Ein Voltmeter-Amperemeter ist ein Gerät, mit dem sowohl die Spannung als auch die Stromstärke in einer elektrischen Schaltung gemessen werden können. Ein solches Gerät kann bei verschiedenen elektrischen Arbeiten oder Experimenten nützlich sein. Wenn Sie sich für Elektronik interessieren und lernen möchten, wie Sie Ihre eigenen Geräte montieren, bieten wir Ihnen eine schrittweise Anleitung zur Montage eines Digitaldisplay-Voltmeter-Amperemeters.
Benötigte Materialien:
- Modulares digitales Voltmeter-Amperemeter;
- Gehäuse für Gerät;
- Verbindungsleitung;
- Widerstände;
- Lötstation;
- Stück Leiterplatte;
- Leiter-Kabel;
- Werkzeuge (Schraubendreher, Zangen, Pinzette).
Bevor Sie mit der Montage des Voltmeter-Amperemeters beginnen, sollten Sie sich um die Sicherheit kümmern. Stellen Sie sicher, dass Sie mit den elektrischen Sicherheitsvorschriften vertraut sind und über ausreichende Kenntnisse für den Umgang mit Elektronik verfügen. Um die Schaltung auszuführen, benötigen Sie einige Kenntnisse über die Verdrahtung von elektrischen Schaltungen und die Fähigkeit, mit einer Lötstation zu arbeiten.
Der erste Schritt bei der Montage eines Voltmeters-Amperemeters ist die Vorbereitung eines elektronischen Moduls. Wir benötigen Kabel, um das Modul mit den Kabelanschlüssen an der Vorderseite des Gehäuses zu verbinden. Zuerst legen wir fest, welche Anschlüsse für den Anschluss des Kabels vorgesehen sind und wo sie am Modul angeschlossen werden sollen. Dann löten wir die Enden der Drähte an die gewünschten Kontakte und stellen sicher, dass die Drähte lang genug sind, um das Kabel später einfach anschließen zu können.
Wir sammeln das Voltmeter-Amperemeter: Schema und Anweisung
Für die Montage eines Voltmeter-Amperemeters wird die folgende Ausrüstung benötigt:
- Arduino-Schnittstellenmodul
- Anzeige zum Anzeigen von Daten
- Stromsensor ACS712
- Anschlüsse und Kabel zum Anschluss von Komponenten
Sobald alle notwendigen Komponenten vorbereitet sind, können Sie mit der Montage des Voltmeters beginnen. Beginnen Sie mit dem Anschluss des Stromsensors ACS712 an das Arduino-Schnittstellenmodul. Mit Hilfe von Leitungen müssen die Hauptleitungen des Stromkreises an den Stromsensor angeschlossen werden.
Dann müssen Sie das Display an den Arduino anschließen. Dazu müssen Sie Widerstände verwenden, um das Display vor großer Spannung zu schützen. Der Anschlussvorgang wird normalerweise in der Dokumentation zum Display beschrieben, daher wird empfohlen, die Anweisungen für Ihr bestimmtes Display im Auge zu behalten.
Nachdem alle Komponenten angeschlossen sind, müssen Sie den Programmcode zum Sammeln und Anzeigen von Daten auf den Arduino herunterladen. Ein beliebtes Beispiel für Programmcode ist ein Programm, das die Spannung misst und in einer Variablen speichert und dann die Anzeige mit neuen Werten aktualisiert. Dieser Code kann online gefunden oder selbst geschrieben werden.
Nach Abschluss der Programmierung und dem Anschluss aller Komponenten ist das Voltmeter-Amperemeter betriebsbereit. Jetzt können Sie es an einen elektrischen Stromkreis anschließen und mit der Messung von Spannung und Stromstärke beginnen. Beachten Sie, dass bei der Arbeit mit elektrischen Stromkreisen immer die Sicherheitsvorkehrungen und die erforderliche Sicherheit beachtet werden müssen.
Ein zusammengebautes Voltmeter-Amperemeter kann für verschiedene Projekte und Experimente sehr nützlich sein. Es ermöglicht Ihnen, Spannung und Stromstärke bequem und genau zu messen, was Ihnen hilft, eine Vielzahl von Elektronikaufgaben zu lösen.
Auswählen und Vorbereiten von Komponenten
Bevor Sie mit der Montage des Voltmeter-Amperemeters beginnen, müssen Sie die richtigen Komponenten auswählen und vorbereiten. Sie benötigen:
- Mikrosteuerung: um die grundlegende Funktionslogik des Geräts zu implementieren. Eine beliebte Option ist ein Arduino Nano oder ein Arduino Uno.
- Bildschirm: um die Messwerte anzuzeigen. Sie können ein OLED-Display oder ein LCD-Display wählen, das mit dem ausgewählten Mikrocontroller kompatibel ist.
- Shunt: um den Strom zu messen. Ein Shunt ist ein Widerstand mit sehr niedrigem Widerstand, mit dem Sie den Strom anhand der darauf fallenden Spannung messen können.
- Operationsverstärker: zur Verstärkung der am Shunt gemessenen Spannung.
- Widerstände: um die Komponenten zu verbinden und die gewünschten Widerstände in der Schaltung zu bilden.
- Drähte und Anschlüsse: um alle Komponenten miteinander zu verbinden.
Alle Komponenten müssen vor der Verwendung auf ihre Funktionsfähigkeit und Integrität überprüft werden. Stellen Sie außerdem sicher, dass alle Verbindungen korrekt und sicher sind. Es wird empfohlen, Lötmittel und einen Lötkolben zu verwenden, um die Verbindungen gut zu löten.
Montage des Stromkreises
Bevor Sie mit der Montage des Voltmeter-Amperemeter-Mainboards beginnen, müssen Sie den Stromkreis montieren und überprüfen. Dies erfordert die folgenden Komponenten:
- Transformator. Wählen Sie einen Transformator mit den entsprechenden Eigenschaften aus: eine Eingangsspannung von 220 V am Eingang und eine Ausgangsspannung von 9 V am Ausgang. Verbinden Sie die Primärwicklung mit dem Wechselstromnetz und die Sekundärwicklung mit dem Stromkreis.
- Brückengleichrichter. Verbinden Sie den Brückengleichrichter mit der Sekundärwicklung des Transformators. Dadurch wird sichergestellt, dass Wechselstrom in Gleichstrom gleichgerichtet wird.
- Kapazität. Stellen Sie den Behälter am Ausgang des Brückengleichrichters ein, um das Rauschen im Stromkreis zu reduzieren.
- Spannungsregler. Wählen Sie einen Spannungsregler aus, der den gewünschten Eigenschaften entspricht: 12 V Eingangsspannung und 5 V Ausgang. Schließen Sie den Spannungsregler nach der Kapazität an.
- Filter. Installieren Sie Filter, um den Geräuschpegel zu reduzieren und Störungen im Stromkreis zu beseitigen. Die Filter müssen nach dem Spannungsregler angeschlossen werden.
- Filterkondensatoren. Schließen Sie die Filterkondensatoren am Eingang und Ausgang des Spannungsreglers an. Sie helfen, Störungen und Geräusche im Stromkreis zu beseitigen.
Wichtig: Stellen Sie sicher, dass alle Komponenten korrekt ausgewählt sind und mit der erforderlichen Leistung und Spannung übereinstimmen, bevor Sie den Stromkreis zusammenbauen. Achten Sie außerdem besonders auf die Einhaltung der Polarität der Komponenten, um eine Beschädigung der Platine zu vermeiden.
