Levný miniaturní 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 mm
- Rozteč upevňovacích otvorů: 36,4 mm
Připojení
Připojení třemi vodiči.
Barva vodiče | Funkce | |
---|---|---|
bílá | měřicí vstup: 0 .. +200 V | |
červená | napájení: +5 .. +15 V | |
černá | společná zem |
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.
Jádrem voltmetru je mikrokontrolér typu 8051 s 12bitovým AD převodníkem. Napájení voltmetru je stabilizováno monolitickým stabilizátorem (proto to omezení maximálního napájecího napětí 30 V). Stabilizátor napětí je typ s nízkým úbytkem napětí LDO (Low Drop-Out). Před stabilizátorem je 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.
Údaj voltmetru | Skutečné napětí |
---|---|
0.60 | 0.4251 |
0.70 | 0.6270 |
0.80 | 0.6697 |
1.00 | 0.8699 |
2.00 | 1.8210 |
3.00 | 2.8171 |
4.00 | 3.9500 |
5.00 | 4.9174 |
6.00 | 5.8900 |
7.00 | 7.0016 |
8.00 | 7.9775 |
9.00 | 8.9580 |
10.00 | 9.9934 |
11.00 | 11.0478 |
12.00 | 12.0077 |
13.00 | 12.9876 |
14.00 | 14.0987 |
15.00 | 14.9584 |
Pro měření skutečného napětí bylo použito toto měřidlo: 6 1/2 místný voltmer Keithley 2000
Napájecí napětí voltmetru bylo 15 V.