Подключение китайского вольтметра амперметра с шунтом. Как подключить к блоку питания цифровой вольтметр, амперметр (Китайский модуль) своими руками
Тема: как поставить измеритель тока и напряжения на источник питания.
Достаточно удобно, когда на блоке питания установлен индикатор, показывающий постоянное напряжение и ток. При питании нагрузки всегда можно видеть падение напряжения, величину потребляемого тока. Но не все источники питания оснащены амперметрами и вольтметрами. У покупных, более дорогостоящих блоков питания они имеются, а вот у дешевых моделях их нет. Да и в самодельных БП их не всегда ставят. Сегодня имеется возможность приобрести за небольшие деньги цифровой модуль измеритель индикатор постоянного тока и напряжения (Китайский вольтметр амперметр). Стоит этот модуль в пределах 3х баксов. Купить его можно посылкой из Китая, на ближайшем радиорынке, магазине электронных компонентов.
Сам этот Китайский цифровой модуль вольтметра, амперметра измеряет постоянный ток (до 10, 20 ампер, в зависимости от модели) и напряжение (до 100, 200 вольт). Он имеет небольшие, компактные размеры. Легко может монтироваться в любые подходящие корпуса (нужно вырезать соответствующее отверстие и просто его туда вставить). На задней части, на плате имеются два подстроечных резистора, которыми можно производить коррекцию показаний измеряемых величин тока и напряжения. Точность у этого цифрового Китайского модуля вольтметра и амперметра достаточно высока - 99%. Экран имеет трехсимвольное табло красного (для напряжения) и синего (для тока) цвета. Этот блок питается от постоянного напряжения от 4 до 28 вольт. Потребляет мало тока.
Сама установка, электрическое подключение к схеме блока питания достаточно проста. На измерительном модуле тока и напряжения имеются такие провода: три тонких провода (черный минус и красный плюс питания модуля, жёлтый для измерения постоянного напряжения относительно любого черного), два толстых провода (черный минус и красный плюс для измерения силы постоянного тока).
Этот Китайский модуль амперметра, вольтметра можно питать как от самого источника, на котором измеряем электрические величины, так и независимым блоком питания. Итак, после монтажа в корпус измерителя мы спаиваем вместе два чёрных провода (тонкий и толстый), это будет общий минус, который мы и припаиваем к минусу блока питания. Спаиваем вместе тонкие провода красного и желтого цвета, подсоединяем их к выходу (плюса) источника питания. К толстому красному проводу, относительно спаянных чёрных проводов, подключаем саму электрическую нагрузку (это будут провода выхода блока питания).
Важно заметить, что для правильного измерения постоянного тока важна полярность токовых проводов. То есть, именно толстый красный провод должен быть выходом блока питания. В противном случае данный цифровой амперметр будет показывать нули на своем табло. На обычном блоке питания (без функции регулирования напряжения) на индикаторе можно отслеживать только падение напряжения. А вот на регулируемом источнике питания будет хорошо видно, какое напряжение вы сейчас имеете при его выставлении.
Видео по этой теме:
P.S. В целом подключение этого цифрового Китайского модуля вольтметра, амперметра на должно составить труда. При последующем использовании вы оцените его работу, вам она понравится. Наиболее популярным считается трёхсимвольный измерительный блок, хотя немного подороже будет стоит четырехсимвольный, у которого точность измерения уже не 99%, а 99,9%. Данные цифровые модули, измеряющие постоянный ток и напряжение, бывают и отдельного типа, то есть один такой блок является либо амперметром или вольтметром. Экран у них побольше.
Получил с AliExpress парочку электронных встраиваемых вольтметров модели V20D-2P-1.1 (измерение постоянного напряжения), цена вопроса 91 цент штука. Вот его характеристики:
- рабочий диапазон 2,5 В — 30 В
- цвет свечения красный
- габаритный размер 23 * 15 * 10 мм
- дополнительного питания не требует (двухпроводной вариант)
- есть возможность подстройки
- частота обновления: около 500 мс/время
- обещанная точность измерения: 1% (+/-1 разряд)
И всё было бы хорошо, поставил по месту и пользовался, да попалась на глаза информация о возможности их доработки – добавление функции измерения тока.
Цифровой китайский вольтметр
Приготовил всё необходимое: двухполюсной тумблер, выводные резисторы – один МЛТ-1 на 130 кОм и второй проволочный на 0,08 Ом (изготовил из нихромовой спирали диаметром 0,7 мм). И целый вечер согласно найденной схемы и руководства по её реализации соединял это хозяйство проводами с вольтметром. Безрезультатно. То-ли догадливости в понимании недосказанного и недочерченного в найденном материале не хватило, то ли имели место отличия в схемах. Вольтметр не работал никак вообще.
Подключаем модуль цифровой вольтметр
Пришлось выпаивать индикатор и изучать схему. Тут уже требовался не маленький паяльник, а махонький, так, что повозился изрядно. Зато в течении следующих пяти минут, когда вся схема стала доступна обзору, всё–всё понял. В принципе знал, что с этого и нужно начинать, но уж очень хотелось решить вопрос «по лёгкому».
Схема доработки V-метра
Схема доработки: амперметр в вольтметр
Так родилась эта схема соединения дополнительных электронных компонентов с уже существующими в схеме вольтметра. Отмеченный синим цветом штатный резистор схемы подлежит обязательному удалению. Скажу сразу отличия от других схем приведённых в интернете нашёл, например соединение подстроечного резистора. Всю схему вольтметра перерисовывать не стал (повторять не собираюсь), начертил только ту часть, которая необходима для доработки. То, что питание вольтметра нужно делать отдельным считаю очевидным, всё-таки начало отсчёта в показаниях должно начинаться с нуля. В дальнейшем выяснилось, что питание от батарейки или аккумулятора не подойдет, ибо токопотребление вольтметра при напряжении в 5 вольт составляет 30 мА.
Плата — модуль китайский вольтметр
После сборки вольтметра взялся за суть действа. Мудрствовать не буду, просто покажу и расскажу, что с чем соединить, чтобы всё получилось.
Пошаговая инструкция
Итак , действие первое – из схемы выпаивается СМД резистор сопротивлением 130 кОм стоящий на входе плюсового провода питания, между диодом и подстроечным резистором 20 кОм.
Подключаем резистор в вольтметр-амперметр
Второе . На освободившейся контакт, со стороны подстроечника припаивается провод желаемой длины (для пробы удобно 150 мм и лучше красного цвета)
Выпаять СМД резистор
Третье . На дорожку соединяющую резистор 12 кОм и конденсатор, с «земляной» стороны припаивается второй провод (например синий).
Испытание новой схемы
Теперь согласно схемы и этого фото «вешаем» на вольтметр дополнение: тумблер, предохранитель и два резистора. Тут главное правильно подпаять вновь установленные красный и синий провода, впрочем, не только их.
Блок вольтметр переделываем в А-метр
А вот тут проводов побольше, хотя всё и просто:
» — парой соединительных проводов подсоединён э/двигатель«отдельное питание вольтметра » — аккумулятор с ещё двумя проводами
«выход блока питания » — ещё парочка проводов
После подачи питания на вольтметр сразу высветилось «0,01», после подачи питания на электродвигатель измеритель в режиме вольтметра показал напряжение на выходе блока питания равное 7 вольтам, затем переключил в режим амперметра. Переключение производил при отключении подачи питания на нагрузку. В дальнейшем вместо тумблера поставлю кнопку без фиксации, так безопасней для схемы и удобней для эксплуатации. Порадовало то, что всё заработало с первой попытки. Однако показания амперметра были отличные от показаний на мультиметре больше чем в 7 раз.
Китайский вольтметр — амперметр после переделки
Тут и выяснилось, что проволочный резистор вместо рекомендованного сопротивления 0,08 Ом имеет 0,8 Ом. Ошибся в измерении при его изготовлении в подсчёте нулей. Вышел из положения так: крокодил с минусовым проводом с нагрузки (оба чёрные) подвинул по распрямлённой нихромовой спирали в сторону входа с блока питании, тот момент, когда показания мультиметра и доработанного теперь уже ампервольтметра совпали и стали моментом истины. Сопротивление задействованного участка нихромовой проволоки составило 0,21 Ом (мерил приставкой к мультиметру на пределе «2 Ом»). Так что это даже и не плохо получилось, что вместо 0,08 резистор получился 0,8 Ом. Тут как не считай, по формулам, всё равно придётся подгонять. Для наглядности результат своих хлопот записал на видеоролик.
Видео
Приобретение данных вольтметров считаю удачным, вот только жаль, что их нынешняя цена в том магазине сильно выросла, без малого 3 доллара за штуку. Автор Babay iz Barnaula.
В настоящее время от всевозможных электронных устройств, которые по той или иной причине выведены из эксплуатации остаются различные блоки питания, как импульсные, так и собранные на понижающих трансформаторах. Их использование начинающими радиолюбителями в качестве лабораторного блока питания затруднено тем, что они имеют на выходе определённое стабилизированное напряжение. Однако появившиеся в продаже недорогие миниатюрные модули регуляторов напряжения и тока позволяют вкупе с такими-же миниатюрными цифровыми вольтметрами и амперметрами с успехом переделывать их в лабораторные блоки питания, порой даже без изготовления нового, более вместительного корпуса.
Остался блок питания, который давал на выходе стабилизированное напряжение 5V. Естественно появилось желание более интенсивно задействовать его в своих радиолюбительских нуждах. Тем более, что регулировка напряжения о 5,5 вольт до максимума, которую можно было производить с помощью подстроечного резистора, уже имелась. А ток на выходе легко достигал практически одного ампера.
Для достижения желаемого необходимо установить на переднюю панель измерительное устройство - вольтамперметр, регулятор напряжения (переменный резистор взамен подстроечника), переключатель вида измерения (вольтметр - амперметр) и соединительные клеммы.
Это оказалось совсем не сложно. Вольтметр китайского производства доработанный по такому методу до возможности измерения и тока тоже, для более плавной и точной настройки, кнопочный переключатель ПК-1 и соединительные клеммы двух видов - стандартные для блоков питания и разъём RCA «тюльпан» - как показавший себя весьма удобным в этом качестве.
Схема подключения блока
Схема соединения дополнительно вводимых устройств совсем не сложная, а её реализация занимает времени ещё меньше чем рисование. Питание вольтамперметра лучше сделать обособленным, через интегральный стабилизатор на 5 вольт, как вариант от подходящих батареек или аккумуляторов, тогда индикация напряжения на выходе будет начинаться с нуля. Переключатель вида измеряемой величины ПК-1, на него и устанавливаются необходимые дополнительные электронные компоненты схемы. Предохранитель обязателен.
Всё уместилось, разве только пришлось слегка подпилить край печатной платы и модуль с выпрямителем и стабилизатором напряжения, с дополнительной обмотки штатного трансформатора, поместить в изолированный «бокс» (он оранжевого цвета) и отвести ему место внутри радиатора (он не нагревается).
Подстройка показаний вольтметра и амперметра прошла без осложнений. Показания вольтметра настраиваются расположенным на его плате подстроечным смд резистором, а амперметра при помощи изменения сопротивления измерительного резистора, обозначенного на схеме как «R измерительное резистор 0,2 Ом». Показания тока производятся в амперах. Показания относительно образцового измерителя выставляются довольно точно, но есть пока до конца не понятый нюанс: выставил показания вольтметра и они совпадают с образцовыми идеально, но после того как выставил показания амперметра показания вольтметра несколько сбиваются. И наоборот. Поэтому пришлось выбирать, чьи показания будут соответствовать, а чьи «читать» придётся с поправкой.
Вот такой получился в итоге блок питания: с отображением регулируемого выходного напряжения, с возможностью узнать текущее токопотребление (необходимо нажать не фиксируемую кнопку переключателя ПК-1) и двумя видами соединительных клемм. Собирать «с нуля» свой первый БП начинающему радиолюбителю не стоит, оптимальный вариант это доработка под свои нужды готового. Автор Babay iz Barnaula.
Обсудить статью СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЦИФРОВОГО ВОЛЬТАМПЕРМЕТРА
Для своего очередного проекта (переделка ATX БП 580W в лабораторный), купил вышеназванный индикатор . Не сразу и не вовремя выяснилось, что вход питания у него гальванически связан с минусовым входом шунта. Это вносит ощутимую погрешность при питании индикатора от того-же источника, с которого измеряется ток (погрешность вплоть до ампера с моим шунтом на 50А!). Можно было, конечно, нагородить ещё одну дежурку и от неё запитать индикатор, но мне показалось это слишком жирным и я решил колупнуть сам индикатор.
Поиском в интернете нашёл его брата близнеца YB27VA и его типовую схему. Сразу скажу, что схема моего прибора немного отличается. Суть переделки заключается в отвязывании дифференциального входа операционного усилителя ad8605 (маркирован как B3A) от общего провода питания. Для переделки потребуются начальные навыки реверс инженеринга (чтобы убедиться, что схема та самая), пайки мелких деталей и знание закона Ома:)
Схема до переделки:
Схема после:
Красным обозначены перерезанные дорожки. От резистора R6 решил отказаться, поскольку, похоже, он нужен только для того, чтобы амперметр показывал «0» при отключенном шунте. Так же перенос питания ad8605 (2 ножка) не является необходимым (судя по испытаниям в симуляторе).
Вторая переделка решает проблему, связанную с тем, что индикатор не «видит» первые ~180мА тока, то есть при подаче на шунт 1А прибор показывает 0,8А, если подать 0,2, то ноль и тд. Это связано со смещением входа ОУ и АЦП. Его можно посчитать, зная сопротивление шунта и величину, на которую прибор «врёт». У меня вышло 270мкВ на входе ОУ. Это смещение легко создать искусственно, добавив один резистор в схему, в результате прибор начнёт измерять от нуля.
В моём случае потребовалось добавить резистор 1140кОм от интегрального стабилизатора на 3В до "+" входа ОУ. Этот резистор, совместно с R7 и шунтом образовывает делитель, задающий начальное смещение.
Составной резистор получился ровно столько, сколько нужно, за счёт погрешности одного из них:)
В результате он теперь измеряет, начиная с 50мА, до 50А с минимальным шагом примерно 20мА (0 тоже показывает). Линейность тоже не подкачала, но, иногда, пропускает единицу, например с 0,12 сразу на 0,14 перескакивает.
Достигнутая точность приятно меня удивила, получился настоящий измерительный прибор, который можно использовать в лабораторном БП в качестве основного индикатора. Которому даже можно верить:) (это касается, по крайней мере, тока). Непонятно, почему китайцы решили сэкономили на паре копеечных деталей. Их стоимость явно на порядок ниже остальных комплектующих, того же ad8605, например. Пользуйтесь хорошими приборами:)
Ещё фотки с результатами измерений:
P.S. Уже хотел было опубликовать статью, но решил проверить - а как там с напряжением дела обстоят? Оказалось, что тоже не хорошо обстоят - на 0,1В прибор врёт, и элегантно это не пофиксить, потому что нижний резистор подстроечный. Но я всё равно запаял туда резистор на 20МОм и результат меня устроил)
Я уже делал пару обзоров подобной штучки (см. фото). Те девайсы заказывал не для себя, для знакомых. Удобный прибор для самодельной зарядки, и не только. Я тоже позавидовал и решил заказать уже для себя. Заказал не только вольтамперметр, но и самый дешёвый вольтметр. Решил собрать блок питания для своих самоделок. Что из них поставить определился только после того, как собрал изделие полностью. Наверняка найдутся люди, кому интересно.
Заказал 11ноября. Была небольшая скидка. Хотя итак цена невысокая.
Посылка шла больше двух месяцев. Продавец дал левый трек от Wedo Express. Но всё же посылка дошла и всё работает. Формально никаких претензий нет.
Так как именно этот девайс и решил вживить в свой блок питания, то расскажу про него чуть подробнее.
Приборчик пришёл в стандартном полиэтиленовом пакете, «пропупыренном» изнутри.
В данный момент товар недоступен. Но это некритично. На Али сейчас много предложений от продавцов с хорошим рейтингом. Причём, цена неуклонно снижается.
Девайс был дополнительно запаян в антистатический пакет.
Внутри собственно прибор и провода с разъёмами. 
Разъёмы с ключом. Наоборот не вставить.
Размеры просто миниатюрные.
Смотрим, что написано на странице продавца.
Мой перевод с корректировками:
-Измеряемое напряжение: 0-100В
-Напряжение питания схемы: 4,5-30В
-Минимальное разрешение (В): 0,01В
-Ток потребления: 15мА
-Измеряемый ток: 0,03-10А
-Минимальное разрешение (А): 0,01А
Всё тоже самое, но очень кратко, сбоку изделия.
Сразу разобрал и заметил, что незначительных деталей не хватает.
А вот в предыдущих модулях это место было занято конденсатором.
Но и цена у них отличалась в бОльшую сторону.
Все модули похожи как близнецы-братья. Опыт подключения тоже имеется. Мелкий разъём предназначен для запитки схемы. Кстати, при напряжении ниже 4В синий индикатор становится практически невидим. Поэтому следуем техническим характеристикам устройства, менее 4,5В не подаём. Если хотите с помощью этого девайса измерять напряжения ниже 4В, необходимо запитывать схему от отдельного источника через «разъём с тонкими проводами».
Ток потребления устройства 15мА (при питании от 9В «кроны»).
Разъём с тремя толстыми проводами – измерительный.
Есть два регулятора точности показаний (IR и VR). На фото всё понятно. Резисторы стрёмные. Поэтому часто крутить не рекомендую (сломаете). Красные провода – это выводы для напряжения, синий для тока, чёрные – «общие» (соединены между собой). Цвета проводов соответствуют цвету свечения индикатора, не запутаетесь.
Головная микросхема без названия. Оно когда-то было, но его уничтожили.
А теперь проверю точность показаний при помощи образцовой установки П320. Подал на вход калиброванные напряжения 2В, 5В, 10В, 12В 20В, 30В. Изначально прибор занижал на одну десятую вольта на некоторых пределах. Погрешность несущественная. Но я подстроил под себя. 
Видно, что показывает практически идеально. Подстраивал правым резистором (VR). При вращении подстроечника по часовой стрелке добавляет, при вращении против – уменьшает показания.
Теперь посмотрю, как измеряет силу тока. Запитываю схему от 9В (отдельно) и подаю образцовый ток с установки П321
Минимальный порог, с которого начинает правильно измерять ток 30мА.
Как видим, ток измеряет достаточно точно, поэтому крутить подгоночный резистор не буду. Прибор измеряет правильно и при токах больше 10А, но при этом начинает нагреваться шунт. Скорее всего, ограничение по току именно по этой причине. 
При токе 10А тоже долго гонять не рекомендую.
Более детальные результаты калибровки свёл в таблицу.
Приборчик мне понравился. Но недостатки имеются.
1.Надписи V и A нанесены краской, поэтому в темноте видны не будут.
2.Прибор измеряет ток только в одном направлении.
Хотел бы обратить внимание на то, что казалось бы одни и те же приборы, но от разных продавцов, могут в корне отличаться друг от друга. Будьте внимательны.
На своих страницах продавцы частенько публикуют неправильные схемы подключения. В данном случае претензий нет. Вот только немного её (схему) изменил на более понятную глазу.
С этим прибором, по-моему, всё понятно. Теперь расскажу про второй девайс, про вольтметр.
Заказывал в тот же день, но у другого продавца:
Покупал за US $1.19. Даже при сегодняшнем курсе – смешные деньги. Так как в итоге поставил не этот прибор, пройдусь по нему вкратце. При тех же габаритах цифры намного крупнее, что естественно.
У этого прибора нет ни одного подстроечного элемента. Поэтому можно использовать только в том виде, в каком прислали. Будем надеяться на китайскую добросовестность. Но я проверю.
Установка та же самая П320.
Более подробно в виде таблицы.
Этот вольтметр хоть и оказался в несколько раз дешевле вольамперметра, но его функционал меня не устроил. Он не измеряет ток. А напряжение питания совмещено с измерительными цепями. Поэтому ниже 2,6В не измеряет.
Оба девайса имеют абсолютно одинаковые габариты. Поэтому заменить один другим в своей самоделке – дело минутное.
Я решил собрать блок питания на более универсальном вольтамперметре. Приборы недорогие. Нагрузки на бюджет никакой не несут. Вольтметр пока полежит в запасе. Главное, чтоб прибор был хороший, а применение всегда найдётся. Как раз из запасника и достал недостающие компоненты для блока питания.
У меня без дела уже несколько лет лежал вот такой набор самоделкина.
Схема простая, но надёжная.
Комплектность проверять бессмысленно, уж много времени прошло, претензии предъявлять поздно. Но вроде всё на месте.
Подстроечный резистор (комплектный) слишком стрёмный. Использовать его не вижу смысла. Остальное всё сгодится.
Все недостатки линейных стабилизаторов я знаю. Городить что-то более достойное у меня нет ни времени, ни желания, ни возможности. Если потребуется более мощный блок питания с высоким КПД, тогда и подумаю. А пока будет то, что сделал.
Сначала я спаял плату стабилизатора.
На работе нашёл подходящий корпус.
Перемотал вторичку торроидального транса на 25В. 
Подобрал мощный радиатор для транзистора. Всё это засунул в корпус.
Но одним из самых важных элементов схемы является переменный резистор. Я взял многооборотный типа СП5-39Б. Точность выходного напряжения наивысочайшая.
Вот что получилось. 
Немного неказистый, но основная задача выполнена. Все электрические части я от себя защитил, себя тоже защитил от электрических частей:)
Осталось немного «подретушировать». Покрашу корпус из баллончика и сделаю лицевую панель более привлекательной.
На этом всё. Удачи!