Mierniki modułowe – rozdzielczość i dokładność

W poprzednich artykułach MR101 i MR102  przedstawiony został interesujący podwójny moduł pomiarowy. W tym artykule omówimy pokrewne, a także zupełnie inne wersje mierników modułowych.

Inne moduły

Omawiany wcześniej moduł miał wewnętrzne oznaczenie SJ-2DCVA-10A30V. Na rynku dostępne są takie same z wyglądu modułowe mierniki napięcia i prądu w bardzo przystępnych cenach, a wszystkie pochodzą od różnych chińskich wytwórców. Ich schematy wewnętrzne i właściwości są bardzo podobne, ale nie identyczne.

Rysunek 11 pokazuje znaleziony w Internecie schemat podobnych mierników oznaczonych YB27VA w wersji 1.3. Oprócz mierników podwójnych, mierzących prąd i napięcie, dostępne są też liczne wersje pojedynczych woltomierzy i amperomierzy trzycyfrowych. One też mają podobną budowę.

W niektórych takich miernikach nie są zatarte oznaczenia mikroprocesora, którym jest albo STM8S103K3T6, albo 20-nóżkowy STM8S003F3, czasem współpracujący z rejestrem 74HC164D. W amperomierzach, zamiast LM358 i pokrewnych, często można spotkać nowsze, pojedyncze wzmacniacze operacyjne w pięcionóżkowej obudowie SMD o lepszych parametrach.

Jeśli chodzi o mierniki podwójne, oprócz 3-cyfrowych dostępne są też 4-cyfrowe. W niektórych czwarty znak służy wyłącznie do wyświetlania symbolu wolta i ampera i nie są one wcale dokładniejsze od 3-cyfrowych – przykład na fotografii 4.

Ale dostępne są też podwójne moduły czterocyfrowe o lepszej dokładności. W większości są to wersje o zakresie 33V 3A z wbudowanym bocznikiem prądowym – fotografia 5.

Warto wiedzieć, że dostępne są też małe moduły woltomierzy i amperomierzy 5-cyfrowych – fotografii 6.

Oprócz prostego mikroprocesora zawierają one oddzielny przetwornik A/C, niektóre 16-bitowy, a inne nawet 18-bitowy, więc ich dokładność jest, a przynajmniej może być, znacznie większa niż trzycyfrowych.

Trzeba pamiętać, że amperomierze o zakresie do 10A zazwyczaj mają wbudowane boczniki. Przy większych prądach potrzebny jest zewnętrzny dedykowany bocznik – przykład na fotografii 7.

Musi to być bocznik przeznaczony do danego urządzenia i zakresu pomiarowego – nieodpowiedni bocznik da na wyświetlaczu błędne wyniki i dla ich skorygowania trzeba byłoby zmieniać wartość wzmocnienia wzmacniacza operacyjnego, co wiąże się z dodatkowymi kłopotami i ryzykiem uszkodzenia.

Wszystkie omawiane mierniki mierzą napięcia i prądy stałe. Dostępne są też podobne mierniki napięć i prądów zmiennych – przykłady na fotografiach 8 i 9.

W następnym artykule MR104 omówione są nietypowe zastosowania opisywanych modułów.

 Piotr Górecki