пятница, 17 октября 2014 г.

Маленький встраиваемый вольтметр


Прикупил пару малюсеньких вольтметров. Они очень популярны, поэтому существует большое множество их вариантов исполнения. Я взял самые маленькие с двухпроводным подключением, красненький и зелёненький.

Цвета свечения на фото сильно искажены, в действительности они вполне обычные для светодиодов. При ярком внешнем освещении чтение показаний затруднено, возможно следует устанавливать вольтметры в углубление.

Оба вольтметра показывают напряжение почти одинаково, разница за пределами шага отображения (0,1 В при напряжении от 10 В и 0,01 при меньшем). И оба показывают меньшее значение, чем мой старенький бытовой мультиметр, что наталкивает меня на мысль, что калибровка у него сбилась. Это также подтверждается показаниями АЦП моих ардуинок, Pro Mini и Nano. Эталонного источника напряжения у меня нет, и покупать его для домашних целей получается дороговато, но если другие 5 устройств схожего уровня показывают меньшее напряжение, то шестое, вероятно, ошибается.

Продавцы заявляют точность для этих вольтметров в диапазоне 0,1%-1% или 0,1 В в зависимости от наглости. Неизвестно кто чем руководствуется при этом, но я бы обратил внимание на точность АЦП используемого микроконтроллера без учёта калибровки по всему диапазону. Было бы круто, если бы производитель калибровал такие вольтметры. Хотя все возможности для этого наверняка есть даже в самом простом микроконтроллере, верится в такую заботу о покупателе предельно дешёвого прибора с трудом, . Подстроечный резистор может компенсировать ошибку смещения АЦП, но это не единственный и не самый противный тип ошибки АЦП.

По типу подключения существуют два типа таких вольтметров - двухпроводные и трёхпроводные. Двухпроводные питаются прямо от измеряемой линии, отсюда есть и ограничение - измерять они могут только напряжение выше 2,5-3,5 В (зависит о реализации) и ниже максимального входного напряжения встроенного преобразователя, примерно 30-40 В, у обоих моих предел 30 В. Трёхпроводная схема обычно позволяет измерять напряжения от 0 до 100 В, но требует источника питания. Один из купленных вольтметров работает, начиная с 2,5 В, а другой с 3,5 В, но дисплей у первого достигает нормальной яркости только на тех же 3,5 В.


Конструкция устройства проста. Это один простенький микроконтроллер и дисплей. Иногда также присутствует подстроечный резистор для калибровки, но учитывая характер всех возможных искажений в АЦП микроконтроллеров, смысла это почти никакого не имеет, и может являться источником дополнительной ошибки.

Один из приобретенных вольтметров имеет калибровочный потенциометр, а второй - нет, у первого маркировка МК затёрта, у второго - STM8S003F3P6 (разрядность АЦП 10 бит). Второй я поставил в батарею шуруповёрта, где он может подвергаться ударам и вибрациям, а значит лишний движущийся элемент там ни к чему.


Показания обновляются несколько раз в секунду. При включении до первого измерения проходит меньше секунды. В батарее для дрели-шуруповёрта я поставил один из этих вольтметров через кнопку-выключатель без фиксации. Достаточно нажать кнопку и удержать её на секунду, чтобы посмотреть напряжение батареи, получилось удобно, хотя более быстрое включение (до 200 мс) смотрелось бы куда лучше.

Встречаются следующие цвета: красный, зеленый, желтый, голубой. В зависимости от реализации, дисплей может мерцать с большей или меньшей частотой. Мой зелёный мерцает с достаточно большой частотой, чтобы этого почти не было заметно, а вот красный делает это очень заметно. Не смог определить для себя, какой вариант лучше читается при тряске, но стационарно это не имеет большого значения.

Размеры 0,28", 0,36", 0.56", цифры означают высоту символов в дюймах, в моём случае это 0,28" = 0,28*25,4 = 7,1 мм. Размер всего устройства обычно превышает размеры дисплея только на размер петель для крепления, если они есть. Здесь (размер 0,28") размеры дисплея составляют 22,5 мм на 10 мм. Глубина около 10 мм, зависит от качества сборки, в одном из моих вольтметров дисплей впаян криво, что увеличило габаритные размеры всего устройства.

Найти в магазинах можно по фразам типа "mini voltmeter", "micro voltmeter", "0.28 voltmeter" и т.п. Самые мелкие стоят дороже больших. Например, свой я нашёл минимум за $1,7, а уже чуть больший размер идёт по 1.4, разные цвета стоят по-разному, обычно красный самый дешёвый.

Дополнение (январь 2015 г.)

Купил ещё один мелкий вольтметр, пришёл тот же вариант, что я поставил в батарею шуруповёрта, сейчас есть возможность сделать фото.



В этом варианте более короткие провода, чем у зелёного. А также они припаяны со стороны дисплея, что затруднит их замену в случае необходимости.

См. также

Комментариев нет:

Отправить комментарий