Iba za pár eur si môžete kúpiť tento digitálny panelový merací prístroj, pomocou ktorého môžete zmerať výstupné napätie a výstupný prúd zdroja jednosmerného napätia. Testovali sme ho a boli sme veľmi spokojní s presnosťou.

Panelové meradlo do 100V (náhrada za pôvodný typ) - klikni (Aliexpress

Panelový merač

Panelový merací prístroj je zobrazený na obrázku nižšie. V puzdre so šírkou 48 mm a výškou 29 mm sú dva štvor miestne zobrazovacie jednotky so siedmimi segmentovými LED displejmi ako údaj. Horný má červený displej a meria jednosmerné napätie medzi 0,000 V a 33,00 V. Dolný má modrý displej a meria jednosmerný prúd medzi 0,000 A a 3 000 A. Oba meracie systémy sú spojené do spoločného referenčného bodu. Tento merací prístroj je určený na meranie výstupného napätia a prúdu napájacieho zdroja alebo batérie a jeho  konštrukcia je "predprípravou" pre zabudovanie do už existujúceho zariadenia. Merač musíte napájať jednosmerným napätím medzi 3,5 V až 28,0 V. Ak je merané napätie medzi týmito limitmi, môžete ho použiť na napájanie merača.

Vzhľad a rozmery dvojitého panelového merača.

Pripojenie meracieho prístroja

Na zadnej strane meracieho prístroja sú dva konektory, jeden s tromi vodičmi a druhý s dvoma hrubšími vodičmi.

Funkcia piatich vodičov je:

• Tenký červený vodič: kladné napájacie napätie Vcc+.
• Tenký čierny vodič: GND.
• Tenký žltý vodič: vstup meraného napätia.
• Hrubý čierny vodič: GND.
• Hrubý červený vodič: výstup z aktuálneho merača, ide do záťaže.

Oba čierne vodiče sú vzájomne prepojené a tvoria spoločný zemniaci bod panelového merača.

Na zadnej strane merača sú dva konektory pre napätie a prúd.

Elektronika merača

Na obrázku nižšie zobrazujeme prednú a zadnú stranu dosky plošných spojov. IC v pravom hornom rohu PCB je 74HC595D, 8-bitový sériový paralelný výstupný posuvný register. Samozrejme, že tento obvod nemôže byť hlavným čipom tohto obvodu, pravdepodobne je skrytý na druhej strane pod displejmi. Na ľavej strane dosky plošných spojov môžete zreteľne vidieť bočník pre meranie prúdu. Úbytok napätia sa meria ako indikácia prúdu, ktorý ním preteká.

Obe strany DPS.

Montáž merača

Merač sa zmestí do výrezu presne 45 mm x 26 mm, ktorý musíte urobiť na prednom paneli. Toto „presne“ by sa malo brať doslovne, pretože ak je výrez príliš veľký, merač vypadne z predného panela. Príruba puzdra vyčnieva zo všetkých strán iba 1,5 mm.

Technické údaje

Výrobca poskytuje tieto technické údaje:

• Napájacie napätie: 3,5 V DC ~ 28,0 V DC
• Napájací prúd: typicky 10 mA
• Rozsah merania napätia: 0,000 V ~ 33,00 V
• Rozlíšenie napätia: 10 mV
• Merací rozsah prúdu: 0,000 A ~ 3,000 A
• Rozlíšenie meraného prúdu: 1 mA
• Presnosť: ± (0,3% + 2 číslice)
• Meracia rýchlosť: 200 ms na jedno meranie
• Odpor prúdového bočníka: 25 mΩ
• Sedemsegmentové displeje s rozmermi: 0,28 palca
• Dĺžka pripojovacích vodičov: 13,5 cm
• Rozmery: 48 mm x 29 mm x 26 mm
• Hmotnosť: 21 g

Začlenenie merača do obvodu

Ak je merač napájaný z vlastného zdroja napätia, zapojenie je znázornené na obrázku nižšie.

Napájanie merača z vlastného zdroja napätia a prúdu.

Ak je merač napájaný z meraného napätia, môžete použiť schému zapojenia uvedenú nižšie. Tenké červené a žlté vodiče sú v tomto prípade spojené. To isté platí pre tenké čierne a silné čierne vodiče. Uvedomte si, že túto schému zapojenia môžete použiť, iba ak napätie, ktoré sa má zmerať, je medzi limitmi 3,5 V a 28,0 V. Nezabudnite tiež na to, že v obidvoch navrhovaných obvodoch je úbytok napätia na bočnom odpore sériovo s výstupným napätím zdroja napätia. Napätie nad záťažou je preto o niečo nižšie ako napätie prichádzajúce zo zdroja napätia. Podľa špecifikácií je odpor prúdového bočníka iba 25 mΩ a maximálny pokles napätia na tomto odpore je iba 75 mV. K tomu sa však vrátime pri testovaní tohto merača.

Napájanie merača zo spločného zdroja napätia a prúdu.

Inštalácia merača do regulovateľného laboratórneho zdroja

Ak merané napätie môže byť menšie ako 3,5 V alebo väčšie ako 28,0 V, môžete použiť obvod uvedený na obrázku nižšie. Tento príklad je nastaviteľný laboratórny napájací zdroj s výstupným napätím, ktoré môže byť nastavené medzi 0 V a 30 V. Usmerňovač dodáva napätie, ktoré je pri záťaži maximálne 35,0 V. Pretože toto napätie je príliš vysoké na to, aby ním bol napájaný merač, tak sa na jeho "zrazenie" použije 12V zenerova dióda. Toto redukuje napájacie napätie merača na maximum 23 V, čo je bezpečná hodnota za každých okolností. Prúdový bočník je zapojený medzi uzemňovacie spojenie primárneho vyhladzovacieho kondenzátora a uzemnenie stabilizačného obvodu. Pokles napätia na bočníku je potom kompenzovaný stabilizačným obvodom. Výstupné napätie zostáva konštantné, aj keď sa zvyšuje záťažový prúd. Teraz sa však k nameranému napätiu pripočíta pokles napätia v bočníku. Ak nastavíte napätie 12,00 V pri nulovej záťaži, indikácia napätia sa zvýši, keď zaťažíte napájací zdroj. Je to trochu neprirodzené, je to však vlastné spôsobu, akým sú merania prúdu a napätia spojené v meracom prístroji spoločným „studeným“ pripojením.

Ak to nechcete, musíte do zemného vedenia medzi napájanie a zaťaž začleniť prúdový bočník za stabilizátor. Potom budete merať „skutočné“ výstupné napätie dodávané zdrojom. V takom prípade však toto skutočné výstupné napätie poklesne, ak zaťažíte napájací zdroj, pretože pokles napätia nad bočníkom nie je kompenzovaný stabilizátorom.

Zapojenie merača v obvode regulovateľného zdroja ako merač napätia a prúdu.

Meranie niekoľkých pevných parametrov

Merač bol napájaný vlastným napájacím napätím zo stabilizovaného napájacieho zdroja. Ukázalo sa, že spotreba prúdu bola 11,2 mA a táto hodnota bola úplne nezávislá od hodnoty napájacieho napätia. Minimálne potrebné napájacie napätie bolo 3,20 V, pri nižšej hodnote náhle zhasli displeje. Hodnoty uvedené na oboch displejoch sú úplne nezávislé na napájacom napätí, preto by ste ich nemali stabilizovať. Vnútorný odpor žltého vodiča (vstup napätia) voči čiernemu vodiču (kostra) je 109,9 kΩ. Veľmi dôležitým parametrom je samozrejme odpor prúdového bočníka. Čím je menšia, tým je menšia strata napätia. Podľa špecifikácií je tento odpor iba 25 mΩ. S našou skúšobnou vzorkou bolo namerané napätie 0,1387 V medzi pocínovanými koncami skratovacích drôtov (dva silné drôty) pri prúde 3 A. To zodpovedá odporu 46 mΩ. Použitá konštrukcia s bipolárnym konektorom a dvoma 13,5 cm dlhými drôtmi nie je príliš užitočná. Vodiče majú vnútorný odpor, ktorý nemožno zanedbať, a navyše hrá úlohu kontaktný odpor konektora. Dizajnéri si mohli zvoliť lepšie pre dva spájkovacie výstupky čo najbližšie k bočníkuna DPS. Potom môžete integrovať aktuálny merač s dvoma vodičmi, ktoré sú vo vašom obvode čo najkratšie a najhrubšie.

Presnosť merača pri meraní napätia

Merač bol napájaný vlastným zdrojom napájania 15 V a odčítanie voltmetra bolo nastavené na presne 2 V až 30,00 V v krokoch 2 V pomocou digitálne nastaviteľného zdroja napájania. Presný multimeter bol pripojený k žltým a čiernym tenkým vodičom, merajúcim rovnaké napätie. Výsledky sú uvedené v nasledujúcej tabuľke.

Presnosť pri meraní napätia.

Presnosť merača pri meraní prúdu

Merač bol napájaný z vlastného napájacieho zdroja 15 V a prúdový merač bol napájaný z 20 V napätia pomocou digitálne nastaviteľnej prúdovej záťaže nastavenej na presne 0,200 A až 2 000 A v krokoch po 200 mA. Bohužiaľ, naša súčasná záťaž nedokáže zvládnuť vyššie prúdy. Referenčný merač bol braný do série s aktuálnou záťažou. Výsledky sú uvedené v nasledujúcej tabuľke.

Presnosť pri meraní prúdu.

Náš záver pre Ruideng 33V-3A

Panelové meradlo do 100V (náhrada za pôvodný typ) - klikni (Aliexpress

Boli viac než prekvapení vynikajúcim výkonom tohto extrémne lacného merača. Ak chcete zmerať výstupné napätie aj výstupný prúd zdroja jednosmerného napätia, tento merač je vynikajúcou voľbou. Jediným zlepšením, ktoré vidíme (a tiež by to ušetrilo nejaké peniaze výrobcovi), je výmena napájacieho konektora za dva spájkovacie výstupky na doske plošných spojov vedľa bočníka.