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[另类] 动手DIY一个小巧便携的电压电流表

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发表于 2020-5-17 20:43:16 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 寂静的春天 于 2020-5-19 11:46 编辑

前一阵见论坛里的凌安无线自动量程电压电流表评测活动,一时心动,差点就去参加了。想着自己只是个业余玩家,手边已经有一块优利德炮灰表了,日常使用够了,搞这么个货也不实用就放弃了。这两天收拾抽屉看见有个绿色数码管的3线电压表头,想着能否利用它做成一个小巧便携的随身电压电流表,方便移动测量,老拎个万用表到处跑也不方便,再说,万用表不能长时间开机,无法长时间监测电压,万用表的电池也烧不起,所以才有了今天的DIY作品:利用废弃的口香糖盒子D一个多量程电压电流表,可以采用18650电池供电,电流量程0~300mA、0~3A,电压量程0~30V、0~300V。

闲置的电压表头,量程30V:
IMG_20200516_171240.jpg
背面看看:
IMG_20200516_171250.jpg
取之不尽用之不竭的废弃IDE排线,从上面扯下几条作为连接导线,供DIY使用:
IMG_20200516_171305.jpg
焊上去:
IMG_20200516_172013.jpg
接线定义如图所示,除了原来就有的电源和电压检测线,我还在芯片端口的电阻位置引出一条线作为电流采样(板子右边贴片的7805稳压芯片也铲掉了,否则锂电电压太低带不起来):
IMG_20200516_173021.jpg
剪下一块洞洞板:
IMG_20200516_185504.jpg
找一块废板:
IMG_20200516_185721.jpg
板子上拆下2电阻:1M、100K,作为300V分压电阻,30V直接接上表头,不分压:
IMG_20200516_190109.jpg
分压电阻的连接方式:
IMG_20200517_174609.jpg
说明:原表头的量程是0~30V,待测电压输入端子通过2个电阻(120K和8K)分压连接到芯片,分压比15:1,所以待测电压与芯片端口电压是16:1,若量程扩大10倍,待测:端口=160:1,改装时需要串联的电阻=(160-1)*8K - 120K=1152K(1M+100K,后期加上了一枚30K和一枚22K的电阻)。

废旧电子镇流器拆下2个1欧电阻:
IMG_20200516_191018.jpg
0.075、1、1、3欧电阻准备好了,全部并联作为3A分流电阻:
IMG_20200516_191307_mh1589857963877.jpg
说明:由于原表头的待测电压:芯片端口电压=16:1,所以显示的数字是芯片实际测得电压的16倍,故安培档分流电阻=1/16=0.0625欧,手边找到的0.075、1、1、3欧电阻全部并联得到的阻值很接近这个数值。300mA档读数缩小100倍,对应的电阻就应该增加100倍,即6.25欧,实际加上去的电阻=6.18欧,约等于6.25-0.0625欧(3A档分流电阻)。

分压分流电阻全部焊上去:
IMG_20200516_192329.jpg
IMG_20200516_192342_mh1589857252502.jpg
表头也放上去,数码管焊住两脚作为固定(不接入电路):
IMG_20200516_193651.jpg
反面:
IMG_20200516_195451_mh1589858198634.jpg
废板上拆了几个电阻,8.2*2、10*2、22欧,作为300mA分流电阻:
IMG_20200516_204320.jpg
这些电阻按图连接,得到3A档的0.063欧的分流电阻和300mA档6.25欧分流电阻:
IMG_20200516_204126.jpg
300mA分流电阻需要通过小板转接上去,所以,剪下一片洞洞板:
IMG_20200516_204429.jpg
焊上元件:
IMG_20200516_205239.jpg
IMG_20200516_205312.jpg
主板上写上标记作为连接端子:
IMG_20200516_210934.jpg
小板焊上去了:
IMG_20200516_214237.jpg
IMG_20200516_214307.jpg
IMG_20200516_214315.jpg
修剪一下板子:
IMG_20200516_214607.jpg
找来一个继电器:
IMG_20200516_214623.jpg
12V的继电器,3.6V的锂电肯定吸不住,所以,馊主意来了:
IMG_20200516_214701.jpg
用剪刀撬簧片,撬几下就松了:
IMG_20200516_215130.jpg
常开触点调到0.Xmm,簧片也被撬松了,所以电压很低也能吸住:
IMG_20200516_220820.jpg
断路状态:
IMG_20200516_221735.jpg
用一块3V的一次锂电,也能吸住继电器:
IMG_20200516_221811.jpg
继电器线圈引线,玛拉胶带包裹住:
IMG_20200516_222330.jpg
继电器连接在电流采样位置,用于控制电流采样线(测电流时联通,测电压时断开):
IMG_20200516_222524.jpg
反面看看:
IMG_20200516_225406_mh1589858325175.jpg
继电器线圈接上去,接到电源输入端,通过三档电源开关巧妙控制继电器是否吸合(原理见文末电路图):
IMG_20200516_233319_mh1589858413126.jpg
找来一个汽车上的6pin接插件作为表笔插口:
IMG_20200516_212000.jpg
IMG_20200516_212030.jpg

IMG_20200516_225835.jpg
线头去皮镀锡:
IMG_20200516_230406.jpg
用粗一些的导线连接COM和3A插口:
IMG_20200516_232658.jpg
板子30V、300V、300mA测试端子接出几条线:
IMG_20200516_233248.jpg
3A线接上去,其他线焊上接插件:
IMG_20200516_234522_mh1589858588582.jpg
IMG_20200516_234531.jpg
玛拉胶带绝缘固定一下:
IMG_20200516_235528.jpg
找来一个口香糖盒子,外观还不错:
IMG_20200516_211918.jpg
盒子侧面打孔,用于安放表笔插口:
IMG_20200516_213217.jpg
可以顺利穿过接插件,并紧紧卡住:
IMG_20200516_213300.jpg
内脏全部装进去:
IMG_20200516_235906.jpg

引出三条线2条正极一条负极,锂电正极接其中一条正极线是测电压功能,接另一条线是测电流功能(通过单刀双掷船型开关转换):
IMG_20200516_235916.jpg
侧面插口已安装到位:
IMG_20200516_235923.jpg
找来两块塑料片,涂上胶水,固定继电器:
IMG_20200517_000316.jpg
IMG_20200517_091521.jpg
壳子前脸打孔用于安装开关:
IMG_20200517_092417.jpg
IMG_20200517_093209.jpg
找来一个三档三线船型开关:
IMG_20200517_093227.jpg
接上去三条线、正总、正1、正2:
IMG_20200517_100416.jpg
开关装进去,卡住:
IMG_20200517_100742.jpg
样子还不错:
IMG_20200517_100754.jpg

找来两个金属片作为电池正负极触片:
IMG_20200517_102250.jpg
分别接正总、负极两线:
IMG_20200517_102719.jpg
粘好负极触片:

IMG_20200517_103510.jpg
粘好正极触片:
IMG_20200517_103601.jpg
找来两块塑料片,,绝缘兼装饰:
IMG_20200517_152331.jpg
塑料片粘到电池仓,粘好的样子:
IMG_20200517_154202.jpg
放上一节sony的18650锂电池:
IMG_20200517_154226.jpg
盖上盖子,这就是最终的成品,样子还不错,简约大方.
正面:
IMG_20200517_155222.jpg
反面:
IMG_20200517_155242.jpg
侧面:
IMG_20200517_155259.jpg
开关向左拨,是电压档:
IMG_20200517_155317.jpg
开关向右拨,是电流档(中间是关机):
IMG_20200517_155334.jpg
PS:拍照的原因,数码管显示效果欠佳,但肉眼看上去很清晰。

表做好了,还要配上一对专用的表笔。首先拆一个汽车上的配件:
IMG_20200517_161506.jpg
掰碎插口,取出插芯:
IMG_20200517_161930.jpg
找来2条导线:
IMG_20200517_162521.jpg
焊接上插芯:
IMG_20200517_164311.jpg
最后绝缘一下,表笔做好了:
IMG_20200517_171640.jpg
表笔插座定义如图:
IMG_20200517_171614.jpg
测量6f22电池,8.56V:
IMG_20200517_171750.jpg
万用表UT33B+测量结果8.52V:
IMG_20200517_171855.jpg
测量短路电流330mA:
IMG_20200517_171946.jpg

自制表与优利德万用表串联同时测量电流。自制表313mA(10倍率读数),万用表0.31A:
IMG_20200517_172315.jpg

小巧便携,玲珑剔透,还不错。有时候测电压就可以用这玩意,比万用表方便:
IMG_20200517_180853.jpg
IMG_20200517_175702.jpg
楼下有电路图。

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 楼主| 发表于 2020-5-17 20:52:28 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
本帖最后由 寂静的春天 于 2020-5-17 22:34 编辑

整机的电路原理图:
IMG_20200517_174618_mh1589725922097.jpg

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发表于 2020-5-17 20:58:07 | 显示全部楼层
厉害,个人感觉还是万用表方便
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发表于 2020-5-17 21:08:32 | 显示全部楼层
谢谢分享,做的挺细致,就是用的时候别插错了,电流档测电压就悲剧了
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发表于 2020-5-17 21:48:09 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
都是疫情闹的
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 楼主| 发表于 2020-5-17 21:49:00 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
人在江湖飘 发表于 2020-5-17 20:58
厉害,个人感觉还是万用表方便

外出旅游可以测手电筒电池电量,还有电动车电池等等,比万用表方便
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发表于 2020-5-17 21:56:22 | 显示全部楼层
9.9的万用表也比这个好用啊
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发表于 2020-5-17 22:09:16 | 显示全部楼层
大神级别啊。感觉好复杂。不明觉厉。。。。。。。。。
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发表于 2020-5-17 22:40:22 | 显示全部楼层
牛鼻啊。。。这样也行,,大写的服~!。。开始看着还行,越看越懵逼了。。。。。
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发表于 2020-5-17 23:09:14 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
非常实用。有空我做一个品字插的电动车电压表
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发表于 2020-5-17 23:45:23 | 显示全部楼层
厉害!也是越看越迷糊了,先收藏继续学习和研究,至少仿制个使用更小锂电池的电压表还是比较方便的。
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发表于 2020-5-18 00:04:19 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
做得真小,有众仪C1偶是不想搞了
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 楼主| 发表于 2020-5-18 00:24:17 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
5448 发表于 2020-5-17 21:56
9.9的万用表也比这个好用啊

我这个表体积小,轻松装进口袋,而且还有个附加功能:小夜灯
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发表于 2020-5-18 00:36:25 | 显示全部楼层
讲道理 要是 稍微会点单片机编程 就弄不得那么复杂了
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发表于 2020-5-18 06:48:04 | 显示全部楼层
收下了,水平有限,慢慢研究
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发表于 2020-5-18 08:53:24 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
搜一下论坛,可以找到改电压电流表贴子,只需要加分流电阻就有全部功能。小信号不需要继电器,船形开关也可以省略。分压电阻换贴片,不再需要额外PCB板
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发表于 2020-5-18 10:42:12 | 显示全部楼层
买过好多两线的,三线的没有哇
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 楼主| 发表于 2020-5-18 11:15:37 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
2545889167 发表于 2020-5-18 00:36
讲道理 要是 稍微会点单片机编程 就弄不得那么复杂了

我就喜欢复杂的DIY
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 楼主| 发表于 2020-5-18 11:25:27 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
lwz642246 发表于 2020-5-18 08:53
搜一下论坛,可以找到改电压电流表贴子,只需要加分流电阻就有全部功能。小信号不需要继电器,船形开关也可 ...

普通的电压表头只能测电压,整合式的才能同时测量电压电流。对于普通的表头改造:电流档分压电阻阻值很小,如果同时接入芯片端口上,电流档分压电阻会把电压档分压电阻短路,导致无法测到正确的电压,所以要加入继电器控制。
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发表于 2020-5-18 11:38:26 | 显示全部楼层
首先支持楼主闲置物折腾利用,其次建议加串保险丝。。。。。
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