Авторизация
Зарегистрироваться

Мини-вольтметры DC 0÷30V, двухпроводные, три знака


Цена: ~$1.3/шт. Приобретены 4 штуки разных цветов (в мае 2017 – по ~$0.6/шт, доставка 4 недели). Выбор был довольно случайным, по наитию, но оказался удачным.
На mysku.ru много описаний таких или подобных вольтметров, но ответов на свои вопросы я не нашел. Пришлось разбираться самому.

#) На рынке присутствуют несколько похожих типов вольтметров одинаковых формы и размеров, но собранных на разных платах. Здесь приведены материалы, непосредственно относящиеся к одному варианту, не отличающемуся от других по описанию. Опознать его можно только по расположению компонентов на приводимых продавцом фотографиях:
Вольтметры однополярные, рассчитаны на измерение положительных напряжений относительно общего с питанием отрицательного провода (черного). Исходно вход вольтметра подключен к линии положительного питания (красный провод) и реально вольтметр имеет диапазон измерения 4÷30V (измерять мог бы и от нуля, но недостаточно питания для его функционирования). Похоже, что эти вольтметры «заточены» под задачу контроля напряжения бортовой сети автомобиля.

Предполагалось использовать вольтметры в составе ручных тестеров разного рода с диапазонами измерения 0÷6V (устройства с 5-вольтовым питанием) и 0÷28V (автомобильное оборудование). Данные двухпроводные вольтметры этого не позволяют, но легко позволяют переделку в трехпроводный, решающую данную задачу.

Особенности

• Имеется защита от переполюсовки питания (до 40V).
• Процессор начинает работать при напряжении питания Usupp>3V, но индикаторы добираются до номинального режима яркости только при 4÷4.5V.
• При напряжении >29.9V индицирует перегрузку. И при этом практически не греется.
• Печатная плата универсальная, легко позволяет переделку под трех-проводной вариант (даже есть пятачок для пайки входного провода U-in), обеспечивающий при отдельном питании диапазоны 0 ÷ +10V и 0 ÷ +30V – «от нуля» (примеры на фото).
• Индикаторы недостаточно контрастные, внешняя подсветка так засвечивает неактивные сегменты, что опознавать показания затруднительно, особенно на зеленом и синем (требуется тонирующая пленка).
• Зеленый индикатор, видимо как ему и по спектру положено, светит очень неявно. Синий – тоже сомнительной яркости/контрастности. С желтым и красным жить можно. (Белый, за неимением, не испытывал, но внушает надежды).
• Исходно вольтметр подвирает, похоже после монтажа к нему не прикасалась рука человека (триммер коррекции стоит в крайнем положении). Но отклонение в пределах диапазона коррекции.
• Вольтметр довольно медленный (~2 изм/сек), но зато без суеты – как правило, при медленном изменении входного напряжения встречается «дрожание» показаний младшего разряда на одну единицу. (Правда встречаются и уроды, дрожащие в некоторых зонах на ±1 единицу с потерей промежуточного кода).
• Firmware прибора хорошо оптимизировано – два диапазона индикации с автопереключением (10V и 30V) без «дрожания» и заметного гистерезиса. В диапазоне 0÷10V разрешение 10mV (1000 градаций), в диапазоне 10÷30V разрешение 100mV (300 градаций). Перегрузка обозначается весьма убедительно.

Устройство и переделка

Основой вольтметра является неопознанная микросхема в корпусе NSOP16, не имеющая маркировки. Судя по объему «обвески» это микропроцессор, имеющий АЦП и способность управления 7-сегментным LED-дисплеем. Очень напоминает HT66V317 от HOLTEK, но не совпадает с ним по цоколевке.
Остается открытым вопрос относится ли эта микросхема к типу ICP (In Circuit Programmable) – неподключенные выводы имеются, или, что тоже водится, всего-навсего OTP (One Time Programmable) и мечтать о перепрошивке не приходится.
Схема входной части платы представлена на рисунке:
Исходно напряжение питания Usupp подается через диод D1 (защита от переполюсовки) на стабилизатор U1 и через «перемычку» R0 на входной делитель АЦП. При U-in=30V (верхний предел измерителя) на вход АЦП «ADC-in» поступает 2.0V (а при U-in=10V – 684mV), что обеспечивается делителем R2/R3. Триммер R1 позволяет корректировать чувствительность в пределах 5%.
Похоже АЦП имеет один диапазон и разрешение 12bit. Использует внутреннюю опору в 2.0V (в данной реализации Firmware). Есть подозрение, что многие параметры режимов АЦП задаются программно (прошивкой), аналогично HT66V317.

Для обеспечения диапазона «от нуля» необходимо перемычку R0 (0604) удалить, припаять входной провод к пятачку U-in (рисунок выше) и конечно же обеспечить питание на контакте Usupp (красный провод). Для этой цели пригоден любой 5-вольтовый источник питания, например, ЗУ мобильного телефона. Или какое-нибудь доступное напряжение из обслуживаемого прибора (5÷30V). Ток потребления мизерный (<15mA), даже не всяким USB-доктором обнаруживается.

Специальные случаи применения. Нестандартная шкала.

Иногда возникает потребность измерения какого-нибудь параметра не в стандартных единицах, да еще и с максимально возможным разрешением. И, желательно, без вмешательства в «мозги» вольтметра (замены прошивки). Например, при замене R2 на 3kΩ можно отъюстировать вольтметр на шкалу 0÷+1.0V÷+3.0V (при R2+~1/3*R1=6.2kΩ) с разрешением 1mV и 10mV. Десятичная точка не на месте, но если привыкнуть к мысли, что индицируется значение в десятинах вольта – «дециВольтах» (дВ, dV), то приемлемо.
Более неприятная ситуация при работе с модулями обнаружения газов (MQ-x) с 5-вольтовым питанием и максимальным значением сигнала 4.5÷5V. При оцифровке сигналов таких устройств с помощью вольтметра в стандартном исполнении во-первых, используется только половина шкалы индикатора (потеря разрешения), а во-вторых усложняется связь между значимой величиной измеряемого параметра и довольно абстрактным значением напряжения.
В этом случае можно принять базовое (или максимальное) значение напряжение сигнала (например, 4.5V) за 99.9% контролируемого параметра и откалибровать вольтметр так, чтобы он при этом показывал «круглую цифру» 9.99 (в этом случае более полно реализуется разрешение вольтметра – 4.5mV). Десятичная точка конечно же опять не на месте – индикация получается не в процентах, а в «десятинах». (А переставить управление точками на этой плате хлопотно-труднодоступно.)
Такое представление несколько сбивает с толку, но можно привыкнуть. Подспудное ощущение, что полная шкала измерителя соответствует круглой цифре 10.0 заметно упрощает восприятие текущего значения.
В этом варианте при входном сигнале, превышающем назначенный диапазон (4.5V), индикатор переключится в режим «10.0÷29.9V» (переместится десятичная точка), а штатное обозначение перегрузки появится при 13.5V. При гарантированном ограничении напряжения входного сигнала уровнем 4.5V получается однодиапазонный, не порождающий недоумение переключением вольтметр со шкалой в 1000 градаций.
Для реализации такого приема (перекалибровки) необходимо в вольтметре изменить делитель R2/R3 (точнее уменьшить R2) так, чтобы при 4.5V на входе делитель имел 684mV на выходе. Для этого в указанных условиях требуется R1-2-полное=R2+(R1)/2=69.2kΩ, например, R2=64kΩ (62÷68kΩ) и триммер R1=10kΩ. Можно просто зашунтировать имеющийся R2=169kΩ резистором R2ш=104kΩ (100÷110kΩ). Входное сопротивление вольтметра станет равным ~82kΩ вместо исходного ~185kΩ. (При высокоомном источнике сигнала, возможно, придется ставить буферный усилитель или калибровать вольтметр по месту). Для соответствия показания "9.99" точно 5.0V («круглое» значение разрешения – 5mV) требуется R2ш=128kΩ (130kΩ), Rвх=~87kΩ.
Эквивалентная модификация делителя увеличением R3 (до 30kΩ) более проблематична. Во-первых, неизвестно как повлияет увеличение выходного сопротивления делителя R2/R3 на шумы/дрейфы АЦП. Во-вторых, для замены R3 старый резистор необходимо удалить, а это (в стесненных условиях данной платы) очень деликатная процедура, попытаться можно, но можно и надсадиться.

Для оцифровки и визуализации показаний датчиков газа MQ-x иногда еще более удобной является калибровка с увеличенным динамическим диапазоном, когда максимальному значению сигнала датчика (5.0V) соответствуют показания вольтметра «29.9» (показанию «9.99» соответствуют 1.67V). При этом на малых концентрациях газа получается разрешение в 1.67mV, что актуально в бытовых условиях, где диапазон значимых концентраций типично соответствует диапазону напряжения аналогового сигнала в 100÷700mV (общая загазованность, поиск мест утечки газа).
При больших концентрациях (диапазон индикации «10.0÷29.9») получается разрешение в 16.7mV, но большее разрешение уже не требуется («если голову ломит выше болевого предела, то на сколько точно промилле выше – уже не важно»).
Единственная неприятность – автоматическое переключение диапазона происходит ненавязчиво, десятичная точка перескакивает незаметно и при наблюдении требуется бóльшая внимательность, надо все время помнить, какие показания были 2÷7 секунд назад.
Для такой калибровки требуется чтобы делитель R2/R3 при 5.0V на входе имел 2.00V на выходе. Необходимо R1-2-полное=R2+(R10)/2=18.6kΩ (Rвх=31kΩ), например, зашунтировать R2 (169kΩ) резистором R2ш=15÷20kΩ с добавкой от триммера R1=4.8÷0.7kΩ (достаточно номинала триммера 5kΩ).
#) Для определения абсолютной концентрации газов (в ppm) все равно придется производить индивидуальную калибровку каждого экземпляра датчика на контрольных смесях газов, процедуру труднодоступную и тематически выходящую за рамки данного описания. А для простенького тестера («показометра») предложенных решений может оказаться вполне достаточно.

PS. Материал в pdf формате здесь. (За неделю «горячего интереса» 117 скачиваний, 135 просмотров).
Планирую купить +41 Добавить в избранное +90 +152
свернуть развернуть
Комментарии (48)
RSS
+
avatar
  • DDimann
  • 15 октября 2017, 20:06
+4
Зеленый индикатор, видимо как ему и по спектру положено, светит очень неявно.
Китайцы — они очень китайские…
У них может придти два варианта, при написанном цвете «зеленый»: действительно зеленый, ярко зеленый, отлично различаемый, и желто-зеленый, очень блеклый и неяркий цвет, при приличной внешней подсветке слабо различим.
Вам, видимо, попался именно второй вариант.
Первый вариант иногда в описании лота написан как «изумрудный».
У меня есть и те, и те, можно было бы сфотографировать рядом, но дойду я до них только во вторник, а ко вторнику точно забуду…
+
avatar
  • Kartus
  • 15 октября 2017, 20:19
+1
Вам, видимо, попался именно второй вариант.
Как то маловато вариантов для китайцев. Где же вариант когда вместо зеленого светит ярко красный, а китаец заявляет, что это просто такой оттенок на мониторе?)))
+
avatar
  • DDimann
  • 15 октября 2017, 20:44
0
Таких наглых мне не попадалось.
Попадался желтый — который был так и написан, что желтый — второй вариант из списка выше.
Попадалось, что в мешке перемешалась пара сотен вольтметров разных цветов, упаковали не очень…
А так… Чего только не попадалось.
Например, что то в SOP8, в ленте упакованное, согласно листингу — новое оригинальное.
Только в ленте корпуса с разной маркировкой и следами пайки…
Так что вариантов у китайцев — как бы не больше, чем китайцев…
+
avatar
  • fps
  • 15 октября 2017, 20:53
0
Классика же )
+
avatar
  • u3712
  • 15 октября 2017, 20:16
0
Меняется ли яркость цифр в зависимости от выводимых значений на экран? Цифра «1» выводится с такой же яркостью, что и «8»?
Имею опыт взаимоотношения к «подобным» сборкам, в сегментах нет токоограничительных резисторов. Как следствие, вывод омерзительный. В данном устройстве резисторов так-же не наблюдается…
+
avatar
  • miklsh
  • 15 октября 2017, 21:36
0
Яркость от индицируемой цифры не меняется, имею такой же.
Сегментные резисторы есть, для экономии места — под индикатором.
Схема похожего, мод
+
avatar
  • dkuznets
  • 15 октября 2017, 20:38
0
Такого типа вольтметры, правда, 4-х разрядные, обсуждались у нас на Казусе
В вольтметрах STM8S использовался.
+
avatar
  • kashcei
  • 15 октября 2017, 20:41
+2
Два раза заказывал-и оба потерялись подобные…
Придёться ещё раз на грабли наступить)))
Лови +
+
avatar
0
Очень полезно.
Как то давно я на те-же грабли наступал, с переделкой в 3 провода (+UПит)
Спасибо что все так по полочкам
+
avatar
+2
Вот это обзор на простенький вольтметр!
Спасибо, сам жду два таких
Плюс за огромный труд
+
avatar
+2
Отличное начало. Особенно понравилась идея с pdf. + за обзор и в карму.
+
avatar
  • kirich
  • 15 октября 2017, 23:05
0
Материал в ПДФ и в обзоре отличается?
+
avatar
  • kargal
  • 15 октября 2017, 23:09
0
Материал в ПДФ и в обзоре отличается?

В этой теме — нет.
+
avatar
  • kirich
  • 15 октября 2017, 23:11
+1
ОК, спасибо, а то VPN настраивать неохота для сравнения было :)
+
avatar
  • mva
  • 15 октября 2017, 23:08
0
пдф такой пдф) док в архиве, прям как у китайцев зеленый.
+
avatar
  • kargal
  • 15 октября 2017, 23:14
0
пдф такой пдф) док в архиве, прям как у китайцев зеленый.

Sorry! Рассеянность попутала…
+
avatar
  • giga6yte
  • 16 октября 2017, 06:44
+2
Посоветуйте, пожалуйста, вольтметры еще меньше этого раза в полтора-два? Или отдельно двух-трехсегментные экраны, но меньше размерами. В крайнем случае в составе другого готового устройства. Очень нужны для поделок, в которых внутри мало места.
+
avatar
  • vladius
  • 16 октября 2017, 11:03
+1
Может такие подойдут aliexpress.com/item/22mm-voltmeter-AC50-600V-volt-gauge-voltage-meter-volt-meter-Indicator-lamp-voltage-meter-AD16/32806795228.html,searchweb201602_3_10152_10065_10151_10068_10344_10345_10342_10343_10340_10341_10307_10301_10060_10155_10154_10056_10055_10054_10538_10537_10059_10536_10535_10534_10533_100031_10099_10338_10103_10102_5590020_10169_10052_10053_10107_10050_10142_10051_10084_10083_5370020_10080_10082_10081_5610020_10110_10111_10112_10113_10114_10312_10313_10314_10317_10318_10078_10079_10211_10128_10073_10129_10125-10318,searchweb201603_25,ppcSwitch_3&btsid=35ae4f46-59e7-46d5-b84b-7df87595d175&algo_expid=37c0f2b3-3ec9-43d5-89e0-b63545f17791-0&algo_pvid=37c0f2b3-3ec9-43d5-89e0-b63545f17791
+
avatar
  • giga6yte
  • 16 октября 2017, 14:42
0
Спасибо за попытку помочь. Однако, судя по фотографиям аналогичных лотов, в их составе такие же вольтметры, как у автора, ну может на 10-15% меньше, этого недостаточно.
+
avatar
  • SEM
  • 16 октября 2017, 12:33
+1
У автора индикаторы 0.36 дюйма, мельче есть 0.25 дюйма: aliexpress.com/item/20pcs-lot-LED-Display-0-25-Inch-3-Digits-7-Segment-Red-LED-Display-Share/1861147273.html
+
avatar
  • giga6yte
  • 16 октября 2017, 15:00
0
Спасибо, это пока лучший вариант из имеющихся у меня. Я так понял, меньше не бывает?
+
avatar
  • SEM
  • 16 октября 2017, 15:29
+1
Я погуглил таблицу размеров, меньше 0.25" там не было. На Али в строку поиска ввёл segment led 0.25
Поиск по 0.15, 0.18 и т.п. ничего не находит.
М.б. на e-bay есть мельче, но нужно точно знать что искать, т.е. плясать от спецификаций производителей.
+
avatar
  • giga6yte
  • 16 октября 2017, 15:46
0
Во-во, я тоже так искал. Нашел только 0.25" с «1 8 8» сегментами, но толщина так и осталась 4 мм. Вместе с платой все равно многовато. Надежда только на готовые устройства.
+
avatar
  • vladius
  • 16 октября 2017, 17:05
+1
Если без схемы управления, то остаются ЖК дисплеи от наручных часов. В кнопках уже готовый вольтметр с индикатором 0.25".
+
avatar
  • giga6yte
  • 22 октября 2017, 17:19
0
Найти бы что-то типа такого:

Но по разумной цене.
+
avatar
  • Ivan_113
  • 24 октября 2017, 08:40
0
Могу немного отсыпать)))
+
avatar
  • vladdiss
  • 16 октября 2017, 08:57
0
Добавить к нему измерение тока можно??? Каким то образом???
+
avatar
  • serg_mur
  • 16 октября 2017, 09:03
0
Можно. Тут был обзор: mysku.ru/blog/aliexpress/38538.html

Есть готовые: мини амперметр.
+
avatar
  • kargal
  • 16 октября 2017, 10:20
+3
Добавить к нему измерение тока можно??? Каким то образом???

Добавить то можно, но очень осторожно.
Требуется введение датчика тока для получения напряжения, пропорционального току.
А здесь возникают две проблемы.
• Потеря напряжения (и мощности) на датчике тока (особенно если датчик просто шунт).
• Приведение диапазона сигнала датчика ко входному диапазону вольтметра (по масштабу и по базовому потенциалу) без нарушения работоспособности контролируемой цепи.
Самым всеохватывающим решением является применение датчика Холла, обеспечивающее гальваническую развязку между цепями измеряемого тока и вольтметра.

Похожая задача по организации ограничения максимального тока нагрузки ШИМ-преобразователя рассматривалась здесь (раздел «Варианты датчиков тока»).
+
avatar
  • eddi163
  • 22 октября 2017, 14:34
+1
В качестве шунта резистор 0.1ом и мерить на нем напряжение этим вольтметром
в трех проводном варианте показания будут совпадать с током через шунт
+
avatar
  • SERG27
  • 16 октября 2017, 11:28
0
была мысль воткнуть 3в литиевую таблетку( или 2) между питанием и измерением(+ к питанию). по идее должно суммироваться напряжение питания с измеряемым, что должно понизить диапазон измерения, да и включаться будет только при измерении. попробовать не успел, т.к. индикаторы ушли без переделки. :) не пробовали?
+
avatar
  • kargal
  • 16 октября 2017, 12:16
+3
не пробовали?
Извини, мелкими глупостями не занимаюсь. Только крупными.
+
avatar
0
Дороговато...-брал дешевле на ЦЕЛЫЙ цент здесь ....;-):
aliexpress.com/item/1pcs-Mini-Red-LED-Panel-Voltage-Meter-3-Digital-Adjustment-Voltmeter-free-shipping/32546657335.html
Возможно, есть ещё дешевле… Поторгуемся??(шутка!)
+
avatar
0
было бы интересно узнать погрешность
+
avatar
  • kargal
  • 16 октября 2017, 19:31
+1
было бы интересно узнать погрешность

Линейность во всем диапазоне не проверял, но судя по вышеприведенным картинкам встречается сдвиг на 20mV во всем диапазоне.
+
avatar
+3
подскажите пожалуйста годный амперметр\вольтметр, заранее спасибо!
+
avatar
  • olifa
  • 16 октября 2017, 23:43
0
Брал себе такой. Неплохая точность и линейность.
aliexpress.com/item/Digital-4-Bit-DC-200V-0-10A-Voltmeter-Ammeter-Red-Blue-LED-Dual-Display-Built-in/32586815094.html
+
avatar
  • kargal
  • 18 октября 2017, 11:45
+1
Трудно что-нибудь посоветовать при описании «годный амперметр\вольтметр» — проще поворчать.
Существует много «приличных» с разными диапазонами измерения и разными разрешением и точностью. Приборы с двумя строчками индикаторов по 4 знакоместа (например, ссылка от olifa)
бывают 4-х значными (подороже и с высоким разрешением)
.
.
.
.
и реально 3-х значными (подешевле, но с низким разрешением), у которых 4-й знак всегда только напоминает назначение табло (ток, напряжение).

Ну а дальше — выбор за пользователем.
+
avatar
  • eddi163
  • 22 октября 2017, 14:46
0
В этих приборах 0-100В и 0-10А при токах больше 3А
внутренний шунт начинает
довольно сильно греться вплоть до расплавления припоя, замечено на нескольких экземклярах.
+
avatar
  • Histrike
  • 21 октября 2017, 00:32
+4
Хороший обзор, однозначно +!
Хочу предостеречь, об этом конкретно продавце.
Заказал у него 50 шт разных цветов, два раза написал, и в комментарии к заказу, и просто в сообщении, о цветах, продавец ответил — всё ок.
Приехали все зеленые. Написал продавцу, он долго извинялся, мол ошибка вышла.
Пожалел спор открывать не стал, с каждым бывает. А зря!
Спросил если сделаю новый заказ, будут нужные цвета, клялся что будут нужные.
Сделал новый заказ, тоже на 50шт.
Продавец дал левый трек, отслеживания нет вообще.
Написал продавцу, он клялся что посылку выслал, подождал месяц — полтора пусто.
Написал продавцу, он клялся что вышлет снова, повторно, новую посылку, еще полтора месяца ожидания, в течении которых писал продавцу, сначала клялся что выслал повторно, потом вообще перестал отвечать.
Деньги вернул по спору. Эпопея заняла около 4 месяцев в сумме.
Итог, 50шт, и все зеленого цвета. Жаль потерянного времени.
+
avatar
  • kargal
  • 21 октября 2017, 09:40
+4
Мои соболезнования!
К сожалению формат mysku обязывает приводить ссылку на продавца, у которого приобрел. Но это не означает, что покупать надо именно у него. На мой взгляд главный смысл предъявляемых материалов — ознакомление со свойствами продукта, а для приобретения необходимо проявить «несгибаемую изворотливость» в поиске надежного продавца.

PS. Я зачастую предупреждаю продавца (в примечаниях к заказу), что при каких-то отклонениях от заказанных параметров заказ оплачиваться не будет. Действенность такого приема полностью не понятна, но крупных проколов еще не имел.
+
avatar
  • Histrike
  • 21 октября 2017, 11:52
0
Да, конечно! Я абсолютно согласен, что главный смысл — ознакомление со свойствами продукта.
А то, что нужно приводить ссылку на продавца, я думаю наоборот полезно. Удобно перейти по ссылке. А потом уже, если есть желание, можно искать продавца подешевле, посговорчивее и т.п. Хотя бы, даже элементарно внизу в похожих товарах.
Я просто хотел предупредить об этом конкретно продавце.
Брал такие вольтметры, до этого у других, и не раз, таких проблем не было.
Моё мнение, вольтметры отличные, для своей цены. Сочетание цена-качество на оценку 5+.
Еще раз спасибо за обзор и труд! Для меня, это полезная информация, чтобы самому не тратить время и вникать в параметры делителя.
+
avatar
  • vmzsoft
  • 21 октября 2017, 23:39
0
Единственная неприятность – автоматическое переключение диапазона происходит ненавязчиво, десятичная точка перескакивает незаметно и при наблюдении требуется бóльшая внимательность, надо все время помнить, какие показания были 2÷7 секунд назад.
Бросьте вы эти извращения!
Если вам хочется видеть изменения в реальном времени, используйте советский стрелочный тестер.
А так, для оперативной оценки обстановки, эта штучка — самое то…
+
avatar
  • eddi163
  • 22 октября 2017, 14:47
0
Хороший обзор спасибо

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.