Riparazione del voltmetro fai da te

• Nome: Alessandro

Succede.
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(E così, nei nostri mercatini delle pulci, ci imbattiamo in Ts-eshki sovietico per 40,50 UAH)
È un lavoro da maestro, se non un peccato per l'epoca.
La molla dovrebbe essere piatta, come in un orologio.
L'agguato può essere ancora nella posizione del magnete rispetto al telaio, la scala risulta non lineare se non è corretta.

ZY. In modo che questo dispositivo possa misurare il palo. corrente con i limiti indicati sulla scala, necessita di un opportuno shunt esterno.

Il messaggio è stato modificatoedaluma il: 09 marzo 2013 - 02:21

E sebbene siamo abituati da tempo ai voltmetri digitali, i comparatori si trovano ancora in natura.

In alcuni casi, il loro utilizzo può essere più comodo e pratico rispetto all'utilizzo di quelli digitali moderni.

Se un voltmetro a quadrante è caduto nelle tue mani, è consigliabile scoprirne le caratteristiche principali. Possono essere facilmente identificati dalla scala e dalle iscrizioni su di essa. Mi è caduto tra le mani un voltmetro integrato M42300.

Sotto, sotto la scala, di regola, ci sono diverse icone e viene indicato il modello del dispositivo. Quindi, l'icona a forma di ferro di cavallo (o magnete curvo) significa che si tratta di un dispositivo di un sistema magnetoelettrico con un telaio mobile.

Nella prossima immagine, puoi vedere un tale ferro di cavallo.

Una barra orizzontale indica che questo dispositivo di misurazione è progettato per funzionare con corrente continua (tensione).

Vale anche la pena chiarire perché stiamo parlando di corrente continua. Non è un segreto che non solo i voltmetri possono essere misuratori analogici, ma anche un numero enorme di altri strumenti di misura, ad esempio lo stesso amperometro o ohmmetro analogico.

Il funzionamento di qualsiasi dispositivo puntatore si basa sulla deflessione della bobina nel campo del magnete quando una corrente continua passa attraverso questa stessa bobina. Per visualizzare con una freccia le letture sulla scala del dispositivo, la corrente deve essere costante.

Se è variabile, la freccia devierà a sinistra ea destra con la frequenza della corrente alternata che scorre attraverso l'avvolgimento della bobina. Per misurare l'ampiezza di una corrente o tensione alternata, nel dispositivo di misurazione è integrato un raddrizzatore.

Ecco perché, sotto la scala del dispositivo, è indicato il tipo di corrente con cui è in grado di funzionare: continua o alternata.

Inoltre, sulla scala del dispositivo, puoi trovare un numero intero o frazionario, come 1,5; 1,0 e simili. Questa è la classe di precisione dello strumento, espressa in percentuale. È chiaro che più basso è il numero, meglio è: le letture saranno più accurate.

Puoi anche vedere un tale segno: due linee che si intersecano ad angolo retto. Questo simbolo indica che la posizione operativa dello strumento è verticale.

Le letture potrebbero essere meno accurate se posizionate orizzontalmente. In altre parole, il dispositivo può "mentire". È meglio installare un voltmetro puntatore con tale icona nel dispositivo verticalmente ed escludere un'inclinazione significativa.

Ma un tale segno indica che la posizione di lavoro del dispositivo è orizzontale.

Un altro segno interessante è una stella a cinque punte con un numero all'interno.

Questo segnale avverte che la tensione tra il corpo del dispositivo e il suo sistema magnetoelettrico non deve superare i 2 kV (2000 volt).Vale la pena prestare attenzione a questo quando si utilizza un voltmetro in installazioni ad alta tensione. Se hai intenzione di usarlo con un alimentatore da 12 - 50 volt, non preoccuparti.

Per coloro che vedono per la prima volta la scala del dispositivo, sorge una domanda abbastanza ragionevole: "Ma come leggere le letture?" A prima vista, niente è chiaro

In effetti, tutto è semplice. Per determinare la divisione minima della scala, è necessario determinare il numero (cifra) più vicino sulla scala. Come puoi vedere sulla scala del nostro М42300 è 2.

Successivamente, contiamo il numero di spazi tra le righe fino al primo numero o cifra, nel nostro caso fino a 2. Ce ne sono 10. Quindi dividiamo 2 per 10, otteniamo 0,2. Cioè, la distanza da una piccola linea alla successiva è di 0,2 volt.

Quindi abbiamo trovato la divisione della scala minima. Pertanto, se la freccia del dispositivo devia di 2 piccole divisioni, ciò significa che la tensione è 0,4 V (2 * 0,2 V = 0,4 V).

È disponibile il già noto voltmetro integrato modello M42300. Il dispositivo è progettato per misurare la tensione continua fino a 10 volt. Il passo di misurazione è di 0,2 volt.

Fissiamo due fili ai terminali del voltmetro (rispetta la polarità!) e collegare una batteria scarica da 1,5 volt o una qualsiasi disponibile.

Queste sono le letture che ho visto sulla scala del dispositivo. Come puoi vedere, la tensione della batteria è di 1 volt (5 divisioni * 0,2 V = 1 V). Durante la fotografia, l'ago del voltmetro si è spostato ostinatamente all'inizio della scala: la batteria stava emettendo i suoi ultimi "succhi".

Inoltre, mi sono interessato a quale corrente consuma il voltmetro a quadrante stesso. Pertanto, invece di una batteria, ho collegato l'alimentatore e ho impostato l'uscita su 10 volt, in modo che la freccia del dispositivo devia al fondo scala. Successivamente, ho collegato un multimetro digitale al circuito aperto e ho misurato la corrente.

Si è scoperto che la corrente consumata dal voltmetro a quadrante era solo di 1 milliampere (1 mA). È sufficiente che la freccia devii verso il fondo scala. Questo è molto piccolo. Lascia che ti spieghi il mio suggerimento.

Si scopre che un voltmetro a quadrante è più economico di uno digitale. Giudicate voi stessi, qualsiasi misuratore digitale ha un display (LCD o LED), un controller ed elementi buffer per controllare il display. E questa è solo una parte del suo piano. Tutto ciò consuma corrente, scarica la batteria o l'accumulatore. E se nel caso di un voltmetro con display a cristalli liquidi, il consumo di corrente è ridotto, quindi in presenza di un indicatore LED attivo, il consumo di corrente sarà già significativo.

Quindi risulta che per i dispositivi portatili con alimentazione autonoma, a volte è più saggio utilizzare un classico voltmetro a quadrante.

Quando si collega un voltmetro a un circuito, ci sono alcune semplici regole da tenere a mente.

Innanzitutto, un voltmetro (qualsiasi, anche digitale, anche un puntatore) deve essere collegato in parallelo al circuito o all'elemento, la cui tensione è prevista per essere misurata o controllata.

In secondo luogo, dovrebbe essere preso in considerazione il range di lavoro delle misurazioni. È facile riconoscerlo: basta guardare la scala e determinare l'ultimo numero sulla scala. Questa sarà la tensione limite per la misurazione con questo voltmetro. Naturalmente, ci sono anche voltmetri universali con una scelta di un limite di misurazione, ma ora stiamo parlando di un voltmetro con puntatore integrato con un limite di misurazione.

Se colleghi un voltmetro, ad esempio, con una scala di misurazione fino a 100 volt, in un circuito in cui la tensione supera questi 100 volt, la freccia del dispositivo andrà oltre la scala, "fuori scala". Questo stato di cose prima o poi porterà a danni al sistema magnetoelettrico.

In terzo luogo, durante il collegamento, vale la pena osservare la polarità se il voltmetro è progettato per misurare la tensione CC. Di norma, la polarità è indicata sui terminali (o almeno uno) - più "+" o meno "-". Quando si collegano voltmetri progettati per misurare la tensione CA, la polarità della connessione non ha importanza.

Spero che ora sia più facile per te determinare le caratteristiche principali di un voltmetro a quadrante e, soprattutto, applicarlo nei tuoi prodotti fatti in casa, ad esempio integrandolo in un alimentatore con una tensione di uscita regolabile.

Quando si lavora con vari prodotti elettronici, è necessario misurare le modalità o la distribuzione delle tensioni alternate sui singoli elementi del circuito. I multimetri convenzionali accesi in modalità AC possono registrare solo grandi valori di questo parametro con un alto grado di errore. Se è necessario eseguire piccole letture, è preferibile disporre di un millivoltmetro CA che consenta di effettuare misurazioni con precisione in millivolt.

Voltmetro digitale fatto in casa

Per realizzare un voltmetro digitale con le tue mani, hai bisogno di una certa esperienza con i componenti elettronici, oltre alla capacità di maneggiare bene un saldatore elettrico. Solo in questo caso puoi essere certo della buona riuscita delle operazioni di montaggio svolte in autonomia a casa.

Prima di realizzare un voltmetro, gli esperti consigliano di studiare attentamente tutte le opzioni offerte da varie fonti. Il requisito principale per tale selezione è l'estrema semplicità del circuito e la capacità di misurare le tensioni alternate con una precisione di 0,1 Volt.

L'analisi di molte soluzioni circuitali ha mostrato che per la produzione indipendente di un voltmetro digitale, è consigliabile utilizzare un microprocessore programmabile del tipo PIC16F676. Per coloro che non conoscono la tecnica di riprogrammazione di questi chip, è consigliabile acquistare un microcircuito con firmware già pronto per un voltmetro fatto in casa.

Quando si acquistano parti, è necessario prestare particolare attenzione alla selezione di un elemento indicatore adatto sui segmenti LED (la variante di un tipico amperometro analogico in questo caso è completamente esclusa). In questo caso, si dovrebbe dare la preferenza a un dispositivo con un catodo comune, poiché il numero di componenti del circuito in questo caso è notevolmente ridotto.

Informazioni aggiuntive. I radioelementi commerciali convenzionali (resistenze, diodi e condensatori) possono essere utilizzati come componenti discreti.

Dopo aver acquistato tutte le parti necessarie, dovresti andare al cablaggio del circuito del voltmetro (producendo il suo circuito stampato).

Prima di realizzare un circuito stampato, è necessario studiare attentamente il circuito del contatore elettronico, tenendo conto di tutti i componenti su di esso e posizionandoli in un luogo conveniente per la dissaldatura.

Schema del dispositivo elettronico

Importante! Se disponi di fondi gratuiti, puoi ordinare la produzione di tale tavola in un'officina specializzata. La qualità delle sue prestazioni in questo caso sarà senza dubbio superiore.

Dopo che la scheda è pronta, è necessario "riempirla", ovvero posizionare tutti i componenti elettronici (incluso il microprocessore) al loro posto, quindi saldarli con una saldatura a bassa temperatura. I composti refrattari non sono adatti in questa situazione, poiché sono necessarie alte temperature per riscaldarli. Poiché tutti gli elementi nel dispositivo assemblato sono in miniatura, il loro surriscaldamento è estremamente indesiderabile.

Affinché il futuro voltmetro funzioni normalmente, sarà necessario un alimentatore CC separato o integrato. Questo modulo è assemblato secondo lo schema classico ed è progettato per una tensione di uscita di 5 volt. Per quanto riguarda il componente attuale di questo dispositivo, che determina la sua potenza di progetto, mezzo ampere è abbastanza per alimentare il voltmetro.

Sulla base di questi dati, prepariamo noi stessi (o lo diamo a un'officina specializzata per la produzione) un circuito stampato per un alimentatore.

Nota! Sarebbe più razionale preparare subito entrambe le schede (per il voltmetro stesso e per l'alimentatore), senza disperdere queste procedure nel tempo.

Se lo fai da solo, questo ti consentirà di eseguire più operazioni dello stesso tipo contemporaneamente, vale a dire:

• Taglio di fogli di laminato in fibra di vetro degli spazi vuoti delle dimensioni necessarie e loro pulizia;
• Realizzare una fotomaschera per ciascuno di essi con la sua successiva applicazione;
• Incisione di queste schede in soluzione di cloruro ferrico;
• Riempirli con componenti radio;
• Saldatura di tutti i componenti posizionati.

Nel caso in cui le schede vengano inviate alla produzione su apparecchiature proprietarie, anche la loro preparazione simultanea consentirà di beneficiarne sia nel prezzo che nel tempo.

Quando si monta un voltmetro, è importante assicurarsi che il microprocessore stesso sia installato correttamente (deve essere già programmato). Per fare ciò, è necessario trovare la marcatura della sua prima gamba sul corpo e, di conseguenza, fissare il corpo del prodotto nei fori di montaggio.

Importante! Solo dopo aver avuto piena fiducia nella corretta installazione della parte più critica, puoi procedere alla sua saldatura ("saldatura").

A volte, per installare un microcircuito, si consiglia di saldare una presa speciale sotto di essa nella scheda, il che semplifica notevolmente tutte le procedure di lavoro e impostazione. Tuttavia, questa opzione è vantaggiosa solo se la presa utilizzata è di alta qualità e fornisce un contatto affidabile con le gambe del microcircuito.

Dopo aver sigillato il microprocessore, tutti gli altri elementi del circuito elettronico possono essere riempiti e immediatamente saldati. Nel processo di saldatura, devono essere seguite le seguenti regole:

• È indispensabile utilizzare un flusso attivo che promuova una buona diffusione della saldatura liquida in tutto il sito di atterraggio;
• Cerca di non tenere la puntura in un punto troppo a lungo, il che esclude il surriscaldamento della parte montata;
• Dopo aver completato la saldatura, assicurarsi di risciacquare il PCB con alcool o qualsiasi altro solvente.

Nel caso in cui non siano stati commessi errori durante l'assemblaggio della scheda, il circuito dovrebbe iniziare a funzionare immediatamente dopo aver collegato l'alimentazione ad esso da una fonte esterna di tensione stabilizzata di 5 volt.

In conclusione, notiamo che il proprio alimentatore può essere collegato a un voltmetro già pronto dopo aver completato la sua regolazione e verifica, eseguita secondo il metodo standard.

I radioamatori alle prime armi possono essere consigliati per realizzare un dispositivo semplice che viene spesso utilizzato nella riparazione o nella sintonizzazione di dispositivi radio. L'autometro combina un amperometro multi-range e un voltmetro di corrente continua e alternata, un ohmmetro e talvolta anche un tester di transistor a bassa potenza.

Un diagramma schematico di un tale dispositivo di misurazione semplificato è mostrato in Fig. qui di seguito. Misura correnti CC fino a 100 mA, tensioni CC fino a 30 V e resistenze da 50 Ohm a 50 kOhm. La commutazione di tipi e limiti di misurazione viene effettuata collegando una delle sonde alle prese Гн1-Гн10. La seconda sonda, inserita nella presa Гn11 "Generale", è comune a tutti i tipi e campi di misura.

Ohmetro a limite singolo. Comprende: microamperometro IP1, alimentatore E1 con una tensione di 1,5 V e resistori aggiuntivi R1 “Set. 0" e R2. Prima della misurazione, le sonde del dispositivo sono collegate e la freccia del microamperometro viene impostata sul segno di fine scala, che è lo zero dell'ohmmetro, con un resistore variabile R1. Quindi le sonde toccano i terminali del resistore, l'avvolgimento del trasformatore oi conduttori della sezione del circuito, la cui resistenza deve essere misurata e il risultato della misurazione viene determinato sulla scala dell'ohmmetro.

Il voltmetro a quattro limiti è formato dallo stesso microamperometro IP1 e resistori aggiuntivi R3 — R6. Con il resistore R3 (quando la seconda sonda è collegata alla presa Gn2), la deflessione di fondo scala dell'ago del microamperometro corrisponde a una tensione di 1 V, con un resistore R4-3 V, con un resistore R5 - 10 V, con un resistore R6—30 V.

Milliametro a cinque intervalli: 0-1, 0-3, 0-10, 0-30 e 0-100 mA. È formato da uno shunt universale composto da resistori R7 — R11, a cui è collegato un microamperometro IP1 con il pulsante Kn1.Questo viene fatto in modo che durante la misurazione, il microamperometro sia collegato a uno shunt attraverso il quale scorre la maggior parte della corrente misurata e non viceversa.

Il design del contatore combinato consigliato è mostrato in Fig. Microamperometro tipo M49 per frecce deviate di corrente totale 300 μA con una resistenza di telaio di 300 ohm. La resistenza variabile R1 (SPO-0.5), il pulsante KN (KM1-1) e tutte le prese del dispositivo sono fissate direttamente sul pannello frontale, tagliato da un foglio PCB di 2 mm di spessore. Il ruolo delle prese Gn1-Gn11 è svolto dalla parte presa del connettore a dieci pin. Resistori a bassa resistenza R9-R11 del tipo MOI (oa filo), il resto sono MLT per una potenza di dissipazione di 0,5 o 0,25 W. Le resistenze richieste dei resistori vengono selezionate durante la regolazione sostituendole, collegando più resistori in parallelo o in serie. Nel dispositivo descritto, ciascuno dei resistori R3 e R6, ad esempio, è composto da due resistori collegati in serie, ciascuno dei resistori R5 e R11 anch'esso da due resistori, ma collegati in parallelo.

La calibrazione del voltmetro e del milliamperometro consiste nell'adattare le resistenze dei resistori aggiuntivi e dello shunt universale alle massime tensioni e correnti dei corrispondenti limiti di misurazione e l'ohmmetro ai contrassegni della scala per resistori esemplari.

Tarare il voltmetro secondo lo schema riportato in fig. In parallelo con la batteria B1 con una tensione di 13,5 V (o da un alimentatore), collegare un resistore variabile Rp con una resistenza di 2-3 kOhm, che fungerà da resistore di regolazione, e tra il suo cursore e quello inferiore (secondo lo schema) uscita, collegata in parallelo autoprodotta calibrata (V_K) ed esemplare (V) voltmetri. Il voltmetro dell'avometro di fabbrica può essere esemplare. Innanzitutto, metti il ​​cursore del resistore di regolazione nella posizione più bassa (secondo lo schema) e accendi il voltmetro calibrato al primo limite di misurazione - fino a 1 V. Aumentando gradualmente la tensione fornita dalla batteria ai voltmetri, impostare la tensione su di essi secondo il voltmetro di riferimento, esattamente uguale a 1 V. Se allo stesso tempo la freccia del voltmetro in fase di calibrazione non raggiunge il punto finale della scala, ciò indicherà che la resistenza del resistore aggiuntivo R3 è girata risulta essere più del necessario, e se va oltre la scala, allora è meno. Quando si sceglie questo resistore, assicurarsi che a una tensione di 1 V, l'ago del voltmetro sia posizionato esattamente contro il punto finale della scala.

Allo stesso modo, ma a tensioni di 3 e 10 V, registrate con un voltmetro di riferimento, regolare le resistenze aggiuntive R4 e R5 dei seguenti due limiti di misurazione. Per tarare il quarto limite di misura non è necessario applicare ai voltmetri una tensione di 30 V. Si possono fornire 10 V e, selezionando la resistenza R6, posizionare la freccia del voltmetro da tarare sulla tacca corrispondente alla primo terzo della scala. In questo caso, la deviazione della sua freccia sull'intera scala corrisponderà a una tensione di 30 V.

Per calibrare un milliamperometro, avrai bisogno di: un milliamperometro per una corrente fino a 100 mA, un nuovo elemento 343 o 373 e due resistori variabili: un film (SP, SPO) con una resistenza di 5-10 kOhm e una resistenza del filo di 50-100 Ohm. Il primo di questi resistori di regolazione verrà utilizzato durante la regolazione dei resistori R7 - R9, il secondo - durante la regolazione dei resistori R10 e R11 dello shunt universale.

Regolare prima il resistore di shunt R7. Per fare ciò, collegare in serie (Fig. B): un milliamperometro mA esemplare, calibrabile mA_acollegato al primo limite di misura (fino a 1 mA), elemento E1 e resistenza variabile R_P... Premere il pulsante Kn1 "/" (vedi Fig. 17) dell'autometro e, diminuendo dolcemente la resistenza di ingresso della resistenza di regolazione R_v, impostare la corrente nel circuito a 1 mA. La resistenza del resistore R7 dovrebbe essere tale che con una tale corrente nel circuito, la freccia del milliamperometro calibrato sia contro la fine della scala.

Regolare allo stesso modo: il resistore R8 è al limite di 3 mA, il resistore R9 è al limite di 10 mA, quindi, sostituendo il resistore di regolazione del film con uno a filo, il resistore R10 è al limite di 30 mA e, infine, R11 è al limite di 100 mA. Quando si seleziona la resistenza del prossimo resistore di shunt, non toccare quelli già montati: è possibile abbattere la calibrazione del dispositivo ai primi limiti di misurazione.

Il modo più semplice per contrassegnare la scala dell'ohmmetro è utilizzare resistori fissi con una tolleranza di ± 5% o più. Fai cosi. Per prima cosa cortocircuitare le sonde e la resistenza di regolazione R1 “Set. О »posizionare la freccia del microamperometro sul segno finale della scala corrispondente allo zero dell'ohmmetro. Quindi aprire le sonde e collegare ad esse resistori con resistenze nominali: 50, 100, 200, 300, 400, 500 Ohm, 1 "Ohm, ecc. fino a circa 50-60 kOhm, notando ogni volta sulla scala il punto in cui devia la freccia del dispositivo. E in questo caso, crea i resistori delle resistenze richieste da resistori di altre valutazioni. Ad esempio un resistore da 40 ohm può essere formato da due resistori da 20 ohm, un resistore da 50 k ohm composto da resistori da 20 e 30 k ohm. Nei punti di deviazione della freccia, corrispondenti a diverse resistenze dei resistori di riferimento, segnare (graduare) la scala dell'ohmmetro.

Le scale di un dispositivo di misurazione combinato fatto in casa dovrebbero essere come mostrato in Fig.

Quella superiore è la scala dell'ohmmetro, quella inferiore è la scala generale del voltmetro e del milliamperometro. Dovrebbero essere disegnati il ​​più accuratamente possibile su carta patinata spessa sotto forma di una scala microamperometrica. Quindi rimuovere con cura il sistema magnetoelettrico del dispositivo dalla custodia e incollare una nuova scala, allineando con precisione l'arco della scala dell'ohmmetro con la vecchia scala. Per non smontare il microamperometro, le scale di un dispositivo fatto in casa possono essere disegnate su carta spessa in una scala appropriata in linee rette e incollate alla parete anteriore o laterale del cassetto del dispositivo.

Nel dispositivo combinato descritto, un microamperometro per la corrente I_e= 300 μA con una resistenza di telaio Ri pari a 300 Ohm. Con tali parametri del microamperometro, la relativa resistenza di ingresso del voltmetro non supera i 3,5 kOhm / V. È possibile aumentare l'impedenza relativa di ingresso e quindi ridurre l'influenza del voltmetro sulla modalità nel circuito misurato solo utilizzando un microamperometro più sensibile. Quindi, ad esempio, con un microamperometro per corrente I = 200 μA, la relativa resistenza di ingresso del voltmetro sarà 5 e con un microamperometro per corrente I = 100 μA - 10 kOhm / V. Con tali dispositivi, si espanderà anche il limite di misurazione con un ohmmetro. Ma quando si sostituisce il microamperometro con uno più sensibile, è necessario, tenendo conto dei suoi parametri I e K, ricalcolare la resistenza di tutte le resistenze dell'avometro.

In questo modo è possibile controllare o calibrare qualsiasi quadrante o voltmetro digitale (amperometro). Si consiglia di utilizzare un dispositivo digitale fabbricato in fabbrica come esemplare.

Un tale dispositivo può anche essere posizionato nel vano portaoggetti di un'auto. Durante un viaggio, può essere utile per individuare danni ai cavi elettrici, lampade inutilizzabili e far corrispondere la tensione di bordo del veicolo.

Video (clicca per riprodurre).

Letteratura: V.G. Borisov. Cerchio di ingegneria radiofonica e il suo lavoro.

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