Mini sonda-woltomierz

Miejsce dobre do dyskusji nad własnymi projektami - pochwal się wszystkim co samodzielnie stworzyłeś.
ODPOWIEDZ
es2
Użytkownik
Posty: 109
Rejestracja: 13 mar 2018, 9:47

Mini sonda-woltomierz

Post autor: es2 » 05 sty 2020, 15:38

Projekt jest efektem inspiracji serią artykułów z nieistniejącego Praktycznego Elektronika. Pojawiło się tam kilka przyrządów w kształcie sondy mieszczących się w dłoni. Były tam sondy TTL/C-MOS, liczniki częstotliwości, generatory, woltomierze. Mini sonda-woltomierz to tani miernik DC/AC TRMS 1..1000V 12-bit mieszczący się w obudowie KM-80.
DSCN1248.JPG
Filmy na https://www.youtube.com/playlist?list=P ... Cf5yb8_P4z

Jest to tania i mała alternatywa do np DT-9130. Pozwala na pomiar napięć w czterech zakresach (1, 10, 100, 1000V), które są automatycznie zmieniane. Mierzone mogą być napięcia stałe jak i przemienne (True RMS). Napięcie przemienne obliczane jest programowo. Tłumik wejściowy pozwala zwiększyć rezystancję wewnętrzną niwelując wpływ miernika na badany obwód oraz zwiększa maksymalne dopuszczalne napięcie wejściowe do 100V. Sonda zasilana jest z dwóch baterii AAA. Mały pobór prądu przez mikrokontroler STM32F103RBT6, nowoczesny wyświetlacz OLED 128x32 oraz automatyczne przechodzenie w tryb uśpienia pozwalają na wydłużenie żywotności baterii. Często przydaje się funkcja pomiaru relatywnego, rzadko spotykana w tanich miernikach. Dodano też funkcję HOLD, która może się przydać gdy mierzone napięcie nie jest stabilne. Aby na granicy napięć automatyczna zmiana zakresu nie powodowała ciągłego przełączania zakresów pomiarowych wprowadzono histerezę o wartości 10% mierzonego napięcia. Poza automatyczną zmianą zakresu możliwy jest ręczny wybór zakresu. Miernik wyposażony jest w bargraf co jest opcją rzadko spotykaną w tanich przyrządach pomiarowych tak samo jak interfejs USB. Schemat urządzenia jest bardzo prosty
sch.pdf
(20.32 KiB) Pobrany 34 razy
Program jest trochę bardziej skomplikowany a to za sprawą tego, że STM32 w obudowach mniejszych niż 100pin nie mają wyprowadzenia Vref+ przetwornika ADC, które to jest podłączone do Vdd. W konsekwencji trzeba mierzyć napięcie odniesienia, którym może być zewnętrzny układ LM385-1.2 lub wewnętrzne źródło napięcia odniesienia po czym przeliczać wynik, gdyż ze względu na zasilanie bateryjne, Vdd jest nieznane.

Sonda, ze względu na niewielką dokładność przetwornika ADC w STM32 oraz rezystory o precyzji 1% w obwodach dzielnika napięcia, nie zastąpi nawet taniego multimetru ale pozwoli szybko określić napięcie w badanym obwodzie. Dzięki zwartej konstrukcji, podczas badania napięcia, nie trzeba odrywać wzroku od badanego obwodu.


Autor: Sas@elportal.pl
Ostatnio zmieniony 07 sty 2020, 23:13 przez es2, łącznie zmieniany 2 razy.

Awatar użytkownika
tom5555
Użytkownik
Posty: 625
Rejestracja: 23 sty 2008, 1:20
Lokalizacja: Zabrze
Kontakt:

Re: Mini sonda-woltomierz

Post autor: tom5555 » 06 sty 2020, 13:44

Przydatny gadget, ale przydała by się do niego jakaś obudowa. Dotknięcie płytki ręką może spowodować zafałszowanie pomiaru, o niebezpieczeństwie porażenia prądem nie wspominając.
W opisie wspomniałeś o złączu USB, w które wyposażona jest sonda, mógłbyś bardziej rozwinąć ten wątek, jakie funkcje dodaje to do wskaźnika?
Dla tych, którzy chcieli by zrobić sobie taką sondę, mógłbyś udostępnić wsad do STM'a i wzór płytki drukowanej.

es2
Użytkownik
Posty: 109
Rejestracja: 13 mar 2018, 9:47

Re: Mini sonda-woltomierz

Post autor: es2 » 06 sty 2020, 15:05

Sonda mieści się w obudowie KM-80 o czym można przeczytać na początku opisu urządzenia. Obudowę należy ekranować np grafitem w spray-u albo samoprzylepną folią aluminiową.

USB na razie nie jest używane. Jedyne zastosowanie jakie na razie widzę to kalibracja ale czy mam sens? ADC nie jest zbyt precyzyjny. Z tego też powodu uznałem, że nie ma sensu korzystać z zewnętrznego źródła napięcia odniesienia.

Wsad, wzór PCB, szczegółowy opis będzie dostępny w EdW (prawdopodobnie 5-2020 ale dużo zależy od Czytelników) i na Elportalu.

Awatar użytkownika
tom5555
Użytkownik
Posty: 625
Rejestracja: 23 sty 2008, 1:20
Lokalizacja: Zabrze
Kontakt:

Re: Mini sonda-woltomierz

Post autor: tom5555 » 06 sty 2020, 15:51

es2 pisze:
06 sty 2020, 15:05
Sonda mieści się w obudowie KM-80 o czym można przeczytać na początku opisu urządzenia. Obudowę należy ekranować np grafitem w spray-u albo samoprzylepną folią aluminiową.
Zasugerowałem się tym co widać na filmie, i zapomniałem że w opisie było wspominane o obudowie.
es2 pisze:
06 sty 2020, 15:05
USB na razie nie jest używane. Jedyne zastosowanie jakie na razie widzę to kalibracja ale czy mam sens? ADC nie jest zbyt precyzyjny. Z tego też powodu uznałem, że nie ma sensu korzystać z zewnętrznego źródła napięcia odniesienia.
Trochę liczyłem na to, że sonda może działać jako rejestrator, a odczyt danych odbywał by się przez monitor portu szeregowego.
es2 pisze:
06 sty 2020, 15:05
Wsad, wzór PCB, szczegółowy opis będzie dostępny w EdW (prawdopodobnie 5-2020 ale dużo zależy od Czytelników) i na Elportalu.
W takim razie czekam na publikację w EdW. Mam nadzieję, że AVT wprowadzi miernik jako gotowy kit z kompletem elementów.

es2
Użytkownik
Posty: 109
Rejestracja: 13 mar 2018, 9:47

Re: Mini sonda-woltomierz

Post autor: es2 » 06 sty 2020, 16:54

Praca w roli rejestratora?
Co miałoby być rejestrowane? Czas dokonania pomiaru i wynik? Do tego potrzebny RTC.
Nie za bardzo widzę sens rejestrowania w przypadku próbnika. Jakie to miałoby zastosowanie?
Praca w roli rejestratora ma sens, gdy miernik na stałe jest podłączony do badanego obwodu. W tym przypadku najprościej kupić miernik z taką funkcjonalnością i oprogramowaniem. Gdy kluczowe znaczenie ma częstotliwość pomiarów a dokładność nie jest bardzo ważna, można skorzystać z analizator logicznego z wejściami analogowymi. Można też użyć oscyloskopu cyfrowego. W EdW jak i w EP pojawiały się też opisy wielokanałowych rejestratorów analogowych. Niektóre miały możliwość komunikacji po USB.

Czy sonda pojawi się w postaci zestawu do montażu czy też zmontowanego urządzenia zależy od Działu Handlowego AVT, który na podstawie zapotrzebowania klientów wprowadza zestawy do oferty.
Należy się spodziewać, że dostępna będzie PCB. Pozostałe elementy nie są "egzotyczne" i nie ma problemu z ich zakupem.

ODPOWIEDZ