Elektrikoff09.ru

Журнал "Электросети"
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как правильно подключить вольтметр в авто

Как правильно подключить вольтметр в авто

Каждый контрольный или измерительный прибор, установленный в панели приборов машины, информирует водителя о работоспособности определённой системы автомобиля. Это позволяет эксплуатировать машину без ущерба для её технического состояния. Однако система электроснабжения многих автомобилей лишена возможности для такого контроля. Владельцы машин пытаются самостоятельно решить такие проблемы установкой амперметра или вольтметра, а некоторые владельцы устанавливают оба этих указателя.

Амперметр, установленный в электрическую цепь, будет показывать потребляемый системой электрический ток. По этим данным можно судить о процессе зарядки аккумулятора и своевременно выявить и устранить возникшие проблемы. Вольтметр также позволяет держать этот процесс под контролем водителя, чем повышается срок службы электрооборудования. Вот основные причины установки этих приборов на автомобиль.



Зачем амперметр в машине

Подключенный в электрическую сеть автомобиля амперметр показывает силу тока, направленную на заряд аккумулятора, и в большей степени даёт информацию о состоянии заряда батареи. По шкале легко понять косвенные сигналы, которые посылает бортовая сеть. В результате легко считать следующие параметры:

  • Степень разряженности батареи. Показатель способен изменяться в зависимости от влияния внешних факторов. Данная информация помогает ориентироваться водителю в том, сколько сможет автономно работать АКБ.
  • Процесс зарядки батареи. Скорость и качество зависит от разных процессов, включая окружающую температуру, первоначальный заряд источника питания, манеру езды.
  • Состояние генератора. От характеристик прибора зависит прогресс зарядки и работоспособность во время езды.
  • Потребление тока. Благодаря амперметру удаётся узнать расход тока на потребителей в конкретный момент.
  • Текущая мощность генератора. Установленный прибор подсказывает, достаточно ли мощности для обеспечения нагрузки. Это актуально для машин, в которых вмонтирована дополнительная электроаппаратура, например, встроены нештатные аудиосистемы.
  • Просто высчитать реальную потребительскую мощность. Для каждого прибора несложно определить уровень мощности, умножив получаемую силу тока на напряжение. Это позволит определить время автономной работы АКБ для разных потребителей.

Если подключать приборы классического образца, то автомобилист будет получать все перечисленные сведения. Когда автовладелец включает в сеть модель амперметра нового поколения, то, кроме основных сведений, водителю будут предоставляться данные в расширенном формате, более информативно.

Читайте так же:
Скрытые розетки для кухни установка

Представляем вашему вниманию предельно простое и безопасное устройство для измерения параметров электрического тока в домашней сети. Оно подойдет как для самогонщиков, имеющих в хозяйстве дистиллятор или колонну с регулируемым электрическим ТЭНом, так и другим людям, желающим иметь дома электрический счетчик, функционал которого выходит далеко за рамки стандартного прибора для учета электроэнергии. Итак, измерительная розетка – устройство для измерения потребляемой мощности (мгновенной или суммарной – по желанию), напряжения, силы тока или его частоты.

Что представляет собой умная измерительная розетка

Розетка для измерения мощности тока.Внешне – это очень компактное устройство с цифровым дисплеем, электрической вилкой (для подключения к бытовой сети) и стандартным разъемом (для подключения потребителей). Кроме этого розетка ваттметр имеет в комплекте небольшую инструкцию на английском языке. Но, учитывая простоту обращения с прибором, данная аннотация вряд ли для кого-то будет полезной. Дисплей – монохромный, а управление устройством осуществляется с помощью кнопок. Всего их пять:

  • Function или Set – основная кнопка, с помощью которой переключаются режимы измерения (герцы, амперы, ватты и т. д.);
  • Cost – кнопка, позволяющая задать стоимость электроэнергии (за 1 кВт/ч);
  • Reset – скрытая кнопка для сброса заранее введенных настроек.
  • Energy – кнопка включения устройства в автономном режиме (от батареек), одновременно являющаяся переключателем функций прибора;
  • Up – переключатель измеряемых параметров.

В целом умная розетка с ваттметром достаточно проста в управлении. Освоить работу с ней нетрудно, даже если рассчитывать исключительно на собственную интуицию. Основные измерительные функции становятся доступны уже при включении в бытовую розетку (то есть без батареек). Если задействовать в работу две небольшие батарейки (типа «таблетка»), устройство будет способно сохранять в памяти все параметры, даже если электричество в сети будет отключено. Данная функция полезна для тех, кого, к примеру, интересует стоимость потребленной электроэнергии каким-либо прибором за определенный промежуток времени. Если же розетка вольтметр, амперметр, ваттметр используется вами исключительно для измерения мощности в процессе дистилляции, батарейки и вовсе не нужны, но две батарейки все же входят в комплект устройства.

Читайте так же:
Почему планшет самсунг не заряжается от розетки

Особенности работы

В основе измерительного функционала лежит электронный алгоритм подсчета параметров электрического тока, который проходит через измерительную розетку ваттметр в единицу времени. Каждый параметр регистрируется отдельным модулем устройства, после чего обрабатываются встроенным процессором и выводятся на дисплей в понятном для простого обывателя виде. Зная буквенные обозначения, в которых выражается мощность тока, его напряжение, а также прочие параметры переменного тока, разобраться в показаниях прибора можно без особого труда. В итоге, если цифровой бытовой ваттметр в розетку купить, то можно очень легко выполнять следующие операции:

  • измерять величину мгновенной мощности в цепи электрического ТЭНа, что далеко не все запчасти для самогонного аппарата умеют делать;
  • фиксировать расход электроэнергии, а также ее стоимости за определенный промежуток времени (например, за одну перегонку);
  • вести учет времени работы электрического нагревателя и так далее.

В комплекте цифрового ваттметра, включаемого в розетку, есть инструкция по применению, которая написана на английском языке. Впрочем, она пользователю не понадобится, ведь настройка прибора и включение его в работу проще, чем взаимодействие с обычным электронным калькулятором. Основные параметры же измерительного устройства приведены на картинке ниже.
Измерительная розетка ваттметр для самогонного аппарата

Пересчет тока амперметра при использовании ТТ

Для определения точного значения тока, измеренного по амперметру через трансформатор тока необходимо знать:

  • Предел амперметра по току
  • Шкалу амперметра в единицах
  • Коэффициент трансформации ТТ
  • В некоторых случаях надо знать число витков измеряемого кабеля через тт, для определения коэффициента тт по табличке самого аппарата

Допустим предел амперметра 2,5 А, число делений 150, коэффициент трансформации 100/5. И получили при измерении 67 делений. Сколько же это в амперах?

Получаем: вся шкала 2,5А — 150 делений; Значит Х ампер это 67 делений. Из этой пропорции получаем вторичный ток =2,5*67/150=1,117 А. Далее этот вторичный приводим к первичному умножив на коэффициент трансформации равный 20. Получаем, что измеряемый ток равен 22,3 А. Примерно так можно считать.

Читайте так же:
Системники для компьютера розетка

Пожалуй, самое труднодоставаемое — это микросхемы СА3162Е. Из аналогов нам известна только NTE2054. Возможно есть и другие аналоги. С остальным значительно проще. Как уже сказано, выходную схему можно сделать на любом дешифраторе и соответствующих индикаторах. Например, если индикаторы будут с общим катодом, то нужно КР514ИД2 заменить на КР514ИД1 (цоколевка такая же), а транзисторы VТ1–VТЗ перетащить вниз, подсоединив их коллектора к минусу питания, а эмиттеры — к общим катодам индикаторов. Можно использовать дешифраторы КМОП-логики, подтянув их входы к плюсу питания при помощи резисторов.

В общем-то оно совсем несложное. Начнем с вольтметра. Сначала замкнем между собой выводы 10 и 11 D1, а подстройкой R4 выставим нулевые показания. Затем, убираем перемычку, замыкающую выводы 11–10 и подключаем к клеммам «нагрузка» образцовый прибор, например, мультиметр.

Регулируя напряжение на выходе источника, резистором R5 настраиваем калибровку прибора так, чтобы его показания совпадали с показаниями мультиметра. Далее налаживаем амперметр. Сначала, не подключая нагрузку, регулировкой резистора R5 устанавливаем его показания на ноль. Теперь потребуется постоянный резистор сопротивлением 20 От и мощностью не ниже 5W.

Устанавливаем на блоке питания напряжение 10V и подключаем этот резистор в качестве нагрузки. Подстраиваем R5 так чтобы амперметр показал 0,50 А.

Можно выполнить калибровку и по образцовому амперметру, но нам показалось удобнее с резистором, хотя конечно на качество калибровки очень влияет погрешность сопротивления резистора.

Таким же образом можно сделать и автомобильный вольтметр:

Схема самодельного автомобильного вольтметра

Самодельный автомобильный вольтметр на микросхемах

От первой схемы эта отличается только входом и схемой питания. Такой прибор теперь питается от измеряемого напряжения, то есть измеряет напряжение, поступающее на него как питающее.

Напряжение от бортовой сети автомобиля через делитель R1-R2-R3 поступает на вход микросхемы D1. Параметры этого делителя такие же как в первой схеме, то есть для измерения в пределах 0. 99.9V.

Читайте так же:
Переходник без провода розетка

Но в автомобиле напряжение редко бывает более 18V (больше 14,5V уже неисправность). И редко опускается ниже 6V, разве только падает до нуля при полном отключении. Поэтому прибор реально работает в интервале 7. 16V. Питание 5V формируется из того же источника, с помощью стабилизатора А1.

Видео о создании цифрового вольтметра своими руками:

Подключение амперметра и вольтметра

Данные прибору получили наибольшее распространение у радиолюбителей. Амперметры данного типа обладают равномерной шкалой и хорошей чувствительностью. Внешний вид такого прибора на рисунке с низу.

Измерители тока магнитоэлектрической системы

Чувствительным элементом такого амперметра является рамка из тонкого картона или фольги с намотанной на нее катушкой. Рамка находится как бы в подвешенном состоянии на двух полуосей — кернах, концы которых упираются в подпятники. К рамке крепится противовес и стрелка. Вся эта конструкция находится в внутри сильного постоянного магнитного поля, то есть вокруг рамки находится магнит. Выводами катушки рамки являются две спиралевидные пружины, благодаря им стрелка удерживается в исходном состоянии. Стрелка прибора выставляется в положение 0 за счет корректора закрепленного на корпусе прибора и рычага соединенного с пружиной.

Принцип работы амперметра

При возникновении тока на катушке рамки вокруг нее возбуждается магнитное поле. Оно начинает взаимодействовать с магнитным полем постоянного магнита и рамка будет стремится повернуться так, чтобы ее полюса рамки находились напротив полюсов магнита противоположной полярности. Чем больше ток на рамке тем сильнее ее магнитное поле и значительнее усилие поворачивающее ее. При пропадании тока в цепи катушки рамки на нее начинают воздействовать пружины. Благодаря этому рамка возвращается в исходное состояние.

Приборы магнитоэлектрической системы способны измерять только постоянные или пульсирующие токи. Для измерения переменных токов их следует преобразовать в постоянные такой же величины.

Читайте так же:
Правильная прокладка провода для розеток

Измерение токов и напряжений, шунтирующий резистор

Схема подключения амперметра с шунтом

Для измерения постоянного тока в цепи, прибор подключается последовательно нагрузке. Ток проходящий в этой цепи не должен превышать пределы подключаемого прибора. В противном случае шкала прибора зашкалит, а при существенном превышении может сгореть обмотка рамки. Для увеличения диапазона измерения тока в цепь добавляют шунтирующий резистор. Данный резистор подключается параллельно амперметру. Рассчитывается он по формуле

Rш=Rи/(Iп/Iи-1)

Где, Iп — предел измерения в Амперах.
— ток полного отклонения стрелки в Амперах.
— сопротивление рамки прибора в Омах.
Например: имеем микроамперметр с параметрами Iи=100мкА=0,0001А. Сопротивление рамки 1000Ом. Требуется рассчитать шунт для измерения токов до 100мА=0,1А.
Rш=1000/(0,1/0,0001-1)=1Ом

Измерение напряжения и добавочный резистор

Схема подключения вольтметра с добавочным резистором

Для измерения напряжения Вольтметр подключается параллельно нагрузке. При отсутствии Вольтметра можно подключить амперметр. Но следует учесть, что амперметры способны измерять относительно низкие напряжения. Так как в них отсутствует или слишком мало добавочное сопротивление катушки. Добавочный резистор подключается последовательно с прибором и позволяет расширить пределы его измерения.

Расчет добавочного сопротивления

Для измерения напряжения Вольтметр подключается параллельно нагрузке. При отсутствии Вольтметра можно подключить амперметр. Но следует учесть, что амперметры способны измерять относительно низкие напряжения. Так как в них отсутствует или слишком мало добавочное сопротивление катушки. Добавочный резистор подключается последовательно с прибором и позволяет расширить пределы его измерения.
Расчет добавочного сопротивления

Rд=(Uп/Iи)-Rи

где, Uп — максимальный предел измерения напряжения в Вольтах
— ток полного отклонения стрелки в Амперах.
— сопротивление рамки прибора в Омах.
Например: имеем тот же самый амперметр, что и в предыдущем примере. Iи=100мкА=0,0001А. Сопротивление рамки 1000Ом. Максимальный предел измеряемого напряжения 10В.
Rд=(10В/0,0001мА)-1000Ом=99000Ом=99кОм

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector