Меню

Сделай сам вольтметр переменного напряжения

Простой модульный вольтметр переменного напряжения на PIC16F676

Содержание / Contents

  • 1 Принципиальная схема вольтметра для измерения переменного напряжения
  • 2 Конструкция и детали
  • 3 Настройка
  • 4 Программа
  • 5 Возможные применения вольтметра
  • 6 Файлы
  • 7 Дополнения

↑ Принципиальная схема вольтметра для измерения переменного напряжения

Реализовано прямое измерение переменного напряжения с последующим вычислением его значения и вывода на индикатор. Измеряемое напряжение поступает на входной делитель, выполненный на R3, R4, R5 и через разделительный конденсатор C4 поступает на вход АЦП микроконтроллера.

Резисторы R6 и R7 создают на входе АЦП напряжение 2,5 вольта (половина питания). Конденсатор C5, относительно малой ёмкости, шунтирует вход АЦП и способствует уменьшению ошибки измерения. Микроконтроллер организует работу индикатора в динамическом режиме по прерываниям от таймера.

↑ Конструкция и детали

Вариант с доп. питанием + 7…15 В. Пределы измерения 0 – 250 Вольт.

Вольтметр собран на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Индикатор применён с общим катодом.
Резисторы R6 и R7 могут иметь величину 47 – 100 ком. Их необходимо подобрать с одинаковыми номиналами или взять с 1% допуском. От их равенства номиналов зависит линейность показаний в верхней части шкалы.
Номинал резисторов R8 – R12 выбирается в зависимости от требуемой яркости свечения и светоотдачи индикатора. При этом возможно придётся увеличить ёмкость конденсатора C1 для получения большего значения тока для питания индикатора.
При использовании индикатора с малой светоотдачей желательно вместо микросхемы U1 (78L05) применить более мощную 7805 для того чтобы избежать перегрева.

↑ Настройка

Настройка вольтметра особенностей не имеет. Перед настройкой желательно выждать 10 – 15 минут после включения. Необходимо установить правильные показания с помощью резисторов R5 (точно) и R3 (грубо, если потребуется).

↑ Программа

Программа написана на языке СИ (mikroC PRO for PIC) и снабжена комментариями. В программе применено прямое измерение переменного напряжения микроконтроллером, что позволило упростить схему и повысить точность измерения малых напряжений.
Микропроцессор применён PIC16F676. Тактовая частота внутреннего генератора 4 МГц.

Работа программы: в течение некоторого отрезка времени производится многократное прямое измерение напряжения без привязки к фазе и при этом определяются минимальное и максимальное значения напряжений. Разность их значений будет равна размаху измеряемого напряжения, которое и выводится на индикатор.

↑ Возможные применения вольтметра

• Измерение регулируемого напряжения, снимаемого с ЛАТРа (пределы измерения 0 – 250 Вольт )

• Измерение напряжения внутри какого-либо устройства, если есть внутренний источник питания с напряжением 8 – 15 Вольт (пределы измерения 0 – 250 Вольт). Используется вариант платы без блока питания. Я применил этот вариант в ШИМ регуляторе переменного напряжения.

↑ Файлы

Схема, плата, прошивка и исходный код
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

↑ Дополнения

Спасибо за внимание!
Иван Внуковский, г. Днепропетровск, Украина

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

? Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать!
Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке. Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.

? Полезные и проверенные железяки, можно брать

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

Читайте также:  Схема понижающего трансформатора напряжения 220 12

Источник

Поделки электрические Моделирование конструирование Вольтметр для сети 220В

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу.

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу. фото 1

Для начала был приобретен этот самый вольтметр от киноаппаратуры «Украина». Как видим, тут предел измерения-150В, а в нашем случае необходимо 220В и выше.

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу. фото 2

Для этого запускаю на компьютере программу FrontDesigner 3.0 и в ней рисую новую шкалу. Рисуется быстро, так как программа имеет специальную функцию для рисования шкал приборов. Чтобы легче было рисовать, открутил старую шкалу, сфотографировал ее и вставил в эту программу и по ней уже начал выкройку делать, угол наклона шкалы тоже по ней ориентировал. Остается нажать на «Печать» и наша новая шкала готова.

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу. фото 3

Распечатанная шкала (2 вариант).

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу. фото 4

Примерка шкалы с родной шкалой. Все совпало, значит все отлично.

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу. фото 5

Слева новая шкала, сверху правее родная шкала.

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу. фото 6

Прикручиваем шкалу к основанию стрелочного прибора. Как видим стрелка ровно на нуле стоит.

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу. фото 7

Теперь, когда все готово, осталось припаять добавочное сопротивление. Оно нужно для того, чтоб наша стрелка не зашкаливала. При разборке прибора, на место него стояла вот такая катушка сопротивлением 5,5 кОм. Для сети 220В, нам необходимо вдвое большее сопротивление, то есть 10кОм. Я поставил на 12кОм, резистор МЛТ-2. Резистор ставим мощностью не менее 2Вт, иначе он сгорит, этот 2Вт греется тоже не хило.

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу. фото 8

Вот он припаянный резистор на 12 кОм, МЛТ-2.

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу. фото 9

Далее включаем в розетку вольтметр и смотрим что получилось. Напряжение в сети ниже 220В, по показанию мультиметра там было 212В. При таких низких напряжениях, бытовая техника иногда просто-напросто отказывается работать, а если и работает, то не на полную мощность.

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу. фото 10

Подключил параллельно электронный мультиметр в режим вольтметра. Как видим, напряжение в сети уже 216В.

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу. фото 11

Замеряем напряжение в сети, оно упало до напряжения 212В.

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу. фото 12

Через некоторое время, напряжение выровнялось ровно до 220В.

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу. фото 13

Слегка перескочило порог 220В.

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу. фото 14

Тут проверяю шкалу на точность с мультиметром, на обоих 150В. Регулировал регулятором мощности для светильника.

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу. фото 15

Ну и взял еще одну котрольную точку-это 70Вольт. На обоих 70В.
Ну вот и все, чем я хотел поделиться сегодня. Надеюсь, кому-то пригодится эта статья. Особенно она полезна для ребят, любящих эксперименты с электричеством и для мужчин, которые хотят сделать хороший электрощиток с вольтметром и прочей побрекушкой для своего гаража. Выкладываю видео работы этого вольтметра. Всем пока!

Всем привет! Давно я тут на сайте не бывал, за это время столько самоделок успел изготовить и часть из них продать. Сегодня представляю одну из них-это стрелочный вольтметр напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение в квартирной электросети и если оно слишком завышено или занижено, отключить дорогостоящую бытовую технику. В противном случае она окажется в сервисном центре. Этот вольтметр я делал не для продажи, попросил отец сделать вольтметр, чтоб иногда вечером дома контролировать рабочую обстановку в сети. По его словам, вечером у них в подъезде проседает напряжение. Итак перейдем к делу. фото 16

Источник



Цифровой вольтметр своими руками

Простая схема вольтметра включает в себя измерительный блок и набор резисторов. Это минимальный комплект, пригодный только для того, чтобы провести предварительные замеры. Подобным тестером можно измерить напряжение в розетке или уровень заряда аккумуляторной батареи. Приборы, обеспечивающие высокий класс измерений, требуют более сложной принципиальной схемы. Изготовление самодельного цифрового вольтметра вполне по силам тем, кто может держать в руках паяльник и знает графическое изображение радиоэлементов.

Читайте также:  Что означает напряжение прикосновения

Вольтметр

Какие типы бывают

Аппараты такого рода относятся к приборам, выполняющим непосредственный отсчёт при определении значения напряжения. Основным требованием к таким устройствам считают высокое внутреннее сопротивление. При параллельном подключении к участку, на котором нужно протестировать величину напряжения, он не должен оказывать на него никакого влияния.

Если провести классификацию приборов, измеряющих напряжение, то можно выделить следующие пункты:

  • особенность (принцип) работы;
  • цель применения;
  • структуру и методы использования.

Приборы делят на два вида: электромеханические и электронные. Первые представляют собой конструкцию, в которую входят электромеханический механизм и отображающее результат устройство. Вторые делятся на приборы аналоговые и цифровые.

Внимание! Название «электромеханический» означает, что все эти конструкции: электромагнитные, магнитоэлектрические и другие, производят отклонение электроизмерительной системы под воздействием электричества.

Электромеханический вольтметр электромагнитной системы

Аналоговые устройства в дополнение к набору шунтов включают в свой состав усилитель. Это узел, позволяющий увеличить нижний интервал измерений и повысить Rвх, а также проводить измерение постоянного и переменного напряжения.

Цифровой вольтметр отображает на дисплей данные в цифровом формате. Схема допускает преобразование напряжения в электрический код при помощи аналого-цифрового устройства.

Тестеры по цели применения позволяют выполнять следующие опции:

  • измерение разности потенциалов постоянного тока;
  • определение величины напряжения переменного тока;
  • замеры импульсных напряжений;
  • фазочувствительные измерительные аппараты;
  • универсальные устройства;
  • приборы избирательного (селективного) действия.

Структура, строение и способы использования позволяют применять вольтметры для стационарного размещения, щитового расположения и для измерений в полевых условиях (переносные).

Вольтметр на основе микропроцессора

Работа таких аппаратов основана на функционировании встроенного микропроцессора. Система выполняет сервисные опции, которые не только обеспечивают различные режимы тестирования, но и определяют характеристики испытуемых сигналов. В операционное запоминающее устройство заложена программа, которая управляет работой вольтметра.

Важно! Вольтметры – наиболее подходящие приборы для осуществления всего спектра диагностики, который может дать микропроцессор.

Микропроцессорные вольтметры наделены следующими преимуществами:

  • повышенный класс точности измерений;
  • простота и лёгкость управления прибором;
  • допустимость работы с измеренными значениями в разрезе математических функций;
  • внутренний программный самоконтроль за калибровкой и диагностикой точности измерений;
  • ведение статистики результатов.

Блок-схема вольтметра с цифровым процессором

Милливольтметр переменного тока, своими руками собранный на микропроцессоре, будет состоять из следующих узлов:

  • входное устройство: усилитель, фильтры, аттенюатор (узел затуханий);
  • АЦП – преобразователь аналогового сигнала в цифровой;
  • устройство отображения цифрового результата;
  • узел управления устройством.

Часто входной блок включает в свой состав измерительный преобразователь напряжения переменного тока в постоянное напряжение.

Информация. Цифровые вольтметры на микропроцессоре – это тестеры, имеющие широкие пределы измерения, ручной или автоматический выбор измеряемого диапазона. Ими можно измерять не только напряжения обоих видов тока, но и определять сопротивление резистивных элементов.

Принципиальная схема вольтметра

Для того чтобы сделать электронный милливольтметр с использованием АЦП, можно взять такую микросхему, как СА3162. Тестер, собранный по такой схеме, позволяет измерять напряжение в интервале от 0 – 100 В. Микросборка СА3162Е – это АЦП с Uвх. макс. = 999 mV . Так же здесь присутствует логическая схема, выдающая результат в виде 3-х чередующихся двоично-десятичных 4-х разрядных кодов.

Читайте также:  Импульсный стабилизатор напряжения для автомобиля

Внимание! В данной сборке существует функция опроса разрядности схемы при динамической индикации. Для этого задействуются общие выводы анодов.

Схема вольтметра на АЦП СА31162

Выбор деталей

Кроме АЦП, ещё понадобится микросхема КР514ИД2. Она представляет собой двоично-десятичный дешифратор и нужна для обеспечения работы светодиодного индикатора. Индикатор для этой микросхемы содержит 7 сегментов с общим анодом. В структуру схемы входят три управляющих ключа и устройство светодиодной индикации из 3-х индикаторов.

Детали

Для сборки вольтметра необходимы следующие компоненты:

  • микросхемы СА31162 и КР514ИД2;
  • транзисторы КТ361 – 3 шт.;
  • резисторы постоянные мощностью 0,125 Вт, номиналом: 1кОм – 4 шт.; 470 Ом – 7 шт.; 470 кОм – 1 шт.; 4,7 кОм – 1 шт.; 820 кОм – 1 шт.;
  • переменные резисторы: 5,1 кОм (регулировка режима «предел») и 47 кОм (регулировка «установка нуля»)
  • конденсаторы: 0,22 мФ – 2шт.; 6800 пФ; электролитический на 100 мФ*150 В;
  • индикаторы АЛ324Б – 3 шт.

Детали можно брать б/у, с выводами достаточной длины для успешного монтажа. Транзисторы ключей подбираются с одинаковыми сопротивлениями переходов или с близкими значениями.

Подготовка платы

Детали монтируются на самодельной плате из фольгированного текстолита. Для закрепления элементов в плате высверливаются отверстия. Плату, на которой можно собрать цифровой вольтметр своими руками, можно изготовить самостоятельно. Предварительно на куске плотного картона располагаются заготовленные элементы. Выводами необходимо проткнуть картон. После этого рисуют соединяющие проводники, согласно схеме. Далее рисунок переносится на текстолит. Лаком или эмалью покрываются соединительные дорожки, после чего плату протравливают в растворе и тщательно промывают.

Раствор готовится из следующих компонентов:

  • 100 мл перекиси водорода (3%);
  • 30 г. (1 ст. л) лимонной кислоты;
  • 5 г. (ч. л.) поваренной соли.

К сведению. В случае необходимости можно добавить воды и подогревать раствор, это поможет процессу проходить быстрее. Данная пропорция рассчитана на объём раствора, позволяющий обработать текстолит площадью 10 см2.

Подключение прибора

После того, как запаяны все детали, и проверена правильность монтажа, прибор можно включать, подав на него питание постоянного напряжения 5 В от внешнего источника питания.

Блок питания (БП)

Источник питания для вольтметра своими руками можно не собирать. На плату устанавливают разъём и подают 5 В через шнур USB от БП для зарядки сотового телефона.

Использование разъёма USB для питания вольтметра

Сборка и настройка

Плату помещают в подходящий по размерам корпус и закрепляют винтами. Тут же необходимо предусмотреть место для аккумулятора и установку гнезда для подзарядки. На переднюю панель выводятся клеммы подключения измерительных щупов и рабочие оси переменных резисторов. Снаружи корпуса устанавливается и индикатор показаний результатов.

Самодельный вольтметр на СА31162 в особой настройке не нуждается. Резистором R4 на приборе калибруется «ноль» при аналогичной величине Uвх. Резистором R5 калибруют пределы измерения по заранее известной величине Uвх.

Самодельная конструкция цифровых вольтметров, выполненная на качественных компонентах, не уступает заводским изделиям. Аналогичные схемы можно собрать на АЦП типа КР572ПВ2, КР572ПВ5. Вместо дешифратора на логике ТТЛ, указанного в схеме, допустимо применять детали на логике КМОП (МОП), предварительно согласовав такую сборку с микросхемой АЦП.

Видео

Источник