Digitální voltmetr LED modul mini – 200V DC

Levný a přitom velmi kvalitní modul čtyřmístného digitálního voltmetru pro měření kladného stejnosměrného napětí. Možnost napájení z měřeného napětí.

Zobrazení s červenými – zelenými – modrými sedmisegmentovkami LED s výškou číslic 7 mm.

Všechny barvy jsou dostatečně kontrastní. Nejlépe svítí zelená. Modrá a červená svítí tak normálně. U modré to ani není vhodné, aby displej měl vysoký jas.

Připojuje se třemi vodiči. Voltmetr má automatickou volbu rozsahu. Je doplněn o kalibrační trimr.

Technické údaje

• Napájení: 5–15 V/10–15 mA *)
• Zobrazení: 00.00 – 09.99 – 10.00 – 99.99 – 100.0 – 199.9 V
• Vstupní odpor: 800 kΩ

• Rozsah pracovních teplot: –10 .. +60 °C
• Zobrazování: cca 3× za sekundu
• Přesnost: ±0,3 % / ±2 digit
  dána mikrokontrolérem s 12bitovým rozlišením

*) Čtěte praktické poznámky níže.

Rozměry panelového voltmetru

• Výška číslic: 7 mm
• Rozměry modulu: 11 × 340 × 10,5 mm (š × d × v)
• Rozměry displeje: 10,5 × 32,5 mm
• Průměr upevňovacích otvorů: 2,1 mm
• Rozteč upevňovacích otvorů: 36 mm

Připojení

Připojení třemi vodiči.

Měřené i napájecí napětí mají společnou zem. Lze také napájet plovoucím (izolovaným, bezpotenciálovým) napájením.

Spojením červeného a bílého kablíku měří voltmetr vlastní napájecí napětí, tj. ze kterého je napájen. Užití například v automobilech, měření solárních panelů apod. Měřit tedy můžete jen v rozsahu napájecího napětí.

Z důvodu čitelnosti je bílý vodič ve schématech kreslen žlutě.

Z důvodu čitelnosti je bílý vodič ve schématech kreslen žlutě.

Z důvodu čitelnosti je bílý vodič ve schématech kreslen žlutě.

Z důvodu čitelnosti je bílý vodič ve schématech kreslen žlutě.

Praktické poznámky

Napájecí napětí

V technických parametrech od výrobce modulu je uveden rozsah 5–15 V. Voltmetr jsem podrobil testu a nejmenší napájecí napětí, kdy je možné rozeznat údaj na displeji je 2,5 V pro červený a zelený displej. Modrý začne svítit až od 3 V, což je dáno typem diod v segmentovce (modrá LEDka také nesvítí při napětím nižším než 3 V). Nízké napájecí napětí je totiž hraje podstatnou roli, když testujete Li-Ion nebo Li-Pol baterie. Nepotřebujete pak jiný zdroj napájecího napětí a tester (voltmetr) může být napájený z jen jednoho bateriového článku, klidně i z toho, který měříte nebo který právě dobíjíte.

Sám výrobce uvádí, že nejvyšší doporučované napájecí napětí 15 V je možné překročit až do 30 V, ale zároveň upozorňuje, že se zkrátí životnost voltmetru. Je to logické: na monolitickém stabilizátoru vzniká úbytek napětí, který se proměňuje v teplo, chladicí plocha této součástky je veškerá žádná (SMD pouzdro) a tak se čip může třeba za půlrok vytrvalého provozu vyhřát.

Maximální měřitelné napětí je 200 V (naměřeno), od této hranice již pak hrozí zničení procesoru. Automatická volba rozsahu pracuje přes dvě dekády.

Přesnost a kalibrace

Pokud vám přesnost voltmetru dostačuje, na kalibrační trimr nesahejte. Je to SMD typ a ty mají životnost nějakých 10 až 20 otáček.

Popis konstrukce

Při měření vlastního napájení je totiž velmi podstatný rozdíl oproti voltmetrům na bázi obvodů 7106, které v tomto režimu nemohly měřit a muselo se k nim dodělávat plovoucí napájení pomocí izolovaných DC/DC měničů. Měřené a napájecí napětí tak mohou mít společnou zem, což je velká výhoda v jednoduchosti napájení.

Jádrem voltmetru je mikrokontrolér typu 8051 s 12bitovým AD převodníkem. Takové bitové rozlišení běžné levné mikrokontroléry používané v konkurenčních voltmetrech nemají. Přesnost voltmetru předčí i běžné levné multimetry, jejichž kvalita je stále velmi nízká, nepoužívejte je proto jako standard pro srovnání nebo pro kalibraci. Každý jednotlivý voltmetr je ve výrobě kalibrován na šestimístném voltmetru.

Napájení voltmetru je stabilizováno monolitickým stabilizátorem s nízkým úbytkem napětí LDO (Low Drop-Out), který má maximální napětí 30 V. Z důvodu rezervy výrobce voltmetru uvádí limit 28 V. Čip ve stabilizátoru je velmi malý a kvůli miniaturizaci je okolní chladicí plocha na plošném spoji minimální, proto se kvůli vyhřátí čipu při dlouhotrvajícím provozu doporučuje modul napájet napětím 5 až 12 V. Před stabilizátorem je proti přepólování napájení zapojena ochranná dioda.

Test

Jeden náš zákazník, emeritní vysokoškolský pedagog, nechal svého kolegu, aby voltmetr podrobil malému testu. Výsledek je v tabulce.

Ukazuje se, že vzhledem k použití mikrokontroléru je přesnost voltmetru nejmenší při měření velmi malého napětí (do 3 V). Proto prosím na to při měření berte ohled. Při měření větších napětí je chyba naprosto minimální.

Pro měření skutečného napětí bylo použito toto měřidlo:  6 1/2 místný voltmer Keithley 2000

Napájecí napětí voltmetru bylo 15 V.

Bezpečnostní upozornĕní

Tento produkt není určen laikům. K jeho instalaci jsou nezbytné odborné předpoklady, tj. je potřeba určitá míra profesních znalostí elektrotechniky. Nutností před započetím montáže a práce s tímto produktem jsou zkoušky podle příslušných paragrafů Vyhlášky 50, nebo nyní novĕ podle Zákona 250/2021 Sb.