Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Растянутая шкала вольтметра зарядного устройства

    Растянутая шкала вольтметра зарядного устройства


    В этой статье я хочу рассказать о добавлении дополнительной «растянутой» шкалы 10-15 В на вольтметр зарядного устройства, поскольку именно в этом диапазоне находится вся интересующая информация о состоянии аккумуляторной батареи, рассмотрим две схемы для «растягивания» шкалы, их достоинства и недостатки. Также будет предложена ещё одна программа, позволяющая заменить размерность любой шкалы прибора с магнитоэлектрической системой отклонения и радиальной шкалой.

    Можете считать меня ретроградом и консерватором, но для зарядных устройств я предпочитаю аналоговые измерительные приборы. Так же, как и настенные часы мне больше нравятся со стрелками, а не с цифрами. Конечно, с точностью цифровых приборов аналоговым трудно состязаться, но в данном случае большая точность и не нужна, здесь важнее наглядность и качественная оценка процесса зарядки.

    Инструмент
    1. Ручной лобзик
    2. Дрель
    3. Свёрла ø1, ø3.2, ø4.2мм.
    4. Паяльник
    5. Принтер

    Материалы
    1. Измерительные приборы М42100 и М1001
    2. Припой ПОС-60, пассивный флюс
    3. Цапон-лак
    4. Растворитель (646, ацетон)
    5. Герметик
    6. Транзисторы КТ315, КТ361, диоды Д9, стабилитроны КС133А,
    7. Резисторы- подстроечные и постоянные типа МЛТ 0.125
    8. Фольгированный стеклотекстолит

    Приборы- М42100 ток полного отклонения 30 мА. и М1001 (это предположительно, головка использовалась в газоанализаторе в качестве индикатора и не имела никаких опознавательных знаков) на 50 мкА.

    Сначала рассмотрим самую простую и распространённую схему, кочующую в интернете из одной статьи в другую в разных интерпретациях, не меняющих сути.
    Растянутая шкала вольтметра зарядного устройства

    Разжевывать схему, я думаю, не стоит, вкратце- R2 служит для обеспечения тока «открытия» стабилитрона, напряжение стабилизации которого является начальной точкой измерения. Резистор R1 определяет конечную точку шкалы. Стабилитрон обычно используют прецезионный Д818, который надо ещё найти, потому я пошел другим путём. Вместо стабилитрона я применил его аналог на дискретных элементах.

    Предвижу летящие в мою сторону «тапки». Да, я знаю о существовании TL431, но во первых- не у всех он есть (покупать- это не для меня, когда есть мешок старых радиодеталей), во вторых- компактность в данном случае не нужна (TL431 я приберёг для других целей), ну и в третьих- это просто практика разработки трассировки и изготовления монтажных плат. Повторюсь- я ретроград, и мне проще нарисовать схему и трассировку печатки на тетрадном листе «в клеточку», чем делать это на компьютере (я честно пытался, но видимо это не для меня), к тому же для единственного экземпляра такие телодвижения не оправданы.

    Итак, схема аналога регулируемого стабилитрона, которая так же кочует из статьи в статью в интернете.

    Для двух диапазонов измерения напряжений («0-20» и «10-15») в результате получилась вот такая схема:

    Резисторы R6 и R7 –многооборотные, диоды VD1,VD2 обязательно германиевые, они служат для термокомпенсации. Х1- клеммы для подключения к точкам измерения, Х2- для переключения диапазонов («0-20» или «10-15»). Относительно исходной схемы резистор, обеспечивающий «открытие» стабилитрона не нужен, так как измерительная головка имеет низкое сопротивление, и начальный ток вполне достаточен для работы аналога стабилитрона.

    Трассировку печатной платы я делал на листе ученической тетради.

    Как я уже говорил, прибор собран из старых радиодеталей, поэтому печатная плата разработана исходя из того, что оказалось под рукой. Для желающих повторить схему приведу слова В.С.Высоцкого: «Колея эта только моя, выбирайтесь своей колеёй»

    Печатную плату я изготавливаю так: на подходящем куске фольгированного стеклотекстолита размечаю контуры будущей платы, затем резаком («царапалкой») отрезаю. Дуги окружности выпиливаю ручным лобзиком.

    Затем намечаю отверстия. Для этого я накладываю рисунок на заготовку платы, совмещаю их, и шилом накалываю точки будущих отверстий (кстати, если присмотреться, проколы видны на чертеже платы)
    затем сверлю ø1мм.

    Цапон-лаком на отверстиях делаю контактные площадки

    Дорожки прочерчиваю при помощи рейсфедера. 6686

    Травление произвожу в растворе 50% соляной кислоты и 12% пергидроля (остальное, естественно, вода). Процесс травления:

    Не стану утомлять мелкими подробностями, после сборки получилось вот что:

    Настройку и замену шкалы этого прибора рассмотрим позже, а пока перейдём к другой схеме с другой измерительной головкой.

    Здесь так же нового ничего не придумано, и схема так же гуляет по интернету. Речь пойдёт о мостовой схеме, в одно из плеч которой установлен стабилитрон, напряжение стабилизации которого является начальной точкой отсчёта измерения. Итак, исходная схема:

    Была преобразована для использования в двух режимах измерения.

    Так же как и у предыдущего прибора клеммы Х1 предназначены для измерения, Х2- переключения режимов. В качестве стабилитрона на 10В. использованы три КС133А, включенных последовательно. Диод VD4 служит для термокомпенсации. Подстроечные резисторы R2 R6 служат для установки конечных значений показаний прибора в своих диапазонах, R5- для балансировки моста (установки значения «10В» в «нулевой» точке шкалы).

    Трассировка печатной платы так же выполнялась на тетрадном листе
    Изготовление платы аналогично описанному выше, по этому повторяться не стану, фотографий, думаю, будет достаточно.


    Теперь приступаем ко второй части «Марлезонского балета», а именно к замене шкалы на измерительной головке М42100.


    То, что эта головка была когда-то амперметром, значения не имеет, главное, что она электромагнитной системы, имеющей равномерную шкалу, то есть угол отклонения стрелки прямо пропорционален протекающему через рамку току.

    Для переделки нашего измерительного прибора сначала потрошим его. В прямом смысле, то есть скальпелем вырезаем герметик, соединяющий корпус с лицевой панелью.

    Для программы рисования шкалы, которую я взял программа рисования шкал, понадобятся данные, обозначенные на фото:

    С помощью этой программы я нарисовал несколько шкал, одна из которых предполагает использование прибора в качестве амперметра

    И распечатал их на принтере.

    Аккуратно, чтобы не повредить стрелку, демонтируем пластину шкалы с прибора, открутив два винта с ограничителями перемещения стрелки

    Новую шкалу наклеиваем либо поверх старой, либо на обратной стороне, роли не играет- они симметричны.

    На шкалах я специально нарисовал дуги, и не случайно сделал разрыв между ними. Для большей информативности было решено нанести цветную маркировку состояния аккумуляторной батареи и процесса зарядки. Из разных источников в интернете вывел «среднюю температуру по больнице», то есть- истина где-то посередине, и установил на шкале метки: 10-11,2В – недопустимо низкий заряд, глубокий разряд батареи (красный), 11,2-12,2В – низкий заряд, недостаточный для эксплуатации, батарея разряжена (желтый), 12,2-14,4В – рабочее напряжение, оптимальная зарядка (зелёный) и 14,4-15В – недопустимо высокое напряжение, «кипение» электролита (красный).

    Сборка измерительного прибора производится в обратном порядке. Особое внимание хочу обратить на установку ограничителей стрелки, нужно установить их так, чтобы стрелка немного переходила крайние деления. И для этого совсем не надо воздействовать на неё механически, чтобы не повредить её достаточно просто подуть на стрелку.

    Окончательно собираем измерительный прибор, устанавливая переднюю панель на корпус, используя любой герметик (можно даже
    применить «жидкие гвозди»). В итоге переделанная головка выглядит так:

    Переделка прибора М1001 происходит по той же методике

    Кстати, шкала, которая на фото находится на приборе, была нарисована мной лет десять назад в программе FrontDesigner 3.0

    Разрисовывание фломастерами промежутка между шкалами и обратная сборка так же практически ничем не отличается.

    Окончательно измерительная головка выглядит так:

    В третьей части «Марлезонского балета» рассмотрим настройки приборов. Настройка схемы для прибора М42100 заключается в установке напряжения «открытия» аналога стабилитрона резистором R2 и установке конечной точки «15В» R6. Для этого понадобится регулируемый источник питания. Устанавливая на нём поочерёдно напряжения 10,2В и 15В начинаем «вгонять в диапазон» соответствующими резисторами. Двух- трёх таких манипуляций вполне достаточно.

    Чтобы не засорять статью практически одинаковыми снимками я их объединил в один

    На резонный вопрос- почему настройку нужно начинать с 10,2В, а не с 10,0 как указано на шкале отвечаю: любой стабилитрон, и даже его аналог, в начале ВАХ имеет нелинейный участок и из за этого в самом начале шкалы прибор безбожно врёт. Этот недостаток схемы в данном случае значения не имеет и нисколько не отражается на процессе зарядки аккумулятора. На крайней правой фотографии видно, что при 10,0В стрелка указывает 10,1В, а с «нулевой» отметки она трогается при 9,3В

    Мостовая схема лишена этого недостатка и показания во всём диапазоне совпадают с показаниями мультиметра. Но при напряжении ниже «нулевого» (10,0В) предела стрелка отклоняется влево, что для зарядного устройства так же не существенно.

    На этом я заканчиваю статью об измерительных приборах с «растянутой» шкалой, надеюсь кому-то она будет полезной.
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Собираем внешний аккумулятор

    Намотка высоковольтной катушки для шокера своими руками

    9
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    9.3
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    9
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 9.08 из 10 (голосов: 12 / История оценок)

    Добавить комментарий

    26 комментариев
    R555
    Хатуль Мадан,
    Что я хочу тебе сказать. Действительно, стрелочники данной системы обладают важным преимуществом по сравнению с цифровыми в плане того, что можно быстро видеть по стрелке колебания тока или напряжения. А цифровик пока пересчитает с его гадким двойным преобразованием, важные изменения не увидишь. friends


    Кто не ошибается, тот не делает ничего.
    ino53
    Немного юмора на эту тему. Приносит мужик изм. головку, можно ли сделать из нее амперметр. Без проблем, подобрал шунт, вскрыл, на шкале риски на каждом ампере поставил, собрал - пользуйся. Он - А цифирки? Я - За стакан водки и этого много. Надулся, ушел. Через пару дней приносит - не работает.  Шкалу он сделал  замечательную. Разобрались - когда он сам разбирал-собирал, сдвинул корректор нуля, стрелка ушла влево. Он не корректором, ограничителем выставил стрелку на ноль. Если человек - дурак, то это надолго - он еще и полярность перепутал, при включении стрелка должна была идти налево, а она и так уже на упоре, неподвижная, полная иммитация сгорания головки.  xaxa 
    ino53
    Интересный результат получается, если в первом варианте схемы параллельно стабилитрону поставить подобранный резистор - на начальном участке шкалы, условно с четверть, в "сжатом" виде вольтметр будет показывать напряжение от нуля до напр. стабилитрона, скажем, 10 В, а дальше будет растянутая шкала, как описано.
    Хатуль Мадан Автор
    R555,
     но мне понравился переключатель S1 "перевозка". А это ведь важный элемент и далеко не все знают, для чего замыкают контакты таких приборов при транспортировке. 
    Вообще-то я свою зарядку никуда не вожу, и никому не даю. Но вот однажды (ещё на "десятке") проезжал под ЛЭП 750, приёмник стал глючить, а у прибора ТЛ4М (старенький такой) включенного на измерение напряжения стрелка взбесилась, он у меня на пассажирском сидении лежал.

    Я учёный, а не шарлатан! Земля у них круглая, человек от обезьяны произошел, начитаются желтой прессы, понимаешь, а потом им ракеты многоступенчатые подавай...
    Хатуль Мадан Автор
    ino53,
    А ведь действительно, на тырнетовской схеме перепутана полярность прибора. И печатку я разрабатывал по ней, ну тут получилось как в математике "минус на минус".
    Вот эту трассировку тоже в статью не вставил, и "минус" прибора находится на левой стороне, так что у меня-то всё срослось, по тому, что печатка на прибор поставлена дорожками к креплению, а в схеме действительно ошибка, даже по направлению проводимости диода и стабилитронов это видно.
    Я учёный, а не шарлатан! Земля у них круглая, человек от обезьяны произошел, начитаются желтой прессы, понимаешь, а потом им ракеты многоступенчатые подавай...
    ino53
    Цитата: Хатуль Мадан
    Но получилось же!

    Я вот про эту схему:

    Когда перемыка на Х2 вниз - все ОК, а когда вверх, вывод (-) РА только(!) к (+) через R6, плюсовее быть не может. Стрелки - куда листричство бежит.smile
    А может, R6 подкл. не к (+), а к (-), тогда вроде непротиворечиво...)))
    R555
    Хатуль Мадан,
    Ошибки присутствуют, но мне понравился переключатель S1 "перевозка". А это ведь важный элемент и далеко не все знают, для чего замыкают контакты таких приборов при транспортировке. Чтобы точный стрелочный механизм прибора магнитоэлектрической системы не угробить при транспортировке от вибрации, точнее колебания рамки и стрелки. Даже в копеечных индикаторах дешёвых советских кассетников 3 класса индикаторы шли с запаяными накоротко ножками. Но когда есть некая нагрузка, тогда эта перемычка была не нужна. При сборке, разумеется перекусывали её. yes
    Кто не ошибается, тот не делает ничего.
    Хатуль Мадан Автор
    Гость Борис,
    именно
    магнитоэлектрической системы
    Ну нахлестал я себя уже ушами по щекам за свою торопливость, память моя оказалась не безграничной, вот и допустил оговорку. За оценку статьи спасибо.
    Я учёный, а не шарлатан! Земля у них круглая, человек от обезьяны произошел, начитаются желтой прессы, понимаешь, а потом им ракеты многоступенчатые подавай...
    Хатуль Мадан Автор
    ino53,
     плюс-минус прибора не перепутано?  
    Схему брал из тырнета
    Если верить ей, то должно быть правильно (а может и нет, но у меня работает, разбирать и смотреть, менял ли я полярность, сейчас лень)
    В Х2 замыкание средней точки с верхней, КМК, полная шкала, с нижней - растянутая? 
    Да, именно так. Конечно нужно было нарисовать переключатель, и подписать где что. Ну, что выросло, то выросло, "Sapienti sat".
    Хотя нет, не получается...  
    Но получилось же! Хотя, конечно, лишний контур с R3 получается, но это особой роли не играет.



    Я учёный, а не шарлатан! Земля у них круглая, человек от обезьяны произошел, начитаются желтой прессы, понимаешь, а потом им ракеты многоступенчатые подавай...
    Гость Борис
    Иван_Похмельев,
    В тексте у автора ошибка, А-метр со
    шкалой 75, действительно, именно
    магнитоэлектрической системы, о чём говорит символ справа, а у эл. 
    магнитных шкала н/равномерная.
    Статья неплохая, автору спасибо. 
    ino53
    Цитата: Хатуль Мадан
    вот и допустил ляпы.
    А здесь ничего, напр., плюс-минус прибора не перепутано? В Х2 замыкание средней точки с верхней, КМК, полная шкала, с нижней - растянутая? smile Хотя нет, не получается... А насчет рисования шкалы - посадил внучку с каллиграфическим почерком цифирки нарисовать тоненьким 0.8 мм маркером для рисования плат, но даже обещанные 5 руб. (около 2 у.е.) не помогли, дрогнула нежная девичья рука, испортила последнюю цифру, пришлось лезвием скоблить dontknow

    Хатуль Мадан Автор
    Иван_Похмельев,
    Да, в статье "косяков" хватает, писал в спешке, вот и допустил ляпы. Даже поприветствовать в начале не удосужился, и некоторые фото пропустил
    но я исправлюсь. 
    Я учёный, а не шарлатан! Земля у них круглая, человек от обезьяны произошел, начитаются желтой прессы, понимаешь, а потом им ракеты многоступенчатые подавай...
    Иван_Похмельев
    главное, что она электромагнитной системы
    Главное, что она магнитоэлектрической системы.;)
    И где вторая схема, с диодом VD4?
    Korolev
    Хатуль Мадан,
    я и упёрся в механику прибора 
    Ну, иногда и изобретение велосипедов бывает полезным времяпрепровождением!  smile 
    Хатуль Мадан Автор
    ino53,
    Вроде есть такое: аналоговый перемножитель, аж целая микросхема...))) 
    Korolev,
    Ну, тогда, для начала, стоило бы погуглить ...
    Согласен. что-то совсем из головы вылетело, что можно электроникой вопрос решить, скорее всего из за идеи Новий Стандарт,
     на одном приборе 2 котушки вставить, стрелки соединенные 
     я и упёрся в механику прибора.
    Я учёный, а не шарлатан! Земля у них круглая, человек от обезьяны произошел, начитаются желтой прессы, понимаешь, а потом им ракеты многоступенчатые подавай...
    Korolev
    Хатуль Мадан,
    я имел ввиду как сделать ваттметр своими собственными руками 
    Ну, тогда, для начала, стоило бы погуглить ...
    Результатов: примерно 23 600 (0,53 сек.)
    Там много всяких вариантов, есть и простые:
    , а есть и посложнее:
      smile 
     
    ino53
    Цитата: Хатуль Мадан
    как сделать ваттметр своими собственными руками.

    Вроде есть такое: аналоговый перемножитель, аж целая микросхема...)))
    Хатуль Мадан Автор
    Korolev,
    А если и нет, то задача тоже решаема:
    Ваттметр Robiton PM-1 BL1 12145 ... 869 р ... Точность+/-1% или +/-0.1 Вт (0-100 Вт); +/-1% (100-3600 Вт) 

    Конечно можно и так, но я имел ввиду как сделать ваттметр своими собственными руками.
    Я учёный, а не шарлатан! Земля у них круглая, человек от обезьяны произошел, начитаются желтой прессы, понимаешь, а потом им ракеты многоступенчатые подавай...
    Korolev
    Хатуль Мадан,
    Если есть знакомый токарь, то задача вполне выполнима.
    А если и нет, то задача тоже решаема:
    Ваттметр Robiton PM-1 BL1 12145 ... 869 р ... Точность+/-1% или +/-0.1 Вт (0-100 Вт); +/-1% (100-3600 Вт) 
      smile 

    Хатуль Мадан Автор
    Новий Стандарт,
     на одном приборе 2 котушки вставить, стрелки соединенные 
     Не нужно никакие стрелки соединять. Всё гораздо проще, и в то же время сложнее- вместо постоянного магнита системы нужно заменить на электромагнит точно таких же размеров, тогда обмотка эл.магнита будет выполнять роль токовой, а рамка- напряжения. Работать будет даже на переменке, но показывать только активную мощность. Если есть знакомый токарь, то задача вполне выполнима.
    Я учёный, а не шарлатан! Земля у них круглая, человек от обезьяны произошел, начитаются желтой прессы, понимаешь, а потом им ракеты многоступенчатые подавай...
    Korolev
    Новий Стандарт,
    Вот думаю как пожожим образом Ваттметр изготовить
    Смотря для каких целей, и какая требуется точность. Если, к примеру, напряжение фиксировано, ну или изменяется в незначительных пределах, то для приблизительной прикидки мощности достаточно амперметра.  scratch  
    Новий Стандарт
    ino53,
    А да в счетчика эл.энергии, две котушки, паралел-последов- но там алюминевый диск постоянно вращается, если тока нет то стоит, а ток без напряжения там не может попасть. Выходит в стрелочном приборе Ваттметре надо все обнулять если или тока или напряжения нет
    Понял квантовую механику - гений
    ino53
    Цитата: Новий Стандарт
    на одном приборе 2 котушки вставить, стрелки соединенные 

    Не, не получится, при токе 0 А, т.е. при мощности 0 Вт катушка напряжения все-равно будет стрелку отклонять... ok Как там у старых счетчиков было устроено, не в курсе... dontknow
    Новий Стандарт
    Вот думаю как пожожим образом Ваттметр изготовить, на одном приборе 2 котушки вставить, стрелки соединенные 
    Понял квантовую механику - гений
    Хатуль Мадан Автор
    ino53,
    Один из дефектов в них - выгорание головки амперметра. 
    Это точно, причина- неправильное подключение шунта. Или как у моего знакомого, встроенным шунтом благополучно расплавило корпус прибора. Вот для него я и сделал такой прибор:
    с выносным шунтом. Сейчас соберусь духом, статью про это напишу.
     но мы проще делаем, маркером дорисовываем
    Тоже раньше в рукопашную рисовал, только пером и тушью, всегда хотелось чтобы всё выглядело "под фирму".​​​​​​​​
    Я учёный, а не шарлатан! Земля у них круглая, человек от обезьяны произошел, начитаются желтой прессы, понимаешь, а потом им ракеты многоступенчатые подавай...
    ino53
    Показал эту статью своему старому другу, ему сейчас этих зарядных в ремонт натащили целую стопку, ведь похолодало, ЗУ людям стали нужны. Один из дефектов в них - выгорание головки амперметра. В том случае, если она универсальная, измеряет через переключатель вольты или амперы, то такая доработка прямо просится. Тем более, что ему лень этим заниматься, за небольшой прайс сбросил мне эту работу. А я и рад, буду второй вариант пробовать, но в виде отдельной платки. А шкалу так делать - красиво, конечно, good , но мы проще делаем, маркером дорисовываем smile 

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии