โวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับแบบโมดูลาร์พื้นฐานที่ใช้ PIC16F676 กิโลโวลต์มิเตอร์แบบทำเอง ทำเองด้วยตัวเอง โวลต์มิเตอร์สูงถึง 3,000 โวลต์ แรงดัน DC แบบโฮมเมด

💖ชอบไหม?แบ่งปันลิงค์กับเพื่อนของคุณ

โวลต์มิเตอร์แบบโฮมเมดที่เรียบง่าย

โวลต์มิเตอร์แบบโฮมเมดทั้งกระแสตรงและกระแสสลับ

สวัสดีผู้อ่านที่รัก บางครั้งก็จำเป็นต้องมีโวลต์มิเตอร์ขนาดเล็กและเรียบง่าย "อยู่ในมือ" การทำโวลต์มิเตอร์ด้วยมือของคุณเองนั้นไม่ใช่เรื่องยาก

ความเหมาะสมของโวลต์มิเตอร์สำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้าในวงจรบางอย่างนั้นตัดสินจากความต้านทานอินพุตซึ่งเป็นผลรวมของความต้านทานของกรอบของอุปกรณ์ตัวชี้และความต้านทานของตัวต้านทานเพิ่มเติม เนื่องจากตัวต้านทานเพิ่มเติมมีพิกัดที่แตกต่างกันที่ขีดจำกัดที่แตกต่างกัน ความต้านทานอินพุตของอุปกรณ์จึงแตกต่างกัน บ่อยครั้งที่โวลต์มิเตอร์ถูกประเมินโดยความต้านทานอินพุตสัมพัทธ์ซึ่งแสดงอัตราส่วนของความต้านทานอินพุตของอุปกรณ์ต่อ 1 V ของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ เช่น 5 kOhm / V วิธีนี้สะดวกกว่า: ความต้านทานอินพุตของโวลต์มิเตอร์จะแตกต่างกันที่ขีดจำกัดการวัดที่แตกต่างกัน และความต้านทานอินพุตสัมพัทธ์จะคงที่ ยิ่งกระแสโก่งรวมของลูกศรของอุปกรณ์วัด Ii ที่ใช้ในโวลต์มิเตอร์มีขนาดเล็กลงเท่าใด ความต้านทานอินพุตสัมพัทธ์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น การวัดก็จะยิ่งแม่นยำมากขึ้นเท่านั้น ในการออกแบบทรานซิสเตอร์ จำเป็นต้องวัดแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่เศษส่วนของโวลต์ไปจนถึงหลายสิบโวลต์ และยิ่งมากไปกว่านั้นในการออกแบบหลอดไฟ ดังนั้นโวลต์มิเตอร์แบบขีดเดียวจึงไม่สะดวก ตัวอย่างเช่นแรงดันไฟฟ้า 1-5V ก็ไม่สามารถวัดได้อย่างแม่นยำด้วยโวลต์มิเตอร์ที่มีขนาด 100V เนื่องจากการเบี่ยงเบนของลูกศรจะแทบไม่สังเกตเห็นได้ ดังนั้นเราจึงต้องการโวลต์มิเตอร์ที่มีขีดจำกัดการวัดอย่างน้อยสามถึงสี่ค่า ไดอะแกรมของโวลต์มิเตอร์ DC ดังกล่าวแสดงในรูปที่ 1 การมีตัวต้านทานเพิ่มเติมสี่ตัว R1, R2, R3 และ R4 บ่งชี้ว่าโวลต์มิเตอร์มีขีดจำกัดการวัดสี่ค่า ในกรณีนี้ ขีดจำกัดแรกคือ 0-1V ขีดจำกัดที่สองคือ 0-10V ขีดจำกัดที่สามคือ 0-100V และขีดจำกัดที่สี่คือ 0-1000V
ความต้านทานของตัวต้านทานเพิ่มเติมสามารถคำนวณได้จากสูตรต่อไปนี้จากกฎของโอห์ม: Rd \u003d ขึ้น / Ii - Rp ที่นี่ Up คือแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของขีด จำกัด การวัดที่กำหนด Ii คือกระแสโก่งทั้งหมดของเข็มหัววัดและ Rp คือความต้านทานของกรอบของหัววัด ตัวอย่างเช่น สำหรับอุปกรณ์สำหรับกระแส Ii \u003d 500 μA (0.0005A) และเฟรมที่มีความต้านทาน 500 โอห์ม ความต้านทานของตัวต้านทานเพิ่มเติม R1 สำหรับขีดจำกัด 0-1V ควรเป็น 1.5 kOhm สำหรับขีดจำกัด 0-10V - 19.5 kOhm สำหรับขีดจำกัด 0 -100V - 199.5 kOhm สำหรับขีดจำกัด 0-1000 - 1999.5 kOhm ความต้านทานอินพุตสัมพัทธ์ของโวลต์มิเตอร์ดังกล่าวจะเท่ากับ 2 kOhm / V โดยปกติแล้ว ตัวต้านทานเพิ่มเติมที่มีพิกัดใกล้เคียงกับที่คำนวณได้จะถูกติดตั้งในโวลต์มิเตอร์ ในที่สุด "การปรับ" ของความต้านทานจะดำเนินการเมื่อปรับเทียบโวลต์มิเตอร์โดยเชื่อมต่อตัวต้านทานอื่นเข้ากับตัวต้านทานแบบขนานหรือแบบอนุกรม

หากโวลต์มิเตอร์กระแสตรงเสริมด้วยวงจรเรียงกระแสที่แปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเป็นกระแสตรง (หรือมากกว่านั้น การเต้นเป็นจังหวะ) เราจะได้โวลต์มิเตอร์กระแสสลับ วงจรที่เป็นไปได้ของอุปกรณ์ดังกล่าวที่มีวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นแสดงในรูปที่ 2 อุปกรณ์ทำงานดังนี้ ในช่วงเวลาเหล่านั้นเมื่อมีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับครึ่งคลื่นบวกที่ขั้วด้านซ้าย (ตามวงจร) ของอุปกรณ์ กระแสจะไหลผ่านไดโอด D1 แล้วผ่านไมโครแอมมิเตอร์ไปยังขั้วด้านขวา ขณะนี้ไดโอด D2 ปิดอยู่ ในช่วงครึ่งคลื่นบวกที่แคลมป์ด้านขวา ไดโอด D1 จะปิด และไดโอด D2 จะปิดครึ่งคลื่นบวกของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับโดยผ่านไมโครแอมมิเตอร์
ตัวต้านทานเพิ่มเติม Rd คำนวณในลักษณะเดียวกับแรงดันไฟฟ้าคงที่ แต่ผลลัพธ์จะถูกหารด้วย 2.5-3 หากวงจรเรียงกระแสของอุปกรณ์เป็นแบบครึ่งคลื่น หรือ 1.25-1.5 หากวงจรเรียงกระแสของอุปกรณ์เป็นแบบเต็มคลื่น - รูปที่ 3 . แม่นยำยิ่งขึ้น ความต้านทานของตัวต้านทานนี้ถูกเลือกเชิงประจักษ์ระหว่างการสอบเทียบมาตราส่วนเครื่องมือ คุณสามารถคำนวณถโดยใช้สูตรอื่น ความต้านทานของตัวต้านทานเพิ่มเติมของโวลต์มิเตอร์ของระบบวงจรเรียงกระแสซึ่งทำตามวงจรในรูปที่ 2 คำนวณโดยสูตร:
ถ \u003d 0.45 * ขึ้น / Ii - (Rp + ถ);
สำหรับวงจรในรูปที่ 3 สูตรจะมีลักษณะดังนี้:
ถ \u003d 0.9 * ขึ้น / Ii - (Rp + 2rd); โดยที่ rd คือความต้านทานไปข้างหน้าของไดโอด
การอ่านค่าเครื่องมือของระบบวงจรเรียงกระแสจะเป็นสัดส่วนกับค่าการแก้ไขเฉลี่ยของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ เครื่องชั่งได้รับการสอบเทียบในค่า rms ของแรงดันไซน์ ดังนั้นการอ่านค่าของอุปกรณ์ระบบวงจรเรียงกระแสจะเท่ากับค่า rms ของแรงดันเมื่อวัดแรงดันไซน์เท่านั้น ไดโอดเจอร์เมเนียม D9D ใช้เป็นไดโอดเรียงกระแส โวลต์มิเตอร์ดังกล่าวยังสามารถวัดแรงดันความถี่เสียงได้ถึงหลายสิบกิโลเฮิรตซ์ สามารถวาดสเกลสำหรับโวลต์มิเตอร์แบบโฮมเมดได้โดยใช้โปรแกรม FrontDesigner_3.0_setup

โวลต์มิเตอร์ AC แบบธรรมดาที่มีความถี่ 50 Hz ได้รับการออกแบบให้เป็นโมดูลในตัวที่สามารถใช้แยกกันและสร้างเป็นอุปกรณ์สำเร็จรูปได้
โวลต์มิเตอร์ประกอบอยู่บนไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC16F676 และตัวบ่งชี้ 3 หลัก และไม่มีรายละเอียดมากนัก

ลักษณะสำคัญของโวลต์มิเตอร์:
รูปแบบของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้เป็นไซน์
ค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้คือ 250 V;
ความถี่ของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ - 40 ... 60 Hz;
การแสดงผลการวัดแบบไม่ต่อเนื่อง - 1 V;
โวลต์มิเตอร์ แรงดันไฟ - 7 ... 15 V.
ปริมาณการใช้กระแสไฟฟ้าเฉลี่ย - 20 mA
ตัวเลือกการออกแบบสองแบบ: มีและไม่มี PSU บนบอร์ด
PCB ด้านเดียว
การออกแบบที่กะทัดรัด
แสดงค่าที่วัดได้บนจอ LED 3 หลัก

แผนผังของโวลต์มิเตอร์สำหรับวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ


ใช้การวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับโดยตรงพร้อมการคำนวณค่าและเอาต์พุตที่ตามมาไปยังตัวบ่งชี้ แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้จะถูกส่งไปยังตัวแบ่งอินพุตซึ่งทำบน R3, R4, R5 และป้อนผ่านตัวเก็บประจุแยก C4 ไปยังอินพุตของ ADC ของไมโครคอนโทรลเลอร์

ตัวต้านทาน R6 และ R7 สร้างแรงดันไฟฟ้า 2.5 โวลต์ (ครึ่งกำลัง) ที่อินพุตของ ADC ตัวเก็บประจุขนาดเล็ก C5 สับเปลี่ยนอินพุต ADC และช่วยลดข้อผิดพลาดในการวัด ไมโครคอนโทรลเลอร์จัดระเบียบการทำงานของตัวบ่งชี้ในโหมดไดนามิกโดยการขัดจังหวะจากตัวจับเวลา

--
ขอขอบคุณสำหรับความสนใจของคุณ!
Igor Kotov ผู้ก่อตั้งนิตยสาร Datagor


🕗 01/07/14 ⚖️ 19.18 Kb ⇣ 239 สวัสดีผู้อ่าน!ฉันชื่ออิกอร์ อายุ 45 ปี เป็นชาวไซบีเรียนและเป็นวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์มือสมัครเล่นตัวยง ฉันคิดค้น สร้าง และดูแลเว็บไซต์ที่ยอดเยี่ยมนี้ตั้งแต่ปี 2549
เป็นเวลากว่า 10 ปีที่นิตยสารของเรามีอยู่โดยค่าใช้จ่ายของฉันเท่านั้น

ดี! ของฟรีหมดแล้ว หากคุณต้องการไฟล์และบทความที่มีประโยชน์ - ช่วยฉันด้วย!

ในทางปฏิบัติของฉัน ฉันมักเผชิญกับงานวัดวงจรกระแสต่ำแรงดันสูง ตามกฎแล้ว ในเครื่องวัดโดสมิเตอร์และอุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับ PMT ฉันใช้ตัวแปลงที่ออกแบบมาสำหรับกระแสที่ใช้ต่ำมาก ด้วยเหตุนี้จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะวัดด้วยวิธีดั้งเดิมโดยใช้มัลติมิเตอร์ที่มีความต้านทานอินพุต 1 หรือ 10 เมกะโอห์ม พวกเขาสร้างภาระที่สำคัญในวงจรที่วัดได้และแรงดันตกจะปรากฏขึ้น ซึ่งหมายความว่าการวัดมีข้อผิดพลาด บางครั้งมีนัยสำคัญ

เพื่อแก้ปัญหานี้ ฉันได้พัฒนาโวลต์มิเตอร์อย่างง่ายที่มีความต้านทานอินพุต 5 กิกะโอห์ม และแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้สูงสุด 2.5 กิโลโวลต์

ระบบย่อยกำลังประกอบอยู่ในองค์ประกอบ U1, U2, U3
ชิป U1 มีหน้าที่ชาร์จแบตเตอรี่ Li-Po ในตัว ชิป U2 เป็นตัวควบคุม LDO แบบธรรมดาที่ให้กระแสไฟ 3.0V ที่เสถียรเพื่อจ่ายไฟให้กับระบบทั้งหมดของอุปกรณ์ บนชิป U3 มีการประกอบอินเวอร์เตอร์ที่แปลง + 3V เป็น -3V เพื่อจ่ายไฟให้กับจอแสดงผล ความจริงก็คือจอแสดงผลภายนอกจาก Nokia 2760 ที่ใช้ในวงจรต้องใช้ไฟแบ็คไลท์ 6V ตามลำดับ โดยใช้ความต่างศักย์ที่สร้างขึ้นโดยอินเวอร์เตอร์ U3 เราได้จุดไฟสองจุด -3V และ +3V และสิ่งนี้ทำให้เราได้รับพลังงานที่จำเป็น ความต่างศักย์ 6V ตัวต้านทาน R1 ถูกเลือกแยกกันสำหรับแต่ละจอแสดงผล เพื่อให้กระแสไม่เกิน 11-14 mA ตามกฎแล้ว 10mA ก็เพียงพอแล้วที่ไฟแบ็คไลท์จะเรืองแสงที่ความสว่างปกติ

ตัวติดตามแรงดันไฟฟ้าประกอบอยู่ในแอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงาน U5 ซึ่งปรับปรุงคุณสมบัติปัจจุบันของตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าอิมพีแดนซ์สูงแรงดันสูง R7, R5 ให้มีค่าเพียงพอสำหรับการประมวลผลที่ตามมาโดยตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอลใน MK
ไมโครคอนโทรลเลอร์ U4 ทำหน้าที่ต่อไปนี้: ชดเชยแรงดันออฟเซ็ตของออปแอมป์, ประมวลผลสัญญาณจากตัวแบ่งแรงดัน, คำนวณค่าต่ำสุด, สูงสุด, วาดรูปคลื่นแรงดัน ฯลฯ

หัวข้อที่ 1

เบ็ดเตล็ด:

บอร์ดเวอร์ชันล่าสุดได้รับการอัปโหลดไปยัง OSHPark แล้วและสามารถสั่งซื้อได้ที่ลิงก์ "ในคลิกเดียว"

เพื่อนคนหนึ่งประกอบมันเมื่อไม่นานมานี้และสร้างวิดีโอสั้น ๆ เกี่ยวกับมันซึ่งสามารถพบได้บน YouTube ภายใต้วลี "โวลต์มิเตอร์ความต้านทานสูงแบบโฮมเมด"

ฉันไม่แนะนำให้เปลี่ยนชิ้นส่วนเป็นแอนะล็อก ทุกชิ้นส่วนเข้ากันได้ดี และเมื่อเปลี่ยนอะนาล็อก ความแตกต่างที่ไม่ชัดเจนอาจเกิดขึ้นได้
การบัดกรีทำได้ดีที่สุดด้วยฟลักซ์ EFD FLUX PLUS 6-412-A เพราะ มีความต้านทานต่อปริมาณสูง

เป็นมูลค่า noting ความแตกต่างเล็กน้อย โวลต์มิเตอร์ไม่ชอบแรงดันไฟกระชากกะทันหันจากศูนย์ถึงหลายกิโลโวลต์ที่อินพุต และบางครั้งการรบกวนที่เกิดจากไฟกระชากที่แหลมคมอาจทำให้ MK หยุดทำงาน ดังนั้น ในการวัดสเตจไฟฟ้าแรงสูงที่มีแรงดันไฟฟ้ามากกว่า 500V ฉันขอแนะนำให้เชื่อมต่อ (หรือบัดกรี) อุปกรณ์กับอุปกรณ์เหล่านั้นล่วงหน้าก่อนที่จะเปิดใช้งาน สิ่งนี้จะช่วยให้แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเล็กน้อยและจะไม่ทำให้เกิดปัญหาระหว่างการใช้งาน คุณยังสามารถเพิ่มความจุของ C8 ได้ แต่เข็มที่มีศักย์ไฟฟ้ากิโลโวลต์ยังคงกระจายได้ดีบนกระดานขนาดเล็กเช่นนี้ ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะหลีกเลี่ยงการเชื่อมต่อ "ร้อน" กับวงจรที่มีศักยภาพสูงกว่า 500V และเชื่อมต่อล่วงหน้าก่อนที่จะเปิดวงจร

สวิตช์ไฟเชื่อมต่อระหว่างหน้าสัมผัส Batt + และ SW2 ซึ่งสะดวกสำหรับคุณ

เพื่อความสะดวกในการทำงานกับชิ้นส่วน SMD บอร์ดมีการเดินสายเพื่อให้สามารถบัดกรีพินทดสอบเป็นขาวัดในตัวได้

เคสที่ใช้เป็นแบบคลาสสิกสำหรับซีรีส์การพัฒนาของ Micron นี่เป็นเคสจีนจากผู้ขาย RFBAT กับ EBAY โดยทั่วไปจะเรียกว่า "เคสพลาสติกกล่องโครงการพลาสติก DIY - -1.94"*1.08"*0.55"(L*W*H )"

ในขณะที่เปิดเครื่องจะมีการสอบเทียบอุปกรณ์ด้วยตนเอง ควรสังเกตว่าในขณะนี้ศักยภาพของโพรบของอุปกรณ์ควรเท่ากับศูนย์

เมื่อวัดแรงดันลบ (เช่น เมื่อทำงานกับ PMT) ระวัง, วงจรไม่ได้ถูกแยกโดยหน้าสัมผัส "-" ซึ่งหมายความว่าจะมีประจุลบสูงที่ขั้วต่อ USB และสวิตช์ ฉันทำการวัดดังกล่าวโดยไม่ต้องสัมผัสอุปกรณ์ด้วยมือเปล่าซึ่งฉันแนะนำให้คุณ

หน้าจอแสดงแรงดันไฟฟ้าปัจจุบัน สูงสุดและต่ำสุดเป็นเวลา 4 วินาที เช่นเดียวกับกราฟออสซิลโลแกรมของแรงดันไฟฟ้าพร้อมการปรับหน้าต่างอัตโนมัติ

ลักษณะเฉพาะ:
ช่วงของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้: จาก +100 ถึง +2500 โวลต์
ความแม่นยำในการวัด: + -2% + -6u
ความต้านทานอินพุต: ไม่น้อยกว่า 4.95 GΩ (ขึ้นอยู่กับคุณภาพของ textolite, การทำความสะอาด, การเคลือบวานิช)
อายุแบตเตอรี่: อย่างน้อย 4 ชั่วโมง

บอร์ดเวอร์ชันใหม่ (v.2.02) จากบทความนี้มีช่องเจาะใน textolite เพื่อเพิ่มความต้านทานระดับเสียงของ textolite ในจุดวิกฤต

บอร์ด v.2.00

รายการองค์ประกอบวิทยุ

การกำหนด พิมพ์ นิกาย ปริมาณ บันทึกร้านค้าแผ่นจดบันทึกของฉัน
แบต แบตเตอรี่EEMB LP4012301 ลิโพ 100 mAh ไปที่แผ่นจดบันทึก
จอแสดงผล1 จอ LCDภายนอก โนเกีย 27601 + ขั้วต่อ Hirose DF23C-10DS-0.5V ไปที่แผ่นจดบันทึก
C1, C2, C3, C5 ตัวเก็บประจุ1 ยูเอฟ4 CC0402KRX5R5BB105 ไปที่แผ่นจดบันทึก
C4, C6 ตัวเก็บประจุ1 ยูเอฟ2 CC0603KRX5R7BB105 ไปที่แผ่นจดบันทึก
C7, C10-C15 ตัวเก็บประจุ100 nF7 0402ZD104KAT2A ไปที่แผ่นจดบันทึก
C8 ตัวเก็บประจุ100 พีเอฟ1 GRM1555C1H101JD01D ไปที่แผ่นจดบันทึก
C9 ตัวเก็บประจุ10 nF1 CC0402KRX7R7BB103 ไปที่แผ่นจดบันทึก
J1 ตัวเชื่อมต่อโมเล็กซ์ 47346-00011 ไปที่แผ่นจดบันทึก
LED1 ไดโอดเปล่งแสงKPTD-3216SECK1 ไปที่แผ่นจดบันทึก
LX1, LX2 แถบเฟอร์ไรต์BLM18HG102SN1D2 ไปที่แผ่นจดบันทึก
U1 เครื่องชาร์จMCP73831T-2ACI/OT1 ไปที่แผ่นจดบันทึก
ยูทู LDO โคลงTPS78330DDCR1 ไปที่แผ่นจดบันทึก
U3 อินเวอร์เตอร์TPS60400DBV1 ไปที่แผ่นจดบันทึก
U4 เอ็ม.เคSTM32F103T8U61 ไปที่แผ่นจดบันทึก
U5 เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงานAD8541ARTZ1 ไปที่แผ่นจดบันทึก
R1 ตัวต้านทาน1-20 โอห์ม1 0603 ใด ๆ เลือกโดยแสดงปัจจุบัน ไปที่แผ่นจดบันทึก
R2 ตัวต้านทาน

10 กิโลโอห์ม

1 RC0603FR-1010KL ไปที่แผ่นจดบันทึก
R3 ตัวต้านทาน

กิโลโวลต์มิเตอร์อย่างง่ายสำหรับวัดแรงดันตั้งแต่ 50 - 100 กิโลโวลต์ขึ้นไปทำเองได้ อุปกรณ์ดังกล่าวมีประโยชน์เมื่อปรับโหมดของหลอดรังสีแคโทด เครื่องสร้างประจุไอออนในอากาศ โฟลเคเตอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ใช้แรงดันไฟฟ้าสูง

ในการสร้างกิโลโวลต์มิเตอร์ คุณจะต้องมีส่วนประกอบหลักดังต่อไปนี้:

เสาสกีไฟเบอร์กลาสเป็นโพรง (ครั้งหนึ่งเคยขายไม้ค้ำดังกล่าวพร้อมกับสกีราคาประหยัดที่สุด เป็นไปได้ว่าเสาดังกล่าววางอยู่บนระเบียงของคุณ)

ตัวต้านทานไฟฟ้าแรงสูงประเภท C3-14-1-(B) (เป็นตัวต้านทานที่พอดีกับเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของเสาสกีพอดีเป๊ะ)

มัลติมิเตอร์ "ภาษาจีน" ที่มีอิมพีแดนซ์อินพุต 10 MΩ มัลติมิเตอร์ขนาดเล็กกว่าที่แสดงในภาพมักมีราคาต่ำกว่าและมีอิมพีแดนซ์อินพุตเพียง 1 MΩ

รายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ

แผนผังของกิโลโวลต์มิเตอร์

ตัวต้านทาน R1 - Rn - ต้นแขนของตัวแบ่งแรงดัน
- ตัวต้านทาน R*(หยาบ), R*(ละเอียด) และอิมพีแดนซ์อินพุตของอุปกรณ์วัด (10 MΩ) - แขนท่อนล่างของตัวแบ่ง
- หลอดนีออนป้องกันกิโลโวลต์มิเตอร์ไม่ให้เกินแรงดันไฟฟ้าที่ปลอดภัยในส่วนล่างของตัวแบ่งเมื่อส่วนหลังแตก หากแรงดันไฟฟ้าที่คำนวณได้ที่จ่ายให้กับมัลติมิเตอร์นั้นสูงกว่า 50 โวลต์ (เช่น 100 โวลต์) ควรต่อหลอดนีออนอีกหนึ่งชุดเป็นอนุกรม

เกี่ยวกับตัวต้านทานของแขนท่อนบนของตัวแบ่ง

ตัวต้านทาน S3-14-1 (กลุ่ม B) เป็นตัวต้านทานหนึ่งวัตต์ที่สามารถทนแรงดันไฟฟ้าได้สูงถึง 10 กิโลโวลต์ ช่วงความต้านทานตั้งแต่ 470 MΩ ถึง 5.6 GΩ เมื่อซื้อคุณควรทราบว่าตัวต้านทานเหล่านี้ไม่น่าเชื่อถือมากทั้งในการใช้งานและระหว่างการจัดเก็บ ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะซื้อด้วยมาร์จิ้น ฉันอยากจะแนะนำให้ซื้อสองเท่าตามที่กำหนด

วิธีการคำนวณตัวแบ่งไฟฟ้าแรงสูง?

ในการฝึกฝนมือสมัครเล่น บ่อยครั้งที่คุณต้องประกอบอุปกรณ์ดังกล่าวตามชิ้นส่วนที่มีอยู่ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องดำเนินการผลิตโพรบตัวแบ่งไฟฟ้าแรงสูงต่อเมื่อมีการซื้อและทดสอบตัวต้านทาน ขึ้นอยู่กับตัวต้านทานไฟฟ้าแรงสูงที่มีอยู่ ควรทำการคำนวณขั้นสุดท้ายของตัวแบ่ง

ประมาณ การคำนวณเบื้องต้นของต้นแขนของตัวแบ่ง

เราเลือกแรงดันไฟฟ้าสูงสุด เช่น 50 กิโลโวลต์ ที่แรงดันไฟฟ้านี้ เราต้องใช้ตัวต้านทาน 5 - 6 ตัว ซึ่งแต่ละตัวทนได้สูงสุด 10 กิโลโวลต์

เราคำนวณตัวแบ่งแรงดันสำหรับสเกลมัลติมิเตอร์ เช่น 200 โวลต์ เพื่อความสะดวกในการอ่านเป็นที่พึงปรารถนาที่จะมีแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้หนึ่งกิโลโวลต์ต่อ 1 โวลต์ของสเกล

อิมพีแดนซ์อินพุตของมัลติมิเตอร์คือ 10 MΩ อย่างไรก็ตามในการปรับตัวแบ่งเราต้องข้ามไหล่นี้

ดังนั้น สมมติว่าไหล่นี้เท่ากัน เช่น 8 MΩ

8 (MΩ) * 50,000 (โวลต์) / 50 (โวลต์) = X + 8 (MΩ)

X \u003d 7992 MΩ

7992 (MΩ) / 6 (ชิ้น) = 1332 MΩ

แน่นอน เป็นไปไม่ได้ที่คุณจะหาค่าตัวต้านทานที่ต้องการได้ และคุณอาจต้องเลือกจากตัวต้านทานที่มีจำหน่ายทั่วไป ตัวแบ่งสามารถประกอบได้จากค่าตัวต้านทานที่แตกต่างกัน แต่คุณต้องคำนวณแรงดันตกสำหรับตัวต้านทานแต่ละตัว จากประสบการณ์ของฉันเองฉันสามารถเพิ่มเติมได้ว่าตัวต้านทาน S3-14-1-B ที่มีความยาว 29 มม. สามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าได้สูงกว่าตัวต้านทานที่อนุญาตหนึ่งเท่าครึ่งถึงสองเท่า แต่ความน่าเชื่อถือลดลง

เพื่อลดกระแสที่ไหลผ่านกิโลโวลต์มิเตอร์ คุณสามารถเพิ่มความต้านทานของแขนท่อนบนของตัวแบ่งได้ตามลำดับขนาดหรือสอง ในกรณีนี้ คุณจะต้องเลือกขนาดของอุปกรณ์ตามลำดับ 20 โวลต์หรือ 2 โวลต์

การคำนวณเบื้องต้นของการแบ่งเป็นมัลติมิเตอร์ (R* หยาบ + R* ละเอียด)

เครื่องทดสอบ R + R shunt = 8 MΩ;

การปัด R = 10 * 8/10 - 8 = 40 (MΩ)

ภาพตัดขวางของโพรบวัดกิโลโวลต์มิเตอร์

ภาพตัดขวางของโพรบวัดกิโลโวลต์มิเตอร์

1. เคล็ดลับ;
2. อ่อนนุช;
3. Getinax หรือเครื่องซักผ้าไฟเบอร์กลาส (เหมาะสมจากจุดยึดของตัวต้านทาน PEV)
4. ปลอกโลหะที่มีเกลียวด้านใน (ขนาดใดก็ได้ที่เหมาะสมกับเกลียวใน M2.5 - M3 (มม.) เหมาะสม)
5. ขั้วต่อตัวเมียที่มีขนาดเหมาะสมสำหรับต่อเข้ากับเอาต์พุตของตัวต้านทานไฟฟ้าแรงสูง จำเป็นต้องใช้ตัวเชื่อมต่อเพื่อให้ง่ายต่อการเปลี่ยนตัวต้านทานที่ล้มเหลวในระหว่างการทำงานของอุปกรณ์
6. ตัวต้านทานตัวแรกของต้นแขนของตัวแบ่ง
7. ส่วนของเสาสกี (ขอแนะนำให้เลือกความยาวของชิ้นงานโดยขึ้นอยู่กับจำนวนตัวต้านทานที่คำนวณไว้ก่อนหน้านี้และมีอยู่แล้ว)

เราดำเนินการประกอบขั้นสุดท้าย

ขั้นแรก เราสร้างชุดประกอบส่วนปลายซึ่งเราบัดกรีขั้วต่อ "5" กับปลอก "4"

จากนั้นเราติดชิ้นส่วน "3" และ "4" ที่ปลายท่อโดยใช้อีพอกซีเรซิน

เมื่อติดกาวคุณต้องแน่ใจว่าอีพ็อกซี่ไม่ไหลเข้าไปในขั้วต่อ "5"

เราบัดกรีตัวต้านทานของแขนส่วนบนของตัวแบ่งและใส่เข้าไปในเสาสกีเพื่อให้ตัวต้านทานตัวแรกเข้าสู่ขั้วต่อที่อยู่ด้านใน เราแก้ไขตัวต้านทานตัวสุดท้ายโดยการบัดกรีที่ฐานของโพรบ

เรารวบรวมองค์ประกอบที่เหลือของวงจรโดยวางไว้ในกล่องโลหะหรือพลาสติกที่เหมาะสม

1. ขั้วต่อสองขั้วสำหรับการเชื่อมต่อภาคพื้นดิน
2. ขั้วต่อ SR-50 สำหรับเชื่อมต่อเครื่องทดสอบหรือออสซิลโลสโคป
3. ตัวต้านทาน R * (ประมาณ);
4. ตัวต้านทาน R* (ตรงเป๊ะ);
5. หลอดไฟนีออน;
6. ปลายเปลี่ยนได้

ปรับเทียบตัวแบ่ง

สำหรับการสอบเทียบ จะสะดวกกว่าที่จะใช้แหล่งจ่ายแรงดันอ้างอิงคงที่ 1,000 โวลต์ เนื่องจากเป็นแรงดันสูงสุดที่สามารถวัดได้ โดยปกติจะใช้เครื่องมือที่มีให้สำหรับนักวิทยุสมัครเล่น หากไม่มีให้ใช้งาน คุณสามารถใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้าแรงสูงน้อยกว่าแหล่งอื่นได้

การปรับเทียบจะลดลงเหลือการเลือกตัวต้านทานที่แขนท่อนล่างและท่อนบนของตัวแบ่ง ความผันแปรในพารามิเตอร์ของตัวต้านทานเมกะโอห์มสูงมีมาก ดังนั้นอาจจำเป็นต้องคำนวณผลลัพธ์ของการสอบเทียบเบื้องต้นใหม่เพื่อทำการแก้ไข

โดยใช้กิโลโวลต์มิเตอร์.

1. โพรบวัดกิโลโวลต์มิเตอร์ประกอบ;
2. สายสำหรับเชื่อมต่อกราวด์และมัลติมิเตอร์
3. เคล็ดลับสองตัวเลือก;
4. ตัวอย่างการเชื่อมต่อกิโลโวลต์มิเตอร์กับขั้วบวกของไคน์สโคปโดยใช้ปลายที่เปลี่ยนได้ในรูปแบบของตะขอ

เมื่อใช้อุปกรณ์ ต้องปฏิบัติตามข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย

การเชื่อมต่อและการถอดกิโลโวลต์มิเตอร์ควรดำเนินการด้วยอุปกรณ์ที่ไม่มีพลังงาน หลังจากถอดประจุออกจากชิ้นส่วนที่มีกระแสไฟฟ้าแรงสูง

เมื่อต่อกิโลโวลต์มิเตอร์เข้ากับวงจรที่วัดได้ ควรต่อสายดินก่อน!

เมื่อถอดหัววัดออกจากวงจรที่วัดได้ ควรถอดสายดินออกเป็นคนสุดท้าย!

เมื่อเชื่อมต่อกิโลโวลต์มิเตอร์กับขั้วบวกของ kinescope ควรเชื่อมต่อขั้วกราวด์หนึ่งขั้วกับการเคลือบกราไฟท์ของ kinescope และอีกขั้วหนึ่งเข้ากับสายทั่วไปของโครงเครื่องทีวี

ข้อมูล - oldoctober.com/en/kilovolt

BMK-มิฮาข้อเสียเปรียบหลักของอุปกรณ์นี้คือความละเอียดต่ำ - 0.1 โอห์มซึ่งไม่สามารถเพิ่มได้ด้วยซอฟต์แวร์เท่านั้น ถ้าไม่มีข้อบกพร่องนี้ อุปกรณ์จะสมบูรณ์แบบ!
ช่วงวงจรดั้งเดิม: ESR=0-100Ω, C=0pF-5000µF
ฉันต้องการให้ความสนใจเป็นพิเศษกับข้อเท็จจริงที่ว่าอุปกรณ์ยังคงอยู่ในขั้นตอนการสรุปทั้งซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ แต่ยังคงมีการใช้งานอย่างต่อเนื่อง
การแก้ไขของฉันเกี่ยวกับ:
ฮาร์ดแวร์
0. ลบ R4, R5 ความต้านทานของตัวต้านทาน R2, R3 ลดลงเหลือ 1.13K และฉันเลือกคู่ที่มีความแม่นยำ 1 โอห์ม (0.1%) ดังนั้นฉันจึงเพิ่มกระแสทดสอบจาก 1mA เป็น 2mA ในขณะที่ความไม่เป็นเชิงเส้นของแหล่งกระแสลดลง (เนื่องจากการถอด R4, R5) แรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุเพิ่มขึ้นซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำของ การวัด ESR
และแน่นอน Kusil แก้ไข U5b.
1. เปิดตัวตัวกรองพลังงานที่อินพุตและเอาต์พุตของตัวแปลง + 5V / -5V (ในภาพผ้าพันคอยืนอยู่ในแนวตั้งและมีตัวแปลงพร้อมตัวกรอง)
2. ใส่ขั้วต่อ ICSP
3. แนะนำปุ่มสลับโหมด R / C (ใน "ต้นฉบับ" โหมดถูกเปลี่ยนโดยสัญญาณอะนาล็อกที่มาถึง RA2 ซึ่งเป็นต้นกำเนิดที่อธิบายไว้ในบทความอย่างคลุมเครือ ... )
4. แนะนำปุ่มปรับเทียบแบบบังคับ
5. มีเสียงกริ่งยืนยันการกดปุ่มและให้สัญญาณการรวมทุก 2 นาที
6. ขับเคลื่อนอินเวอร์เตอร์ด้วยการเชื่อมต่อแบบคู่ขนาน (ไม่จำเป็นต้องใช้กระแสทดสอบ 1-2mA ฉันแค่ฝันถึงการเพิ่มกระแสการวัดเป็น 10mA ซึ่งยังทำไม่ได้)
7. ฉันใส่ตัวต้านทาน 51 โอห์มในอนุกรมกับ P2 (เพื่อหลีกเลี่ยงการลัดวงจร)
8.วีวี่ ฉันเปลี่ยนการปรับความคมชัดด้วยตัวเก็บประจุ 100nf (ฉันบัดกรีเข้ากับตัวบ่งชี้) หากไม่มีเมื่อแตะเครื่องยนต์ P7 ด้วยไขควง ตัวบ่งชี้เริ่มกินไฟ 300mA! ฉันเกือบจะเผา LM2930 พร้อมกับไฟแสดงสถานะ!
9. ฉันใส่ตัวเก็บประจุปิดกั้นบนแหล่งจ่ายไฟของ MS แต่ละตัว
10. ปรับแผงวงจร
ซอฟต์แวร์
1. ลบโหมด DC (เป็นไปได้มากว่าฉันจะส่งคืนกลับ)
2. แนะนำการแก้ไขตารางของความไม่เชิงเส้น (ที่ R> 10 โอห์ม)
3. จำกัดช่วง ESR ไว้ที่ 50 โอห์ม (ด้วยเฟิร์มแวร์ดั้งเดิม อุปกรณ์ลดขนาดลงที่ 75.6 โอห์ม)
4. เพิ่มรูทีนย่อยการปรับเทียบ
5. เขียนการสนับสนุนสำหรับปุ่มและออด
6. แนะนำตัวบ่งชี้การชาร์จแบตเตอรี่ - ตัวเลขตั้งแต่ 0 ถึง 5 ในหลักสุดท้ายของจอแสดงผล

ฉันไม่ได้ยุ่งเกี่ยวกับหน่วยวัดความจุไม่ว่าจะซอฟต์แวร์หรือฮาร์ดแวร์ ยกเว้นการเพิ่มตัวต้านทานในอนุกรมด้วย P2
ฉันยังไม่ได้วาดแผนผังที่แสดงถึงการปรับปรุงทั้งหมด
อุปกรณ์ไวต่อความชื้นมาก!เมื่อคุณหายใจเข้าการอ่านจะเริ่ม "ว่ายน้ำ" เหตุผลนี้คือความต้านทานสูงของ R19, R18, R25, R22 ยังไงก็ตาม ใครก็ได้อธิบายให้ฉันฟังทีว่าทำไมน้ำตกบน U5a ถึงมีอิมพีแดนซ์อินพุตขนาดใหญ่ขนาดนี้ ???
ในระยะสั้นส่วนอะนาล็อกเต็มไปด้วยสารเคลือบเงา - หลังจากนั้นความไวก็หายไปอย่างสมบูรณ์

เท่าที่ฉันรู้ นิตยสาร ELEKTOR เป็นภาษาเยอรมัน ผู้เขียนบทความเป็นชาวเยอรมัน และตีพิมพ์ในเยอรมนี อย่างน้อยก็ในฉบับภาษาเยอรมัน
ผสมมาล้อเล่นในเปลวไฟกันเถอะ

บอกเพื่อน