Переделка вольтметра с AliExpress в амперметр. Из вольтметра амперметр

Переделка вольтметра с AliExpress в амперметр.

Заказал себе пару цифровых мини вольтметров. Пришли через месяц в пупырке и антистатических пакетах. Проверил все рабочие в о общем все нормально. Мне были нужны небольшие размеры корпуса вольтметра для изготовления измерительного мини стенда. Технические характеристики от продавца: Цвет дисплея: красный Два провода диапазон измерения: DC 4.7 ~ 32 В Рабочий ток: Рабочая температура:-10с+65c Два провода связи, с обратной полярности защиты Размер: 21.5x13x8 мм (l * W * h) Скорость: около 200 мс/время Режим отображения: три цифры При тестировании светодидов, драйверов к ним, и других самоделок необходимо измерять в реальном времени напряжение и силу тока на нагрузке. Обычно мне надо подключать два мультиметра, Чтобы на столе уменьшить количество проводов решил сделать из этих мини вольтметров стендик. Можно было конечно поиграть с делителем на входе контроллера но не хотелось выпаивать светодиодный индикатор. В данной конструкции микросхема и все элементы находятся под ним. Решил сделать как есть. Вставил в коммутационную коробку КС-8 для слаботочных систем эти вольтметры.

Предварительно выпаял перемычку между измерительным контактом и плюсом питания, впаял зеленый провод (измерительный).В принципе в таком режиме при подключении стороннего источника питания данный вольтметр может измерять напряжение до 99,9В. Но задача сейчас в этом не стояла-мне нужно было переделать его в амперметр. Выпаиваем перемычку.

Припаиваем измерительный зеленый провод.

Далее мотаем из нихрома измерительный шунт (у меня вышло примерно 2 Ома). Сравнивал показания по мультиметру при одинаковой нагрузке. И собираем схему.

Результат меня вполне устроил. На рабочем столе освободилось много места, уменьшилось количество проводов, намного легче стало работать.Я не гонюсь за прецезионной точностью, в домашних условиях этого и не нужно. Если поставить переключатель то данный приборчик можно использовать как в режиме вольтметра так и амперметра если использовать один прибор.

Из плюсов –неплохая точность показаний этого вольтметра, хорошо видно показания при слабой освещенности, небольшие габариты, приемлемая цена. Этот стенд заменяет два мультиметра. Показания при выключенном освещении. А уж куда применить этот приборчик –в блок питания, зарядное устройчтво или в автомобиль и т.п., решайте сами в зависимости от ваших потребностей. Подробнее можно посмотреть на видео. www.youtube.com/watch?v=Uno0-6QPG20

mysku.ru

Шунт для амперметра. Или как сделать вольтметр из амперметра и наоборот. - Источники питания - Каталог статей

Шунт для амперметра. Или как сделать вольтметр из амперметра и наоборот.

Эту статью я решил написать, когда делал источник питания для своей домашней лаборатории. Из собственного опыта замечено, что на регулируемом блоке питания должен быть вольтметр, для оценки устанавливаемого напряжения. А так же амперметр, для приблизительной оценки тока потребляемого нагрузкой. Решено в новый источник питания установить эти полезные элементы: вольтметр и амперметр. Поискав в ящиках, нашел две подходящих измерительных головки (основной критерий - минимальные размеры). С максимальным током 50мкА и 30мА.

Сначала сделаем вольтметр из амперметра

Итак, перейдем к расчетам.

Самое простое сделать вольтметр из амперметра, я использую второй амперметр. Для расчетов нам понадобятся: максимальный ток отклонения стрелки - в моем случае 30мА, Максимальное напряжение, которое должен измерять наш вольтметр - 30В.

Используя закон Ома находим сопротивление: R=U/I, R=1кОм.

Значит шунт (резистор) сопротивлением 1кОм нужно подключить последовательно с амперметром. При этом мы получим вольтметр. Т.е. если через такую последовательную цепь будет протекать ток в 30мА, то падение напряжения на этом резисторе равно 30В. В моем случае мне даже не нужно изменять шкалу прибора, достаточно наклеить букву "V", чтобы было понятно, что это вольтметр.

Следует помнить, что через такой вольтметр всегда будет течь ток 0-30мА, в зависимости от измеряемого напряжения от 0-30В. А так как он используется в блоке питания это не критично. Так же не следует забывать, что резистор должен быть подходящей можности, которую определим по формуле P = I*I*R получим P=30мА*30мА*1кОм=0,9Вт ставим с запасом не меньше 1Вт.

Надо ещё учесть внутреннее сопротивление прибора. Тогда добавочный резистор считается так: Rд=Uп/Iи-Rи. Rд - сопротивление добавочного резистора; Uп - макс. значение выбранного предела измерения напряжения; Iи - ток полного отклонения выбранного амперметра; Rи - внутреннее сопротивление (рамки прибора) выбранного амперметра, оно указывается.

Делаем амперметр из амперметра у которого маленькая шкала.

У первого амперметра шкала 50мкА это очень мало, мне нужно 1,5А. Чтобы расширить диапазон измерения амперметра, нужно установить шунт, но не последовательно, а параллельно с измерительной головкой. Получается ток будет разветвляться и одна часть потечет через амперметр, а другая через сопротивление. Нужно подобрать такое сопротивление, чтобы ток в 1,5А делился на два, 50мкА через амперметр, а остальной ток через резистор.

Для расчетов понадобится знать сопротивление амперметра, но так как его я не знаю, то шунт буду изготавливать методом подгона. Для этого нужно взять медную проволоку диаметром 0,8-1мм длинной 1 метр и измерить ток, при котором стрелка отклоняется в крайнее положение.

Для этого понадобится регулируемый источник напряжения и нагрузка, я использовал автомобильную лампочку. Далее таким образом подгоняем шунт увеличивая длину проволоки если нужно уменьшить максимальный ток или укорачиваем проволоку если нужно увеличить максимальное значение шкалы амперметра.

У меня получился вот такой шунт в четыре слоя. Края я проклеил силиконовым клеем.

Следует помнить, что если случайно оторвется шунт, то через микроамперметр потечет большой ток и он выйдет из строя.

Амперметр из вольтметра делается по аналогии с первым вариантом, только шунт устанавливается не последовательно а параллельно. Также бывает, что в вольтметрах устанавливаются внутренние резисторы, убрав которые можно получить амперметр.

Следует помнить что амперметр должен иметь минимальное сопротивление, а вольтметр должен обладать очень высоким сопротивлением.

robotechnics.ucoz.ru

Карпов В. А. Электрические измерительные приборы, 1927 год. 7. Электромагнитные амперметры и вольтметры.

В. А. Карпов. Электрические измерительные приборы, 1927 год

ГЛАВА III. Амперметры и вольтметры.

7. Электромагнитные амперметры и вольтметры. Группа электромагнитных приборов является наиболее распространенной. Принцип их действия, использованный впервые еще Ф. Кольраушем в 1884 году, основан на перемещении подвижной железной части под влиянием магнитного потока, создаваемого катушкой, по которой пропускается ток. Практическое осуществление этого принципа отличается разнообразием.

Так, в распространенных в свое время амперметрах Гуммеля подвижная часть прибора состоит из очень тонкой изогнутой пластинки Е мягкого железа (рис. 22), которая располагается эксцентрически внутри катушки А, так что ось пластинки параллельна оси соленоида. К этой пластинке прикреплена указательная стрелка Z, конец которой перемещается по дугообразной шкале. Общий центр тяжести повижной системы при нулевом положении указателя лежит под точкой вращения; таким образом подвижная система уравновешивается ее собственною тяжестью и в положении покоя указатель устанавливается против нулевого деления действием силы тяжести. Небольшой противовес (на рисунке не показанный) дает возможность привести точно указатель к нулевому делению, когда прибор установлен окончательно.

При пропускании тока через обмотку катушки А, пластинка Е приближается к виткам соленоида вследствие того, что всякое магнитное тело перемещается в том направлении, где напряжение магнитного поля наибольшее. Отсюда следует, что стрелка-указатель перемещается на такой угол, который соответствует взаимному равновесию этого последнего и силы тяжести подвижной системы. Для сильных токов обмотка изготовлялась из одного витка толстой проволоки, для более же слабых токов брали несколько витков более тонкой проволоки.

Вес пластинки очень мал, всего около 0,1 грамма; следовательно, сопротивления трения в подшипниках ничтожны. Чувствительность прибора увеличивается еще тем обстоятельством, что при своем действии ток стремится поднять пластинку, благодаря чему уменьшается давление на подпятник.

В приборах Сименса и Гальске (рис. 23) катушка S имеет плоскую форму и при прохождении по ней тока втягивает железный сердечник Е, имеющий форму пластинки. Противовесом в подвижной системе прибора служит изогнутый алюминиевый стерженек А, оканчивающийся поршнем D, который перемещается в изогнутой цилиндрической трубе, закрытой с одной стороны. Между поршнем и цилиндром имеется небольшой зазор. Когда поршень передвигается в ту или другую сторону, в нижней части цилиндра получается разрежение воздуха или, наоборот, повышенное давление, при чем в обоих случаях поршень испытывает тормозящее действие. Воздушные тормаза той или другой конструкции применяются в измерительных приборах весьма часто и служат успокоителями. Благодаря им, стрелка без особых колебаний устанавливается на соответствующем делении.

Другая конструкция прибора представлена на рис. 24. Здесь в катушку а втягивается тонкий, легко подвижный железный стерженек е, жестко связанный с указательной стрелкой f. Когда в катушке нет тока, стрелка прибора стоит на нуле. Если она все же имеет небольшое отклонение от нуля, то, перемещая гайки на противовесах d, можно возвратить ее на нулевое положение. При прохождении по катушке тока стерженек е втягивается и стрелка f перемещается по шкале. Чем больше сила тока, тем глубже погружается в катушку стерженек и тем больше отклонение прибора стрелки.

Не больше, как вариант изображенных на рис. 23 и 24 приборов, можно считать прибор, представленный на рис. 25, где мы видим: 1 — серпообразный плоский железный стержень, втягиваемый в катушку; 2 — указательную стрелку; 3 — противовес с регулирующим грузиком — гайкой; 4 — ось вращения всей подвижной системы; 5 — катушку.

В приборе, представленном на рис. 26, железный стержень 1 под действием магнитного потока, создаваемого током в катушке, поворачивается и стремится занять положение по оси катушки Sp. В приборе, изображенном на рис. 27, внутри катушки Sp помещены неподвижная железная часть 1 и связанная с указанной стрелкой 3 подвижная пластинка 2. Под действием тока в катушке оба железных сердечника намагничиваются одинаково, почему между ними, как между магнитами, возникает отталкивательная сила, которая и используется для перемещения стрелки. Подобным же образом устроен и прибор (A.E.G.), представленный на фиг. 28, у которого: S — катушка, В — неподвижная железная часть, А — подвижная железная часть, F — пружинка, регулирующая перемещение стрелки и возвращающая ее в нулевое положение при выключении прибора.

Приборы рассмотренных конструкций могут быть амперметрами или вольтметрами, смотря по тому, какая обмотка на их катушке. В амперметрах мы будем иметь катушку, обмотанную небольшим количеством витков проволоки, сечение которой определяется предельной силой тока для данного прибора. В вольтметре на катушку будет намотана тонкая проволока. Витков этой проволоки будет много. Поэтому, хотя по вольтметру, в виду его значительного сопротивления, и пойдет ток незначительной силы, но втягивающее усилие, зависящее от ампер-витков, будет значительным. Отсюда простое правило для переделки амперметра на вольтметр или обратно, амперметра одной силы тока на другую силу тока или вольтметра одного напряжения на другое напряжение — производить расчет по ампер-виткам. Так, если амперметр имеет шкалу на 300 ампер и n1 витков на катушке, то для переделки его на 50 ампер, необходимо, для того, чтобы прибор при 50 амперах давал полное отклонение на шкале прибора, сохранить 300 * n1 ампер-витков. Отсюда для 50 ампер новое количество витков должно быть равным

Если мы желаем из вольтметра сделать амперметр, то зная, что сопротивление прибора R омов, можем подсчитать, по закону Ома, силу тока i1, которая идет через вольтметр при его работе. Размотав затем катушку, считая при этом ее витки n1, мы получим, что полное число ампер-витков, необходимое для полного отклонения прибора будет i1 n1. Поэтому, если нам нужно, чтобы прибор служил, как амперметр с предельной шкалой на 25 ампер, то на катушку следует намотать

витков соответствующего диаметра проволоки.

При переделке вольтметра на вольтметр же, только для другого предельного напряжения, нужно учитывать, есть ли у прибора добавочное сопротивление. Во многих случаях проще всего переделку прибора свести к увеличению или уменьшению этого добавочного сопротивления.

Следует при переделках также иметь в виду, что число ампер-витков, возможно, придется слегка изменить, но, во всяком случае, уменьшить или прибавить один виток, а иногда полвитка или даже треть витка гораздо проще, чем с самого начала работать вслепую.

Как и в тепловых измерительных приборах, шкала электромагнитных приборов не пропорциональна и может быть представлена нижней шкалой рис. 18. Поэтому к электромагнитным приборам можно отнести все сказанное раньше относительно шкалы тепловых приборов.

Для действия магнитного потока безразлично, какого он направления в катушке. Между тем на старинных электромагнитных приборах часто на зажимах можно видеть знаки плюс и минус, при чем с этими знаками добросовестно считаются при включении приборов. Знаки эти не нужны и с ними можно не считаться. Равным образом, наличие этих знаков вводит в заблуждение и в том смысле, что считают данные приборы пригодными лишь для постоянных токов. Нужно иметь в виду, что как постоянный, так и равным образом переменный ток могут совершенно одинаково создать в катушке действующий магнитный поток. Поэтому приборы могут считаться одинаково пригодными как для постоянного, так и для переменного тока. Правда, часто в приборах шкала постоянного тока не совсем совпадает со шкалой переменного тока (в последнем случае покажет на 1—2% меньше). В таком случае на шкалу можно нанести две шкалы. Применяя особенные сорта железа для частей прибора, втягиваемых в катушку, можно достичь такой незначительной разницы в обеих шкалах, что ею можно пренебречь и один и тот же прибор с одной шкалой с успехом применять для не особенно точных измерений в постоянном и переменном токе. Как на пример, когда такой случай может иметь место, укажем на установку, питающуюся попеременно от постоянного и переменного тока и имеющую по одному электромагнитному амперметру и вольтметру.

На показания прибора влияют, в случае переменного тока, число периодов и форма кривой переменного тока. Так, например, если прибор сконструирован как вольтметр на 15 периодов, то при включении его в сеть, число периодов которой составляет 50, вследствие увеличения кажущегося сопротивления прибора по нему пойдет ток несколько меньшей силы, и прибор будет показывать несколько преуменьшенную величину напряжения. Для амперметра это обстоятельство уже не играет такой роли.

Электромагнитные приборы не чужды и влияния посторонних магнитных полей. Поэтому близ находящийся провод, нагруженный током значительной силы, может оказать на прибор свое влияние. Последнее парализуют тем, что прибор заключают в железный футляр, который и служит для него магнитным экраном.

Электромагнитные приборы очень выносливы и допускают значительные перегрузки. Это ценное их свойство, на ряду с их сравнительной дешевизной и простотой конструкции, служит причиной их большой распространенности. К их перечисленным уже недостаткам (непропорциональность шкалы и магнитобоязнь, то есть зависимость показаний от влияния посторонних магнитных полей) можно прибавить еще один — это разницу в показаниях при наростающем и убывающем в приборе тока, доходящую в отдельных случаях даже до 4%. Так, например, амперметр на 100 ампер, может показать только 96 ампер при фактической 100-амперной нагрузке или 10 ампер при нагрузке в 9,6 ампера. Конечно, для случаев обыденной практики такая разница может и не играть роли, но при точном учете расходуемого тока с нею уже приходится считаться.

sergeyhry.narod.ru

Каталог товаров