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[工仪]电压表头改电流表、USB电压电流表、电压表两线改三线汇总贴 [复制链接]

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离线sonj
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2015-01-05
— 本帖被 發騷友 设置为精华,作者+3000M币+5专家(2015-01-07) —

之前发过几个便宜的电压表头改电流表、USB电压电流表的帖子。也经常会有坛友给我发消息询问的,今天做一个汇总,并详细说明一下。
USB电压电流表,这个做的应该最多。检测手机充电电压和电流,检测移动电源带负载能力。
使用两个表头,一个电压检测,一个电流检测。
见1楼



电压表头改电流表、USB电压电流表、电压表两线改三线汇总贴


这个是简化版的,用一个表头,即做电压表,又做电流表。使用一个拨码开关进行切换。
见2楼


电压表头改电流表、USB电压电流表、电压表两线改三线汇总贴

这个是将电压表头改单独供电,也就是常见的两线表头改三线,其中地是共的,一根供电,一根检测。
三线表,需要单独供电,最大的好处是,电压可以从零起测。甚至测量范围可以更广。
见3楼



白尾测试图

电压表头改电流表、USB电压电流表、电压表两线改三线汇总贴

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下面开始正题


先说一下表头,我买的是淘宝4.8一个。是两线的。
电压表头改电流表、USB电压电流表、电压表两线改三线汇总贴

话说这种电压表的精度还是不错的。
电压表头改电流表、USB电压电流表、电压表两线改三线汇总贴


我先说一下原理:
这种简单的电压表基本都是由这几部分组成的,
①  电源。一般是3.3V的三端稳压片子。将输入的电压稳定在3.3V,供单片机工作。由于这个表头用的是7133H,供电输入电压可以到28V(如果是7133L,只能到15V),测量范围也比较广。24V的电瓶车是没什么问题的。
②  单片机。这种简易的表头都是用单片机的AD口直接采样的,不会使用专用AD芯片的。输入电压经分压电阻将高的电压信号分压(也就得到一个低一点的电压信号)送单片机的AD采样口(比方说单片机用3.3V供电,一般AD口最高输入电压不能超过3.3V。如果外部电压有30V,没有经分压电阻分压,直接进入单片机口,那样就把单片机AD口烧坏了。)
③  数码管。用作对外输出的显示。





后部特写,一个SOIC-16封装的单片机,一个肖特基SS14防电源反接。一个3.3V稳压IC给单片机供电,两个滤波电容。两个分压电阻。一个可调电阻,校准用。
电阻13D(133K)、01C(10K),分压后进入单片机AD采样口
电压表头改电流表、USB电压电流表、电压表两线改三线汇总贴

原理图如下
电压表头改电流表、USB电压电流表、电压表两线改三线汇总贴
R1是一个可调电位器,就是用作微调的。可以自己校准,发现现实有偏差时,自己旋转电位器,自行校准。
R2、R3就是主要的分压电阻了。高的电压经R2、R3分压后,变成低电压,进入单片机AD口。
D1放反接保护。
U2就是供电部分了3.3V三端稳压管。C1、C2做电源滤波用。

[ 此帖被sonj在2015-01-19 08:56重新编辑 ]
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离线sonj

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只看该作者 1楼 发表于: 2015-01-05
下面是电压表改电流表

此电压表头简单示意原理图



改电流表头简单示意原理图


去掉分压电阻,保留分压电阻也可以,但必须把分压比降得很低,而且精度不如去掉好。
拆掉的两颗电阻就是分压电阻。


上电试试,没有电压值进入AD口,显示如下


下一步是确定检流电阻的大小。可以给电压表上电,适当高一点,然后用万用表测量单片机AD口(即分压电阻后对应的单片机口)
根据测量,大约显示1V,对应0.066V。也就是说原数显示,1V对1A,需要66mΩ的电阻。
检流电阻的目的是将电流信号转换为电压信号(因为单片机AD口只能检测电压信号,不能检测电流信号)。比方说电流为1A时,流过0.066Ω的电阻,电阻上的压降就为1A*0.066Ω=0.066V。这0.066V直接进入单片机AD口,单片机就对应输出显示了。


手里有100mΩ的2512封装电阻,六个两串三并正好,是0.066Ω


将检流电阻焊到表头上。












说明:电流表是要串到测量回路里的,而且是共电源负的。电流表的供电也要单独供电。

手机充电电流。六个2512封装,一个2512大约是1W,六个就是6W,一般的电流都没问题,1.2A充手机,摸电阻一点也不热。






[ 此帖被sonj在2015-01-05 15:05重新编辑 ]
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离线sonj

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只看该作者 2楼 发表于: 2015-01-05
下面说一下USB电压电流双显表头
就是有两个表头一个检测电压,一个检测电流



先连起来试一下有没有问题。


割好万用板



画好线



先抠出来一个方框






两个方框都扣好了


放上表头试试尺寸,正合适~


再焊接上USB母头





将电压电流表头固定


准备安装USB公头


把线都接好






最后别忘了短接 D+、D-

[ 此帖被sonj在2015-01-05 15:37重新编辑 ]
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只看该作者 3楼 发表于: 2015-01-05
下面做简化版的,用一个表头,即做电压表,又做电流表。使用一个拨码开关进行切换。
电压表原理示意图


改造简易原理图
说明:
没有断开原来的电压分压电阻,分压电阻是一个133K和一个10K。这样和0.066Ω的电阻并联起来,对取样电阻影响不大,所以就没有断开,这样最简单,不用割线~














改造好之后的样子


背面




相机拍几张









拨码开关拨到左侧电压显示



开关拨到右侧电流显示



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离线sonj

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只看该作者 4楼 发表于: 2015-01-05
电压表两线改三线
就是将供电和检测分开而已。
加了一个小锂电池,绑在电压表头背后,加了一个拨码开关,不用时将电池断开。























由于是锂电池供电,电压较低,所以绕过了二极管,减少了二极管的管压降。




下面是更改方法





[ 此帖被sonj在2015-01-05 15:31重新编辑 ]
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只看该作者 5楼 发表于: 2015-01-05
直播真好,能顺便说下哪家店的
离线wqwq212

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只看该作者 6楼 发表于: 2015-01-05
很不错  能把体积减小就更换了
离线xincho

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只看该作者 7楼 发表于: 2015-01-05
我买的电压表是3线的,怎样改电流表呢
离线阿明2012

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只看该作者 8楼 发表于: 2015-01-05
这个看到不加分对不住!
离线panjun10

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只看该作者 9楼 发表于: 2015-01-05
好厉害的东西
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