4 простых схемы для изготовления индикатора фазы на светодиодах своими руками

В любой технике в качестве отображения режимов работы используют светодиоды. Причины очевидны – низкая стоимость, сверхмалое энергопотребление, высокая надёжность. Поскольку схемы индикаторов очень просты, нет необходимости в покупке фабричных изделий.

Из обилия схем, для изготовления указателя напряжения на светодиодах своими руками, можно подобрать наиболее оптимальный вариант. Индикатор можно собрать за пару минут из самых распространённых радиоэлементов.

Все подобные схемы по назначению делят на индикаторы напряжения и индикаторы тока.

Работа с сетью 220В

Рассмотрим простейший вариант – проверка фазы.

Эта схема представляет собой световой индикатор тока, которым оснащают некоторые отвёртки. Такое устройство даже не требует внешнего питания, поскольку разность потенциала между фазовым проводом и воздухом или рукой достаточна для свечения диода.

Для отображения сетевого напряжения, например, проверки наличия тока в разъёме розетки, схема ещё проще.

Простейший индикатор тока на светодиодах 220В собирается на ёмкостном сопротивлении для ограничения тока светодиода и диода для защиты от обратной полуволны.

Измеритель напряжения, тока, мощности на DIN рейку. Мощная штучка.

Здесь неоднократно были обзоры популярного Ваттметра, мне так же понадобился такой прибор. Но в силу специфики моей работы я решил взять его, так сказать «на вырост». Под катом вас ждут фото снаружи, внутри, а так же небольшие измерения. Я давно думал иметь у себя в хозяйстве прибор для измерения мощности, думал даже сам собрать, но в итоге присмотрел себе готовое устройство. В первую очередь в этом приборе меня привлекли три вещи, которые кардинально отличают его от известного всем ваттметра, это: Светодиодный индикатор Измерение тока до 100 Ампер Возможность монтажа на DIN рейку.

Фото упаковки и краткое описание прибора

Пришел измеритель в небольшой коробочке, на одной из боковых сторон расписано то, что прибор может измерять. Переменное напряжение Переменный ток Активная мощность Полную мощность Коэффициент мощности.

Размеры упаковки, как часто бывает, подобраны впритык, это и хорошо. Устройство не будет болтаться в своем «домике» во время пути.

Весь комплект состоит из собственно измерителя и инструкции, ничего лишнего.

Инструкция, здесь информации побольше, но вся она на английском языке. Но ТТХ можно выделить без проблем Точность измерения — 1% ± 2 знака Индикация напряжения и тока 4 значный 0.31 дюйма дисплей Индикация активной и полной мощности, а так же коэффициента мощности — 5 значный 0.31 дюйма дисплей. При токе менее 10 Ампер, минимальная дискрета отображения 0.01А, при токе более 10 Ампер, соответственно 0.1 А. Активная мощность — 0-30000 Вт Полная мощность — 0-30000 ВА Коэффициент мощности — 0.000-1.000 Скорость измерения, 2 раза в секунду. Размеры — 54х80х64мм

Устройство рассчитано под установку на стандартную DIN рейку. Ширина 3 модуля, или 54мм.

Выглядит устройство очень аккуратно. Если бы на нем был логотип АВВ или Ленграна, то я вполне поверил бы. никаких заусенцев, облоя, щелей и пр. Вверху присутствуют запланированные места под подключение внешнего датчика (у прибора существуют две модификации), у меня вариант со встроенным токовым трансформатором, поэтому эти места закрыты.

Сзади соответственно находится защелка, для фиксации модуля на DIN рейке.

А вот собственно и сам прибор. Верхние два индикатора отображают напряжение и ток. Нижний можно переключать в режим отображения активной, полной мощности или коэффициента мощности. Кнопка находится в левом нижнем углу. В правом нижнем находятся три светодиода, показывающие, какая величина сейчас отображается. При подаче питания, прибор всегда стартует с отображения активной мощности.

На правой боковой стенке находится схема подключения прибора. Все лаконично и предельно понятно.

Заглянем внутрь измерителя

Фото внутри

Внутри прибора находятся две платы, трансформатор тока, а так же направляющая трубка, в которую просовываем провод, на котором измеряется ток.

Плата блока питания и плата индикации.

А это основная плата, которая занимается измерениями и отображением. Стоит заметить, все платы хорошо промыты от флюса, криво установленные компоненты отсутствуют, пайка аккуратная, претензий нет. В устройстве использовано всего две микросхемы, драйвер дисплея tm1640, и контроллер bwl13118, который занимается всем остальным (АЦП, математика). Данные на него я найти не смог, если кто знает что это или какой у него аналог, пишите, добавлю в обзор. Подозреваю. что это может быть и какой нибудь PIC.

Клеммы достаточно простые и хорошо держат провод, тем более, что через них идет только питание измерителя.

Блок питания выполнен по схеме с гасящим конденсатором, емкость 0,82 мкФ, напряжение 630 Вольт, последнее очень порадовало, часто экономят и ставят конденсаторы на 400 Вольт.

На плате так же установлены резисторы измерения напряжения и нагрузочный резистор для трансформатора тока. Предохранитель, к сожалению, отсутствует.

Конденсатор фильтра выпрямителя, емкостью 470мкФ на напряжение 16 Вольт. Присутствуют токоограничивающие резисторы.

Первым делом проверил точность измерения входного напряжения. Результат вполне порадовал. Так как точность отображения выше, чем у моего мультиметра (3000 против 1999), то на фото заметно, что при отображении выше, чем 0,5 мультиметр отображает 1 знак в плюс, а ниже 0,5 текущее, т.е. усредняет по большему значению.

Дальнейшую проверку точности я убрал под спойлер

Для дальнейшего тестирования приготовил дополнительный кусок кабеля и розетку, что бы удобнее было подключать нагрузки.

Читал несколько раз, что с датчиками тока такого типа, как применен здесь, для повышения точности желательно, что бы проводник, на котором происходит измерение, находился по центру отверстия датчика тока. Для этого я взял кусок изоляции коаксиального кабеля, намотал сверху малярного скотча, в месте, где расположен трансформатор, а так же намотал немного изоленты на сам провод, что бы он находился максимально точно в class=»aligncenter» width=»800″ height=»600″[/img]

Точность измерения действительно немного выросла.

Так как нагрузка активная, то прибор показывает полную мощность, такую же как активную.

Коэффициент мощности соответственно равен единице.

В виду того, что я в ближайшее время не смогу найти мощную нагрузку, то пришлось использовать самое мощное, что нашел дома, и что я могу измерить обычным мультиметром. Для этого теста использован утюг. По хорошему, можно было измерить сопротивление нагревателя и высчитать ток, но разобрать современный утюг (для измерения сопротивления нагревателя) оказалось не так просто, потому я ограничился сравнением тока со своим мультиметром. Если принять, что мультиметр показывает точно, то обозреваемый прибор соврал всего на 0,12А при диапазоне измерения до 100А.

Для дальнейших тестов я достал из загашника стрелочный мультиметр с так сказать аппаратным trueRMS На этом тесте хорошо видно, почему для измерения тока потребления импульсных блоков питания (без Корректора Коэффициента Мощности необходим прибор с trueRMS. В качестве теста подключен импульсный БП нагруженный примерно на 120 Ватт. Аналоговый прибор и измеритель показали одинаковый ток в 0.7 А, цифровой обычный мультиметр занизил показания и показал 0.53 А. Перед началом измерений в аналоговом мультиметре стрелка была установлена на 0.

Полная мощность составила 166 ВА.

Коэффициент мощности при этом соответственно 0.789

Стрелка прибора стоит точно на 0.7 Ампера, лучше конечно было бы использовать соответствующий цифровой прибор, но чем богаты.

Для увеличения измеряемого тока я добавил нагрузку к импульсному блоку питания и еще подключил параллельно его входу лампу накаливания 150 (122) Ватта. Показания цифрового прибора опять занижены, так как нагрузка имеет емкостную составляющую. Активная мощность нагрузки составляет 276 Вт.

Полная мощность нагрузки при этом 301 ВА.

Коэффициент мощности немного возрос из-за добавления активной нагрузки и составил 0.910

Так как стрелка не попадает точно на деление шкалы, то я не могу сказать, что показания практически точные, скорее что разбег если и есть, то он стремится к нулю.

Резюме.
Плюсы
Качественное изготовление. Я не смог проверить прибор на больших токах, но проведенные проверки прибор прошел, результаты есть выше. Удобное исполнение, достаточная функциональность для такого прибора. Хорошо читаемый дисплей (один из пунктов, почему выбрал такой вариант). Большой диапазон измерения тока.

Минусы

Отсутствие предохранителя по цепи питания прибора. Для повышения точности измерения желательно размещение измеряемого провода по центру отверстия.

Мое мнение. Я прибором полностью доволен, предохранитель добавлю позже, не вижу в этом большой проблемы, как разместить провод по центру я показал выше. Плохо, что не получилось испытать на больших токах, хотя бы на 40-50 Ампер. Но пока показания полностью вписываются в заявленную производителем погрешность. Индикатор хороший (мне не совсем понравились приборы с ЖК дисплеем). Да, совсем забыл, нагрев прибора в процессе измерений и эксплуатации замечен не был.

Измеритель предоставлен для обзора и тестирования магазином eachbuyer.

Надеюсь, что обзор был полезен. Думаю, что найдутся люди, кому пригодится такой прибор.

Можно немного сэкономить при покупке

Магазин проводит акцию, скидка на все товары 8% при вводе купона NEWORDER8

С этим купоном измеритель будет стоить около 20 долларов.

Проверка постоянного напряжения

Нередко возникает необходимость прозвонить низковольтную цепь бытовых приборов, либо проверить целостность соединения, например, провод от наушников.

В качестве ограничителя тока можно использовать маломощную лампу накаливания либо резистор на 50-100 Ом. В зависимости от полярности подключения загорается соответствующий диод. Этот вариант подходит для цепей до 12В. Для более высокого напряжения потребуется увеличить сопротивления ограничивающего резистора.

Индикатор для микросхем (логический пробник)

Если возникает необходимость проверить работоспособность микросхемы, поможет в этом простейший пробник с тремя устойчивыми состояниями. При отсутствии сигнала (обрыв цепи) диоды не горят. При наличии логического ноля на контакте возникает напряжение около 0,5 В, которое открывает транзистор Т1, при логической единице (около 2,4В) открывается транзистор Т2.

Такая селективность достигается, благодаря различным параметрам используемых транзисторов. У КТ315Б напряжение открытия 0,4-0,5В, у КТ203Б – 1В. При необходимости можно заменить транзисторы другими с аналогичными параметрами.

Терминология

В многочисленных статьях, размещенных в Сети, можно встретить термины «указатель напряжения», «указатель низкого напряжения», «индикатор напряжения». При этом зачастую никакого разграничения между областями их использования не приводится, а иногда они даже отождествляются. Попробуем разобраться в этом вопросе.

Многочисленные правила применения электрозащитных средств, которые постоянно изменяются и переиздаются, всегда оперируют термином «указатель напряжения». При этом все подобные приборы разделяются на двухполюсные, состоящие из двух корпусов, соединенных гибким изолированным проводником; и однополюсные, содержащие один корпус. Первые работают на активном токе, протекающем через оба корпуса, а вторые – на емкостном, протекающем через тело пользователя.

Широко используемый в обиходе термин «индикатор напряжения» относится именно ко второму типу указателей. Их ранние модели выпускались в виде отвертки с индикатором-лампочкой в рукоятке. Современные устройства больше похожи на строительный маркер (правда, с металлической контактной частью на конце).

Вариант для автомобиля

Простая схема для индикации напряжения бортовой сети автомобиля и заряда аккумулятора. Стабилитрон ограничивает ток аккумулятора до 5В для питания микросхемой логики.

Переменные резисторы позволяют выставить уровень напряжения для срабатывания светодиодов. Настройку лучше проводить от сетевого стабилизированного источника питания.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:)

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)