки (подготовленным, как в [25]). ). В качестве противоэлектрода использовался отрезок платиновой проволоки, хотя мы отмечаем, что многие проводящие материалы одинаково хорошо служили бы в качестве простых противоэлектродов.С помощью этих электродов проводили циклическую вольтамперометрию в диапазоне потенциалов от 0 до 650 мВ со скоростью 10 мВ/с по параметрам, установленным Боттом и Джексоном [26].

Окислительно-восстановительный отклик феррицианида формирует характерную форму «утки» полностью обратимой реакции на циклической вольтамперограмме ( рис. 3 ). Как имеющийся в продаже эталон Ag/AgCl, так и самодельный эталон демонстрируют близкое соответствие результатов при наблюдении за феррицианидной реакцией при испытанных концентрациях.

Рисунок 3. CheapStat совместим с обычными образовательными экспериментами.

Показан циклический вольтамперометрический мониторинг феррицианида калия в 1 М растворе нитрата калия с использованием как коммерческих (закрашенные символы), так и изготовленных вручную (открытые 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.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0023783.g003

Анализ содержания ацетаминофена в безрецептурных обезболивающих препаратах с использованием линейной развертки вольтамперометрии

В качестве последней демонстрации образовательных приложений CheapStat мы использовали его для измерения содержания ацетаминофена в таблетке обезболивающего. Ацетаминофен является окислительно-восстановительным [27] противовоспалительным препаратом, который можно количественно определить с помощью вольтамперометрии с линейной разверткой. Здесь мы проанализировали содержание ацетаминофена в безрецептурном болеутоляющем средстве, используя метод стандартных добавок.

В этом эксперименте мы растворили коммерческое болеутоляющее средство (указано, что оно содержит 500 мг ацетаминофена) в 250 мл 2 М серной кислоты до конечной теоретической концентрации 13,33 мМ. Разделив его на четыре образца, мы фальсифицировали три увеличивающимся количеством экзогенного чистого ацетаминофена в концентрациях 0,002, 0,005 и 0,01 М. В качестве рабочего электрода мы использовали золотую проволоку диаметром 0,08 мм с тефлоновым покрытием, длина которой составляла 1 см. обнажила голую золотую поверхность. Стандартный электрод Ag/AgCl и отрезок платиновой проволоки использовали в качестве электрода сравнения и противоэлектрода соответственно.На этих образцах была проведена вольтамперометрия с линейной разверткой в ​​диапазоне потенциалов от 500 до 1000 мВ со скоростью 10 мВ/с.

Чтобы рассчитать концентрацию ацетаминофена в нашем чистом образце, мы линейно экстраполировали ток, наблюдаемый при 850 мВ (, рис. 4, ). Экстраполяция и преобразование в общее количество показывают, что каждая таблетка содержала 472 ± 63 мг ацетаминофена, что близко соответствует количеству ацетаминофена, указанному на этикетке коммерческого продукта, который мы использовали.

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, наблюдаемая 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) близко к 500 мг на таблетку, заявленной производителем.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0023783.g004

Измерение мышьяка с помощью анодной инверсионной вольтамперометрии с прямоугольной волной

В некоторых сельских районах Индии и Бангладеш мышьяк в питьевой воде является серьезной проблемой для здоровья. Мы использовали CheapStat для измерения уровня мышьяка [2] в озерной воде. Во всех регионах мира рекомендуемый максимальный уровень мышьяка в питьевой воде составляет 10 частей на миллиард.

Пробы озерной воды были взяты из озера Качума (Санта-Барбара, Калифорния) и хранились в полиэтиленовых бутылях Nalgene. Озерную воду подкисляли, смешивая ее с концентрированной соляной кислотой в соотношении 11 к 1. Золотые дисковые электроды (CH Instruments, Остин, Техас) полировали в суспензии 0,5-микронного оксида алюминия на полировочной ткани, а затем тщательно промывали деионизированной водой. Запечатанную ампулу с оксидом мышьяка (Fluka Product #38150, через Sigma Aldrich, Сент-Луис, Миссури) разбавляли в 1000 раз подкисленной озерной водой.Аликвоты разбавленного стандарта добавляли к образцам подкисленной озерной воды объемом 5 мл. Концентрация добавленного мышьяка в образцах составляла 5 ppb и 20 ppb.

В каждую пробу озерной воды были погружены золотой диск, платиновый счетчик и электрод сравнения из серебра/хлорида серебра. Ток на рабочем электроде поддерживали на уровне -0,500 мВ в течение 120 секунд, пока раствор перемешивали пипеткой. Затем было выполнено измерение прямоугольной волны с частотой 40 Гц от -270 мВ до 600 мВ. С помощью прибора CheapStat можно было легко проводить измерения при пиковых концентрациях мышьяка 5 и 20 частей на миллиард (, рис. 5, ).В пробах воды озера мышьяк не обнаружен.

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.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0023783.g005

Конструирование простого биосенсора Е-ДНК и его исследование с помощью прямоугольной вольтамперометрии

Электрохимические ДНК-биосенсоры

(Э-ДНК) — это недорогие многоразовые детекторы ДНК [4]. Они могут проводить количественные измерения в сложных смесях, таких как кровь, моча, слюна и продукты реакции ПЦР. В этом эксперименте мы использовали датчик E-ДНК для обнаружения синтетического олигонуклеотида ДНК с последовательностью, обнаруженной в геноме сальмонеллы .

Чувствительный элемент в этих устройствах представляет собой синтетический олигонуклеотид из 17 оснований, синтезированный в промышленных масштабах, с тиолом на 5′-конце и репортером метиленового синего на противоположном конце. Тиол легко прикрепляет олигонуклеотид к золотому электроду (через очень простую химию самосборки монослоя), оставляя другой конец свободным для приближения к электроду и переноса электронов (, рис. 6, ). Если молекула-мишень гибридизуется с этой системой, эффективность, с которой метиленовая синь приближается и, таким образом, переносит электроны на поверхность электрода, снижается, уменьшая наблюдаемую скорость переноса электронов [28].Поскольку прямоугольная вольтамперометрия очень чувствительна к изменениям кинетики переноса электронов, она идеально подходит для мониторинга биосенсоров этого класса [5].

Рис. 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%.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0023783.g006

ДНК-зонд, используемый в этом сенсоре, был синтезирован компанией Biosearch Technologies (Novato, CA), а мишень — компанией Sigma Genosys, подразделением Sigma Aldrich ( Сент-Луис, Миссури). Последовательности олигонуклеотидов были:

  1. LinearSensor 5′-HS-(CH 2 ) 6 -TGGATCGGCGTTTTATT-(CH 2 ) 7 -NH-MB-3′ и
  2. ДНК-мишень 5′-TTGAATATCCTGAACAAGAATAAAACGCCGATCCA-3′.

Для изготовления датчика полировали золотые дисковые электроды с использованием оксида алюминия 0,05 мкм перед их электрохимической очисткой в ​​0,5 M H 2 SO 4 и 0,5 M H 2 SO 4 с серией цикловольтамперометрии 0,01 M KCl . Затем каждый электрод промывали в деионизированной воде перед погружением в 200 нМ раствор соответствующего ДНК-зонда в фосфатно-солевом буфере с рН 7,4. Через час электроды промывали деионизированной водой и затем оставляли на ночь в 2 мМ меркаптогексаноле (для завершения образования самоорганизующегося монослоя).Перед использованием датчики промывали в деионизированной воде.

Датчики были погружены в 5 мл фосфатно-солевого буфера. Начальное прямоугольное вольтамперометрическое сканирование было выполнено в диапазоне от 0 до -0,5 В при 100 Гц. Затем мы проверили датчик, добавив 100 мкл 10 мкМ исходной ДНК аналита из 34 оснований. Через 30 и 60 минут после смешивания мы записали новые сканы прямоугольных волн, наблюдая ожидаемое снижение сигнала на 60% через 1 час. Эти результаты хорошо согласуются с нашей более ранней работой, в которой использовался потенциостат CH Instruments 630B (Остин, Техас) [5].

Результаты и обсуждение

Сердцем прибора CheapStat является аналоговая схема управления с обратной связью, способная регулировать напряжение электрода с точностью до милливольта, а ток электрода измеряется с точностью до наноампер. Эта схема управления управляется микроконтроллером Atmel XMEGA, содержащим цифро-аналоговый преобразователь и аналого-цифровой преобразователь с достаточной точностью, чтобы поддерживать генерацию соответствующей формы сигнала напряжения и количественное определение тока. В сочетании с этим микроконтроллером микросхема универсального асинхронного приемника-передатчика для универсальной последовательной шины (USB) обеспечивает удобный интерфейс между этим микроконтроллером и компьютером для анализа данных через порт USB.Система обратной связи с операционным усилителем устанавливает напряжение на электрохимической ячейке и подает ток, необходимый для запуска электрохимической реакции. Мы использовали операционные усилители Texas Instruments TLC2262CP (Mouser Electronics) в CheapStat, потому что они маломощны и требуют небольшого входного тока. В частности, эти усилители имеют входной ток смещения всего 1 пА, что позволяет надежно определять малые токи в наноамперах.

Описанным выше вариантам конкретных устройств присуща общая тема дизайна CheapStat: простота изготовления, модификации и использования.Например, используя описанные выше компоненты и недорогую, изготовленную на заказ (и легко доступную) печатную плату, мы вручную изготовили несколько устройств CheapStats без использования печи оплавления, пайки волной припоя или других сложных инструментов для сборки схем. Прошивка CheapStat также легко обновляется с помощью простого комплекта для программирования микроконтроллера. Наконец, проекты CheapStat доступны по лицензии Creative Commons, а прилагаемая документация достаточно подробна, чтобы поддерживать усилия по созданию CheapStat или расширению его дизайна.

В текущей реализации CheapStat поддерживает прямоугольную волну, линейную развертку, зачистку и циклическую вольтамперометрию при потенциалах от -990 мВ до 990 мВ, частотах от 1 до 1000 Гц и токах от ∼100 нА до 50 мкА. Эти рабочие диапазоны могут быть расширены с помощью простых аппаратных настроек. В случае, если данный эксперимент производит токи, например, более 50 мкА, простой резистор может быть добавлен последовательно с рабочим электродом, чтобы вернуть ток в полезный диапазон устройства.CheapStat прост в использовании: он включает в себя трехстрочный ЖК-дисплей и джойстик, с помощью которого оператор выбирает конкретный протокол, определяет его параметры (частоту, начальное напряжение, конечное напряжение, скорость сканирования) и инициирует эксперимент. Скопировать данные из CheapStat на компьютер также просто, для этого требуется всего один щелчок мышью. Наконец, CheapStat портативный, весит всего 115 грамм, питается через USB-порт, им можно управлять с помощью простого ноутбука или нетбука, что делает устройство портативным и готовым к работе.

Чтобы продемонстрировать полезность CheapStat, мы провели ряд простых экспериментов, охватывающих ряд репрезентативных приложений. К ним относятся использование циклической вольтамперометрии и недорогого карандашного рабочего электрода «свинец» для измерения содержания витамина С (аскорбиновой кислоты) в апельсиновом соке (, рис. 2, ), циклической вольтамперометрии для наблюдения за обратимой феррицианидной/ферроцианидной реакцией (, рис. 3, ). ) и вольтамперометрия с линейной разверткой для определения содержания ацетаминофена (парацетамола) в безрецептурном болеутоляющем средстве ( Рисунок 4 ) – эксперименты, типичные для тех, которые можно найти на лабораторных курсах бакалавриата.Чтобы проиллюстрировать способность CheapStat поддерживать более сложные аналитические приложения, мы также продемонстрировали использование анодной вольтамперометрии прямоугольной формы для анализа содержания мышьяка в нескольких растворах озерной воды с добавками ( рис. 5 ) и вольтамперометрии прямоугольной формы для измерения концентрация определенной последовательности ДНК непосредственно в смеси для ПЦР с использованием простого биосенсора электрохимической ДНК (Э-ДНК) (, рис. 6, ).

The CheapStat может оказаться особенно полезным в качестве образовательного инструмента.В каждом из приведенных выше экспериментов, например, мы получили результаты достаточного качества и воспроизводимости для легкой интерпретации людьми, не имеющими большого опыта работы с химическими лабораториями. Более того, с образовательной точки зрения сложность использования CheapStat довольно низка, что делает его вполне подходящим для первокурсников колледжей или даже для старшеклассников. По мере того, как электрохимия играет все более важную роль в альтернативных энергетических и аналитических технологиях, важность доступного доступа к электрохимии продолжает расти.Электрохимия также является мощным средством обучения студентов широкому кругу тем в области химии, включая термодинамику, окислительно-восстановительные реакции, кинетику реакций и титрование. Учитывая эти наблюдения, мы считаем, что доступность недорогого потенциостата, такого как описанный здесь, может оказать положительное влияние на химическое образование.

Помимо использования в образовательных целях, CheapStat также может оказаться полезным для аналитических приложений в развивающихся странах. Как мы показали, например, CheapStat поддерживает определение мышьяка в озерной воде 2 , слишком распространенного загрязнителя окружающей среды на обширных территориях Южной Азии, где загрязнение подземных вод является насущной проблемой [29], [30]. [31].Действительно, в то время как разработка недорогих подходов к удалению мышьяка из питьевой воды хорошо известна, количественные анализы для определения эффективности такой обработки громоздки и требуют громоздких инструментов, которые нельзя использовать в полевых условиях [32]. CheapStat может анализировать мышьяк за считанные минуты при концентрациях значительно ниже предела в 10 частей на миллиард, установленного Агентством по охране окружающей среды США и Всемирной организацией здравоохранения.

Выводы

The CheapStat представляет собой один из примеров растущей тенденции к использованию недорогих и простых в изготовлении аналитических устройств.В последние годы, например, были разработаны недорогие микрожидкостные устройства, изготовленные из листов полистирола [32], [33], [34], [35], статьи [24], [36], [37], [38]. ,[39],[40] и даже желатин [41]. Агравал и Угаз [42], [43], [44] даже разработали чрезвычайно недорогую и портативную машину для ПЦР, которая заменяет дорогой чип Пельтье реакционным сосудом в форме кольца и тремя зонами нагрева, установленными на фиксированные температуры. Наконец, в недавней литературе сообщалось о недорогих подложках для рамановской спектроскопии [45], [46], оборудовании для центрифугирования [47] и спектрометрах [48], [49].Двигаясь вперед, легко представить, что такие технологии можно интегрировать с CheapStat, чтобы повысить их полезность в передовых аналитических приложениях, включая медицинскую диагностику.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить Джозефа Джексона, Келли Чу, Эрин Миллер и Боба Макенена за их поддержку и поддержку в ходе этого проекта.

Авторские взносы

Идея и разработка экспериментов: AAR AJB. Проведены эксперименты: AAR AJB.Проанализированы данные: AAR AJB. Предоставленные реагенты/материалы/инструменты для анализа: MPZ. Написал статью: AAR AJB KWP. Участвовал в разработке прибора: RJW RJY TMH JMH IB-Y. Проведены работы по устранению неполадок с прототипом: RJW RJY TMH JMH IB-Y.

Каталожные номера

  1. 1. Кинг Д., Френд Дж., Кариуки Дж. (2010) Измерение содержания витамина С в коммерческом апельсиновом соке с помощью карандашного электрода. Журнал химического образования 87: 507–509.
  2. 2. Forsberg G, O’Laughlin JW, Megargle RG, Koirtyihann SR (1975) Определение мышьяка с помощью анодной вольтамперометрии и дифференциальной импульсной анодной вольтамперометрии.Аналитическая химия 47: 1586–1592.
  3. 3. Lee SW, Meranger JC (1981) Определение общего содержания соединений мышьяка с помощью анодной вольтамперометрии. Аналитическая химия 53: 130–131.
  4. 4. Xiao Y, Lai RY, Plaxco KW (2007)Подготовка иммобилизованных на электродах окислительно-восстановительных олигонуклеотидов для электрохимического зондирования ДНК и аптамеров. Нацпротоколы 2: 2875–2880.
  5. 5. Любин А.А., Вандер Стоуп Хант Б., Уайт Р.Дж., Пласко К.В. (2009) Влияние длины зонда, геометрии зонда и размещения окислительно-восстановительной метки на производительность электрохимического датчика электронной ДНК.Аналитическая химия 81: 2150–2158.
  6. 6. Fan C (2003)Электрохимический анализ конформационных изменений как безреагентный метод для специфичного для последовательности обнаружения ДНК. Труды Национальной академии наук 100: 9134–9137.
  7. 7. Ricci F, Lai RY, Plaxco KW (2007)Линейные окислительно-восстановительные ДНК-зонды в качестве электрохимических сенсоров ДНК. Химическая коммуна 3768.
  8. 8. Ricci F, Plaxco KW (2008) Сенсоры E-DNA для удобного электрохимического обнаружения гибридизации без меток.Микрохим Акта 163: 149–155.
  9. 9. Stock JT (1968) Простой кулонометрический анализ на слаботочном потенциостате. Журнал химического образования 45: 736.
  10. 10. Goldsworthy WW, Clem RG (1971) Цифровой потенциостат. Аналитическая химия 43: 1718–1720.
  11. 11. ван Сваай М. (1978) XCVI. Практичный потенциостат-кулонометр для студенческой лаборатории и рутинных исследований. Журнал химического образования 55: A7.
  12. 12. Вассос Б.Х., Мартинес Г. (1978) Потенциостат с компьютерным интерфейсом.Аналитическая химия 50: 665–668.
  13. 13. Бонд А.М., Норрис А. (1980) Недорогие генераторы программируемых функций с микропроцессорным управлением для использования в электрохимии. Аналитическая химия 52: 367–371.
  14. 14. Браун О.Р. (1982) Управление электрохимическими экспериментами с помощью недорогого персонального микрокомпьютера. Электрохимика Acta 27: 33–46.
  15. 15. Виттал А., Рассел Д. (2005) Недорогой портативный программируемый потенциостат.Преподаватель химии 11: 23–28.
  16. 16. Kakerow R, Kappert H, Spiegel E, Manoli Y (1995) Маломощный однокристальный CMOS-потенциостат.
  17. 17. Кумин В.К., Флейшауэр М.Д., Хэтчард Т.Д., Дан Дж.Р. (2003) Проектирование и тестирование недорогого многоканального псевдопотенциостата для количественных комбинаторных электрохимических измерений на больших массивах электродов. Electrochem Solid-State Lett 6: E15–E18.
  18. 18. Steinberg MD, Lowe CR (2004) Микромощный амперометрический потенциостат.Датчики и приводы B: Chemical 97: 284–289.
  19. 19. Ли Хуацин, Луо Сяньбо, Лю Чуньсю, Цзян Лиин, Цуй Дафу и др. (2004) Многоканальная система электрохимического обнаружения на основе labVIEW. Международная конференция по сбору информации, 2004 г., стр. 224–227. Доступно: http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=1373356&tag=1. По состоянию на 8 ноября 2010 г.
  20. 20. Хуанг С-И, Ли М-Х, Ву З-Х, Ценг Х-Ю, Хуан Ю-С и др. (2009) Портативный потенциостат с полимерным электродом с молекулярным отпечатком для определения дофамина.Тестирование и диагностика, 2009. С. 1–4. https://doi.org/10.1109/CAS-ICTD.2009.4960767
  21. 21. Кимура М., Фукусима Х., Сагава Ю., Сецу К., Хара Х. и др. (2009) Встроенный потенциостат с электрохимической ячейкой на тонкопленочных транзисторах. Электронные устройства, транзакции IEEE на 56: 2114–2119.
  22. 22. Sungkil Hwang, Sonkusale S (2010) Потенциостат CMOS VLSI для портативных приложений для измерения окружающей среды. Журнал датчиков, IEEE 10: 820–821.
  23. 23.Айерс С., Гиллис К.Д., Линдау М., Минч Б.А. (2007) Проект схемы потенциостата КМОП для массивов электрохимических детекторов. Схемы и системы I: обычные статьи, IEEE Transactions on 54: 736–744.
  24. 24. Nie Z, Nijhuis CA, Gong J, Chen X, Kumachev A, et al. (2010) Электрохимическое зондирование в бумажных микрожидкостных устройствах. Лабораторный чип 10: 477.
  25. 25. East GA, del Valle MA (2000) Простой в изготовлении электрод сравнения Ag/AgCl. Журнал химического образования 77: 97.
  26. 26. Ботт А.В., Джексон Б.П. (1996) Исследование феррицианида методом циклической вольтамперометрии с использованием CV-50W. Текущие разлуки 15: 25–30.
  27. 27. Van Benschoten JJ, Lewis JY, Heineman WR, Roston DA, Kissinger PT (1983) Эксперимент по циклической вольтамперометрии. Журнал химического образования 60: 772.
  28. 28. Узава Т., Ченг Р.Р., Уайт Р.Дж., Макаров Д.Э., Пласко К.В. (2010)Механистическое исследование переноса электронов с дистальных концов одноцепочечных ДНК, связанных электродами.Журнал Американского химического общества 132: 16120–16126.
  29. 29. Lubin JH, Beane Freeman LE, Cantor KP (2007) Неорганический мышьяк в питьевой воде: развивающаяся проблема общественного здравоохранения. Журнал Национального института рака 99: 906–907.
  30. 30. Chen Y, Ahsan H (2004)Раковое бремя из-за мышьяка в питьевой воде в Бангладеш. Am J Public Health 94: 741–744.
  31. 31. Оно К., Янасэ Т., Мацуо Ю., Кимура Т., Рахман Хамидур М. и др.(2007) Потребление мышьяка через воду и пищу населением, проживающим в районе Бангладеш, пораженном мышьяком. Наука об окружающей среде 381: 68–76.
  32. 32. Бехари Дж.Р., Пракаш Р. (2006)Определение общего содержания мышьяка в воде с помощью атомно-абсорбционной спектроскопии (ААС) с использованием установки для генерации пара (VGA). Хемосфера 63: 17–21.
  33. 33. Граймс А., Бреслауер Д.Н., Лонг М., Пеган Дж., Ли Л.П. и др. (2008) Микрофлюидика Шринки-Динка: быстрое создание глубоких и округлых узоров.Лабораторный чип 8: 170.
  34. 34. Нгуен Д., Тейлор Д., Цянь К., Норузи Н., Расмуссен Дж. и др. (2010) Усадка лучше, чем у Шринки-Динкса. Лабораторный чип 10: 1623–1626.
  35. 35. Чен К.С., Бреслауер Д.Н., Луна Дж.И., Граймс А., Чин В.К. и др. (2008) Микрофлюидика Шринки-Динка: трехмерные полистироловые чипы. Лабораторный чип 8: 622–624.
  36. 36. Nie Z, Deiss F, Liu X, Akbulut O, Whitesides GM (2010)Интеграция бумажных микрожидкостных устройств с коммерческими электрохимическими считывателями.Лабораторный чип 10: 3163.
  37. 37. Дунгчай В., Чайлапакул О., Генри К.С. (2009)Электрохимическое обнаружение для бумажной микрофлюидики. Аналитическая химия 81: 5821–5826.
  38. 38. Каррильо Э., Мартинес А.В., Уайтсайдс Г.М. (2009) Понимание восковой печати: простой процесс микрорисунка для бумажной микрофлюидики. Аналитическая химия 81: 7091–7095.
  39. 39. Siegel AC, Phillips ST, Wiley BJ, Whitesides GM (2009) Тонкие, легкие, складные термохромные дисплеи на бумаге.Лабораторный чип 9: 2775.
  40. 40. Эллерби А.К., Филлипс С.Т., Сигел А.С., Мирика К.А., Мартинес А.В. и соавт. (2009) Количественная оценка колориметрических анализов в бумажных микрожидкостных устройствах путем измерения пропускания света через бумагу. Аналитическая химия 81: 8447–8452.
  41. 41. Yang CWT, Ouellet E, Lagally ET (2010) Использование недорогих чипов Jell-O для практического обучения микрофлюидике. Аналитическая химия 82: 5408–5414.
  42. 42. Агравал Н., Хассан Ю.А., Угаз В.М. (2007) Карманный термоциклер для конвективной ПЦР.Angew Chem 119: 4394–4397.
  43. 43. Агравал Н., Угаз В. (2007) Компактный термоциклер с плавучестью для быстрой ПЦР. Клиники лабораторной медицины 27: 215–223.
  44. 44. Мудду Р., Хассан Ю.А., Угаз В.М. (2011)Быстрое термоциклирование ПЦР с использованием микромасштабной тепловой конвекции. Юпитер. Доступно: http://www.jove.com/Details.stp?ID=2366. По состоянию на 29 марта 2011 г.
  45. 45. Gutés A, Carraro C, Maboudian R (2010)Серебряные дендриты от гальванического смещения на коммерческой алюминиевой фольге как эффективная подложка SERS.Журнал Американского химического общества 132: 1476–1477.
  46. 46. Ю В.В., Уайт И.М. (2010) Матрица рамановской спектроскопии с улучшенной поверхностью для струйной печати на целлюлозной бумаге. Аналитическая химия 82: 9626–9630.
  47. 47. Вонг А.П., Гупта М., Шевкопляс С.С., Уайтсайдс Г.М. (2008)Вилка для яиц как центрифуга: выделение плазмы крови человека из цельной крови в условиях ограниченных ресурсов. Лабораторный чип 8: 2032.
  48. 48. Мор С., Спенсер С.Л., Хипплер М. (2010) Недорогой рамановский спектрометр для экспериментов и исследований студентов и аспирантов.Журнал химического образования 87: 326–330.
  49. 49. Safford HW, Westneat DF (1953) Недорогой, простой в конструкции спектрофотометр. Журнал химического образования 30: 343.
Комплект

VU-DIY – D’Amore Engineering

Набор VU-DIY состоит из печатной платы (печатной платы) и двух виниловых оконных наклеек, с помощью которых кто-то может сделать своими руками светодиодный волюметр или вольтметр постоянного тока. VU-DIY можно использовать в 7 различных режимах!

Вы должны поставить собственные светодиоды.

Функция/переключатель 1 2 3
Режим гистограммы индикатора уровня громкости Бар ВУ А
Режим гистограммы индикатора уровня громкости с удержанием пика Бар ВУ Б
Вольтметр постоянного тока 12 В Гистограмма Бар ВМ А
Вольтметр постоянного тока 16 В Гистограмма Бар ВМ Б
Точечный режим измерителя громкости (движущаяся стрелка) Точка ВУ А
———- нет функции ———- Точка ВУ Б
Вольтметр постоянного тока, 12 В, точечный режим Точка ВМ А
Вольтметр постоянного тока, 16 В, точечный режим Точка ВМ Б

VU-DIY поставляется с высококачественной двухсторонней печатной платой FR-4, всеми электронными частями и микропроцессором, переключателями режимов, потенциометром чувствительности и встроенными разъемами для неизолированных проводов.

Имеется 11 выходных каналов, поэтому он может отображать до 11 индивидуально управляемых сегментов. Выходы активны НИЗКИМ, это означает, что печатная плата заземляет вещи, чтобы включить их. При использовании со светодиодами на каждом светодиоде необходимо использовать токоограничивающие резисторы.   Резистора 1000–2000 Ом на каждом светодиоде будет достаточно для питания обычных светодиодов с током 10–20 мА каждый. Если кто-то хочет сделать гигантский счетчик, как показано на видео ниже, его можно сделать из светодиодных лент на 12 В, доступных на EBay и в других местах.Эти светодиодные ленты обычно имеют встроенные резисторы, поэтому внешние резисторы не требуются. Каждый выходной канал VU-DIN может выдавать до 500 мА.

Размер печатной платы = 2 1/8″ x 3 3/4″ (54 мм x 95 мм)

Входные соединения = от 12AWG до 22AWG (B+, заземление, дистанционное включение, аудиовход)

Выходные соединения = общий B+ для всех светодиодов и заземление выходов 1–11

Входная чувствительность для измерителя уровня громкости от 15 В до 200 В переменного тока (среднеквадратичное значение) (для усилителей от 200 Вт до 40 000 Вт на 1 Ом)

Входной диапазон для вольтметра в режиме 12 В = 10.5В — 15,5В

Входной диапазон для вольтметра в режиме 16 В = 13,0–19,0 В

Рабочее напряжение = от 9 до 20 В постоянного тока

 

 

 Руководство по эксплуатации: VU-DIY Manual

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Gyraf Audio — Схемы для самостоятельной сборки

Gyraf Audio — Схемы для самостоятельной сборки Страница «Сделай сам»
Добро пожаловать на страницу «Сделай сам» Gyraf Audio…..

Пожалуйста, прочтите это первым!!

Проекты, описанные на этих страницах, никоим образом не являются коммерческими.Это означает, что мы НЕ продаем печатные платы, комплекты и тому подобное. Это также означает, что любое использование информации на этих страницах в коммерческих целях строго запрещено. То есть, вы НЕ можете продавать печатные платы, комплекты (ни частичные, ни полные) или готовые блоки проектов DIY на этом сайте без письменного согласия Gyraf Audio. Эти страницы содержат только информацию, но это лучший и наиболее полный набор информации, который нам удалось собрать.

Пожалуйста, НЕ обращайтесь к нам по поводу деталей или информации для DIY-проектов, так как мы не продаем ничего, что связано с ними — они строго некоммерческие.Обратитесь к www.GroupDIY.org для получения дополнительной информации о самоделках.

20 ноября 2012 г.

Вот ссылка на форумы Prodigry-pro (также известные как GroupDIY) — наше место встреч и место встречи для всего, что связано с аудио, электроникой и DIY. Направляйте свои вопросы туда и проверяйте там возможные решения ошибок в ваших DIY-вещах:

http://www.groupdiy.org/

Gyraf Do-It-Yourself Circuits

аудио оборудование.

Комментарии и исправления приветствуются, но я не обещаю отвечать на все письма. Если вы создадите один из проектов и опишете процесс на своей веб-странице, я буду более чем счастлив добавить сюда ссылку, чтобы другие могли извлечь пользу из вашего опыта.

Отказ от ответственности: Обратите внимание, что вся информация, схемы, макеты и т. д. предоставляются «как есть», и мы никоим образом не можем нести ответственность за их точность, функциональность или даже безопасность.

Gyraf Audio не несет ответственности и отказывается от любой ответственности за любые убытки, ответственность, ущерб (будь то прямой или косвенный) или расходы любого характера, которые могут быть понесены в результате или которые могут быть прямо или косвенно связаны с использование или доверие к любой информации, ссылкам или услугам, предоставляемым через этот веб-сайт.

Также следует проявлять крайнюю осторожность при работе с сетевым напряжением и очень высокими напряжениями постоянного тока, возникающими в ламповых цепях. Эти напряжения смертельны, и малейшая ошибка будет катастрофической. И мы хотим, чтобы вы остались живы и здоровы, чтобы вы могли помочь другим людям, разделяющим наш причудливый интерес к созданию ретро-про-аудио-оборудования.

Основные правила техники безопасности:

— НИКОГДА не работайте с включенным напряжением. Выключите, разрядите, поработайте, подключите измерительное оборудование и включите питание.

— Во время работы всегда держите сетевой разъем на виду, чтобы убедиться, что он действительно отключен.

— Если возможно, приобретите дополнительный вольтметр и оставьте его подключенным к зарядному конденсатору в ламповом источнике питания HT. Никогда ничего не трогайте, пока напряжение не упадет ниже 48 В.

— Всегда убирайте свое рабочее место перед подключением вашего проекта к сети. Это дает вам время подумать о том, что вы делаете.

DIY-форумы и группы:

Обратите внимание, что представленные здесь проекты, помимо многих других интересных вещей, являются предметом обсуждения на форуме GroupDIY, посвященном профессиональному аудио DIY:

http://www.groupdiy.org/

Немецкоязычный сестринский совет, www.energyrecording.de:

http://www.nrgrecording.de/nrg/index.php

Датский форум для всего, что связано с DIY:

http://groupdiy.dk /index.php

В этих местах вы можете найти ответы на свои вопросы о DIY от людей, которые действительно пытались создавать некоторые проекты. Без этих ребят эти страницы были бы намного более запутанными — их комментарии и вопросы были неоценимой помощью. наличие печатных плат для большинства этих проектов, доступных по всему миру: Операция Густава под названием «JustThePCB»

Микрофон G9:

Это адаптация нашего популярного микрофонного предусилителя Gyratec-IX.Обладает ламповым усилением, фантомным питанием, фильтром высоких частот и реверсом фазы, а также линейным, микрофонным и инструментальным входами. Звук не имеет себе равных, но это довольно сложный проект, не совсем подходящий для начинающих сборщиков.

Клонирование SSL Mixbus Compressor:

Это несколько более современный дизайн, суммирующий стереокомпрессор для сжатия и склеивания ваших миксов, вырезанный прямо из сердца стандартного микшерного пульта звукозаписывающей индустрии; SSL4000E.Его относительно легко построить (думаю, судя по известному мне уровню успеха), и он основан на компонентах, которые не должно быть так сложно достать в любой точке мира. Схема этого стереокомпрессора удивительно проста для такого хорошо звучащего компрессора.

G1176:

Модель 1176 — хорошо известный классический компрессор на полевых транзисторах. Никаких ламп, но хороший твердотельный самодельный проект. Это адаптация оригинального UREI 1176 LN к компонентам и деталям, которые сегодня доступны (в основном) повсеместно.Адаптация включает в себя переход на стандартные европейские типы транзисторов, модернизацию номиналов компонентов, использование трансформаторов Lundahl и поворотных переключателей для упрощения компоновки передней панели.

Эквалайзер Pultec:

Самый известный ламповый эквалайзер старой школы. Привезли вам в обновленном дизайне, дающем возможность сделать свой собственный. Но будьте осторожны — он основан на высоких напряжениях для ламп, так что это не безопасный первый проект.

G7 — Ламповый микрофон:

Микрофоны — не самая обычная тема для самодельных проектов, и когда я начал это, в основном потому, что никто не верил, что это возможно.Но это возможно, и с поразительными результатами. Попробуйте сами..

Эквалайзер Calrec PQ1549:

Создайте свой собственный эквалайзер Calrec PQ1549 — Да, тот, что находится в пульте Calrec UA8000 «Polar». Этот эквалайзер — один из моих абсолютных фаворитов, когда дело доходит до конструкции эквалайзера на основе стандартных операционных усилителей. Попробуйте, и вы поймете, о чем я…

ПРОИЗВОДСТВО ПХД:

Информация о том, как обрабатывать ваши собственные печатные платы — проекты найдены на этих страницах:


КАК СДЕЛАТЬ СВОЮ ПЕЧАТНУЮ ПЛАТУ

А для тех из вас, кто не уверен и не хочет уже заниматься «своей» печатной платой, вот несколько готовых вариантов:

У Густава есть услуга по обслуживанию печатных плат для всех из этих проектов, доступных по всему миру: Операция Густава под названием «JustThePCB»

Шеф-повар в Великобритании также имеет печатные платы G9-diy и G-ssl: AudioKitchen, производство печатных плат шеф-повара

Здесь мы хотели бы отметить, что у нас нет абсолютно никаких экономических интересов ни в одной из вышеперечисленных операций с печатными платами — как было сказано выше, мы не верим в смешивание DIY с бизнесом.Именно поэтому эти независимые операторы продают печатные платы по очень и очень приличным ценам — по крайней мере, в Европе было бы невозможно произвести полностью профессиональную печатную плату по их ценам. Помните — это НЕ прибыльная операция.

Непонятные чертежи Гирафа:

Ознакомьтесь с нашей подборкой малоизвестных чертежей, неясного оборудования или просто необычных технических чертежей.


Джейкобс скрывает схемы

ДОМ

страница Лизы

показано:

07-02-2005

Создайте свой собственный гауссметр

Создайте свой собственный гауссметр

Эксперименты с электроникой


Создайте свой собственный гауссметр

Вы когда-нибудь хотели узнать, насколько сильным на самом деле был магнит или как сила магнитного поля менялась по мере того, как вы изменяли расстояние от магнита или температура магнита или насколько хорошо экран расположен перед магнитом работал? Вольтметры довольно недороги и их легко найти, но где вы купите гауссметр (также известный как магнитометр).Я построил ручной гауссметр для измерения полярности и напряженности магнитного поля. Он использует линейный эффект Холла. и некоторые операционные усилители и резисторы и прочее от Radio Shack.

Сначала я опишу очень простое и недорогое устройство на эффекте Холла. Gaussmeter вы можете построить всего за 6 долларов. Затем я опишу гауссметр с еще несколько наворотов.

Недорогой гауссметр на эффекте Холла

Вот список запчастей для недорогого гауссметра:

Описание

Кол-во

Радиомагазин P/N

Ориентировочная стоимость за штуку

Аккумулятор 9 В 1    
Зажимы аккумулятора 1 270-325 1.39/5
7805 Регулятор напряжения 1 276-1770А 1,49
Некалиброванный прибор Холла 1 (см. текст) ~1,50
Макетная плата ИС -или-
Печатная плата
1 276-175
276-150А
7.99
1.19
Цифровой вольтметр, 3-1/2 разряда 1 22-802 24,99 или больше

Во-первых, вам понадобится батарея на 9 В. Вы можете получить их почти везде.

Далее идет зажим для аккумулятора, чтобы присоединить его к верхней части аккумулятора. Ты получить пакет из 5 за $ 1,39.

7805 — регулятор +5В, который получает +9В от аккумулятора и уменьшает его до +5 В, что потребуется устройству на эффекте Холла.Это стоит всего около $ 1,49.

Чтобы приобрести неоткалиброванное устройство Холла, перейдите в раздел «Устройства на эффекте Холла». .

Вам понадобится что-то, на что можно установить эти детали — есть две возможности. Используйте недорогую перфорированную плату и припаяйте к ней детали или используйте макетную плату и просто подключите детали — без пайки! Если вы не построили электронных вещей, я бы порекомендовал макетную плату, так как она проста в использовании, проста измениться и может быть использована для других проектов в будущем.Так что это будет стоить 7,99 долларов США.

Вам нужен вольтметр для всех проектов, над которыми вы собираетесь работать в любом случае, поэтому я не буду добавлять это в этот проект. Есть разные типы доступны, и их стоимость увеличивается с набором возможностей и функций. Базовый, который будет Работа хорошо отмечена в таблице выше.

Вот! Вместе с перфорированной доской это всего 6,07 доллара !!! С макетной платой всего 12,87 долларов. (Батарея и вольтметр в комплект не входят.)

Теперь, как ты это делаешь?
Подключите + (красный) зажима батареи к входу 7805 (контакт 1).
Подключите — (черный) зажима батареи к общему проводу 7805. (вывод 2).
Подключите вход +5V устройства Холла (вывод 1) к выходу 7805 (контакт 3).
Подключите общий провод устройства Холла (вывод 2) к общему проводу 7805. (вывод 2).
Установите вольтметр на максимальное значение 20 В постоянного тока.
Присоедините + вольтметра к выходу устройства Холла (вывод 3).
Подсоедините минус вольтметра к общему проводу 7805 (вывод 2) или общий устройства Холла (вывод 2).
Теперь вы готовы вставить аккумулятор в зажим для аккумулятора.

Вот схема цепи (с использованием 3503 или A1302 Hall-Effect Устройство):



При отсутствии магнита рядом с устройством Холла измерьте и запишите выходной сигнал. чтение напряжения. Назовите это V0. Оно должно быть около 2,50 В постоянного тока.
Теперь, приложив магнит к прибору Холла, вы увидите вывод изменение напряжения. Если это южный полюс, напряжение будет увеличиваться.Если это Северный полюс, напряжение будет уменьшаться. Назовите это значение напряжения V1.
Будем говорить, что чувствительность прибора Холла составляет 2,50 мВ/Гс, т.к. можно найти в их техпаспорте. Назовите это к.
Следовательно, плотность магнитного потока, которую вы измеряете от этого магнита можно рассчитать как:
B = 1000*(V0-V1)/k, в Гауссе.
Обратите внимание, что с калиброванным устройством Холла, вам будут предоставлены фактические измерения данных для значения V0 и для значения k.
Например, предположим, что вы измерили 2,48 В постоянного тока для V0 и 1,32 В постоянного тока для V1. Тогда B = 1000*(2,48-1,32)/2,50 = 464 Гаусса, Северный полюс (потому что положительный).
В качестве другого примера предположим, что вы сейчас измерили 4,56 В постоянного тока для V1 с тем же устройством Холла. Тогда B = 1000*(2,48-4,56)/2,50 = -832 Гаусса, Южный полюс (потому что он отрицательный).

    Видите, как это просто? Вы можете сделать свой собственный построить график с помощью Excel, чтобы вам не приходилось все время рассчитывать.Если вы принимаете измерений, просто запишите выходное напряжение и выполните расчеты позже. Ты может просто использовать его, чтобы сказать вам, есть ли у вас север, если выходное напряжение уменьшилось с V0, или южный полюс, если напряжение увеличивается от V0.

Вот несколько фотографий этого простого и недорогого гауссметра.

Фото 1 — общая фотография макетной платы. Давайте посмотрим на крупный план на фото 2. Аккумулятор 9В снизу, регулятор напряжения 7805 снизу вверху слева, устройство Холла вверху справа.Красный провод от батареи 9 В идет к контакту 1 модели 7805. Черный провод от аккумулятора подключается к контакту 2 модели 7805. Выход 7805 (пин 3) подключаем зеленым проводом к пину 1 Холла устройство. Контакт 2 7805 соединяется черным проводом с контактом 2 прибора Холла. Обратите внимание, что маркировка на приборе Холла (указывающая номер детали) обращена камера. Общий провод вольтметра (черный) подключается к выводу 2 прибора Холла. Вход вольтметра (красный) подключен к выводу 3 прибора Холла.( Я получил вольтметр из магазина Home Depot поблизости примерно за 20 долларов США. Это все, что есть! Отлично, что ли?!

Фото 3 показывает напряжение на выводе 3 регулятора напряжения. В идеале 5.00 вольт, но мы измерили 5,02, что достаточно близко.

Фото 4 показывает выходной сигнал устройства Холла, когда поблизости нет магнита. В идеале это составляет 2,50 вольта, но мы измерили 2,59. Это будет наш V0, как указано выше. У меня есть прибор Холла Allegro UGN3503U с чувствительностью около 1.3 мВ/Гс. Это старая версия A1302EUA-T.

С дисковым магнитом, установленным на приборе Холла, вольтметр измеряет 1,94. вольт. Это означает, что измерение Гаусса составляет 1000*(2,59-1,94)/1,3 = 500 Гаусс, Северный полюс.

Когда дисковый магнит перевернут, вольтметр показывает 3,22 вольта. Этот означает, что измерение Гаусса составляет 1000 * (2,59-3,22) / 1,3 = -485 Гаусс, Южный полюс. Вы заметите, что размещение магнита относительно устройства Холла очень критично, так как измерение варьируется по всей поверхности магнита (как это должен быть сильнее на краю, а не посередине!).

С магнитом NIB, установленным на приборе Холла, вольтметр измеряет 0,99 вольт. Это означает, что измерение Гаусса составляет 1000*(2,59-0,99)/1,3 = 1231 Гаусс, Северный полюс.

Когда магнит NIB перевернут, вольтметр показывает 4,30 вольта. Этот означает, что измерение Гаусса составляет 1000 * (2,59-4,30) / 1,3 = -1315 Гаусс, Южный полюс.

Теперь абсолютное значение не будет правильным, так как у меня нет калибровки диаграмма с этим устройством, но относительное измерение будет таким же точным, как Холл устройства, обычно в пределах 10 Гаусс для устройств A3515 и A3516 от Allegro.Из измерений я знаю, что NIB 1231/500 = 2,46 раза сильнее, чем дисковый магнит! Таким образом, этот гауссметр будет хорошо работать для измерения вариации плотность магнитного потока по отношению к температуре очень хорошо!


.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.