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電壓表頭改電流表、USB電壓電流表、電壓表兩線改三線匯總貼
電壓表兩線改三線
就是將供電和檢測(cè)分開而已。
加了一個(gè)小鋰電池,綁在電壓表頭背后,加了一個(gè)撥碼開關(guān),不用時(shí)將電池?cái)嚅_。










由于是鋰電池供電,電壓較低,所以繞過了二極管,減少了二極管的管壓降。


下面是更改方法



之前發(fā)過幾個(gè)便宜的電壓表頭改電流表、USB電壓電流表的帖子。也經(jīng)常會(huì)有壇友給我發(fā)消息詢問的,今天做一個(gè)匯總,并詳細(xì)說明一下。
USB電壓電流表,這個(gè)做的應(yīng)該最多。檢測(cè)手機(jī)充電電壓和電流,檢測(cè)移動(dòng)電源帶負(fù)載能力。
使用兩個(gè)表頭,一個(gè)電壓檢測(cè),一個(gè)電流檢測(cè)。





這個(gè)是簡化版的,用一個(gè)表頭,即做電壓表,又做電流表。使用一個(gè)撥碼開關(guān)進(jìn)行切換。



這個(gè)是將電壓表頭改單獨(dú)供電,也就是常見的兩線表頭改三線,其中地是共的,一根供電,一根檢測(cè)。
三線表,需要單獨(dú)供電,最大的好處是,電壓可以從零起測(cè)。甚至測(cè)量范圍可以更廣。


白尾測(cè)試圖



先說一下表頭,買的是淘寶4.8一個(gè)。是兩線的。


話說這種電壓表的精度還是不錯(cuò)的。


我先說一下原理:
這種簡單的電壓表基本都是由這幾部分組成的,
①  電源。一般是3.3V的三端穩(wěn)壓片子。將輸入的電壓穩(wěn)定在3.3V,供單片機(jī)工作。由于這個(gè)表頭用的是7133H,供電輸入電壓可以到28V(如果是7133L,只能到15V),測(cè)量范圍也比較廣。24V的電瓶車是沒什么問題的。
②  單片機(jī)。這種簡易的表頭都是用單片機(jī)的AD口直接采樣的,不會(huì)使用專用AD芯片的。輸入電壓經(jīng)分壓電阻將高的電壓信號(hào)分壓(也就得到一個(gè)低一點(diǎn)的電壓信號(hào))送單片機(jī)的AD采樣口(比方說單片機(jī)用3.3V供電,一般AD口最高輸入電壓不能超過3.3V。如果外部電壓有30V,沒有經(jīng)分壓電阻分壓,直接進(jìn)入單片機(jī)口,那樣就把單片機(jī)AD口燒壞了。)
③  數(shù)碼管。用作對(duì)外輸出的顯示。


后部特寫,一個(gè)SOIC-16封裝的單片機(jī),一個(gè)肖特基SS14防電源反接。一個(gè)3.3V穩(wěn)壓IC給單片機(jī)供電,兩個(gè)濾波電容。兩個(gè)分壓電阻。一個(gè)可調(diào)電阻,校準(zhǔn)用。
電阻13D(133K)、01C(10K),分壓后進(jìn)入單片機(jī)AD采樣口


原理圖如下

R1是一個(gè)可調(diào)電位器,就是用作微調(diào)的??梢宰约盒?zhǔn),發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)有偏差時(shí),自己旋轉(zhuǎn)電位器,自行校準(zhǔn)。
R2、R3就是主要的分壓電阻了。高的電壓經(jīng)R2、R3分壓后,變成低電壓,進(jìn)入單片機(jī)AD口。
D1放反接保護(hù)。
U2就是供電部分了3.3V三端穩(wěn)壓管。C1、C2做電源濾波用。
下面是電壓表改電流表

此電壓表頭簡單示意原理圖


改電流表頭簡單示意原理圖


去掉分壓電阻,保留分壓電阻也可以,但必須把分壓比降得很低,而且精度不如去掉好。
拆掉的兩顆電阻就是分壓電阻。


上電試試,沒有電壓值進(jìn)入AD口,顯示如下


下一步是確定檢流電阻的大小??梢越o電壓表上電,適當(dāng)高一點(diǎn),然后用萬用表測(cè)量單片機(jī)AD口(即分壓電阻后對(duì)應(yīng)的單片機(jī)口)
根據(jù)測(cè)量,大約顯示1V,對(duì)應(yīng)0.066V。也就是說原數(shù)顯示,1V對(duì)1A,需要66mΩ的電阻。
檢流電阻的目的是將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)(因?yàn)閱纹瑱C(jī)AD口只能檢測(cè)電壓信號(hào),不能檢測(cè)電流信號(hào))。比方說電流為1A時(shí),流過0.066Ω的電阻,電阻上的壓降就為1A*0.066Ω=0.066V。這0.066V直接進(jìn)入單片機(jī)AD口,單片機(jī)就對(duì)應(yīng)輸出顯示了。

手里有100mΩ的2512封裝電阻,六個(gè)兩串三并正好,是0.066Ω


將檢流電阻焊到表頭上。








說明:電流表是要串到測(cè)量回路里的,而且是共電源負(fù)的。電流表的供電也要單獨(dú)供電。

手機(jī)充電電流。六個(gè)2512封裝,一個(gè)2512大約是1W,六個(gè)就是6W,一般的電流都沒問題,1.2A充手機(jī),摸電阻一點(diǎn)也不熱。




下面說一下USB電壓電流雙顯表頭
就是有兩個(gè)表頭一個(gè)檢測(cè)電壓,一個(gè)檢測(cè)電流



先連起來試一下有沒有問題。


割好萬用板


畫好線



先摳出來一個(gè)方框




兩個(gè)方框都扣好了


放上表頭試試尺寸,正合適~


再焊接上USB母頭





將電壓電流表頭固定


準(zhǔn)備安裝USB公頭


把線都接好






下面做簡化版的,用一個(gè)表頭,即做電壓表,又做電流表。使用一個(gè)撥碼開關(guān)進(jìn)行切換。
電壓表原理示意圖


改造簡易原理圖
說明:
沒有斷開原來的電壓分壓電阻,分壓電阻是一個(gè)133K和一個(gè)10K。這樣和0.066Ω的電阻并聯(lián)起來,對(duì)取樣電阻影響不大,所以就沒有斷開,這樣最簡單,不用割線~










改造好之后的樣子


背面




相機(jī)拍幾張








撥碼開關(guān)撥到左側(cè)電壓顯示


開關(guān)撥到右側(cè)電流顯示



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