Die Probleme der gemeinsamen Masse mit Voltmeter und Amperemeter

Aug 15 2020

Entschuldigung, wenn dieser Beitrag wieder einmal ein Noob in der Elektronik ist. Ich habe einen Abschluss als Ingenieur in Audio, habe aber neu eine Leidenschaft für Elektronik entdeckt und unterrichte mich nebenbei.

Ich versuche, ein Tischnetzteil aus einem alten ATX-Netzteil zu bauen, das ich herumliegen habe.

Ich habe die ATX-Versorgung getestet, recherchiert und weiß, dass es eine gemeinsame Basis zwischen allen Ausgängen der Versorgung gibt.

Ich habe vor kurzem 3 x 100V 50A Voltmeter Amperemeter gekauft.

Spezifikationen:

Wiring voltage: 4.5-30V DC
Note: The maximum input voltage can not exceed 30V, otherwise there is the danger of burning
Working current: ≤20mA
Measuring range: DC 0-100V 0-50A
Minimum resolution (V): 0.1V
Refresh rate: ≥100mS / times
Measure accuracy: 1% (± 1 digit)
Minimum resolution (A): 0.01A
Operating temperature: -15 to 70° c

Ich hätte gerne 3 Sätze Bindungspfosten, das wird meine "Last" , 12 V, 5 V und 3,3 V sein. Jeder Stromkreis hat sein eigenes Voltmeter Amperemeter. Ich kenne das Problem, aber auch der Grund, warum sie so günstig sind, ist, dass der Shunt mit der negativen Seite der Last verbunden ist, und ich weiß, dass dies ein großes Problem sein kann, da alle Ausgänge eine gemeinsame Masse haben. Ich bin mir nur nicht sicher, WARUM es ein Problem ist.

Ich habe überlegt, respektable Relais (gesteuert mit einem Kippschalter) im Minus jedes Shunts zu platzieren, um die Messgeräte trennen zu können, die ich nicht verwende. Das würde dann aber wiederum bedeuten, dass ich nicht mehr als einen Ausgang gleichzeitig nutzen kann.

Ich habe über diese 2 Optionen nachgedacht, bin mir aber nicht sicher, ob sie das Problem lösen werden, da die Zähler immer noch mit der gemeinsamen Basis verbunden sind:

Ich kann den Stromeingang des 5-V- und 12-V-Voltmeter-Amperemeters von der ATX-Versorgung an seine DC-Versorgungsspannung (zur Last) anschließen, da der Stromeingang des Messgeräts zwischen 4,5 und 30 V liegen muss und der 3,3-VI-Anschluss an a angeschlossen werden kann separate 5V-Versorgungsleitung, die ich auch vom ATX nehme.
Ich kann alle Messgeräte an eine separate Versorgungsspannung anschließen, die ich vom ATX nehme. Dh jeder Zähler hat eine Versorgungsspannung für seinen Stromeingang (1 x 12V-Leitung und 2 x 5V-Leitung) und jeder hat eine Versorgungsspannung für seine Last.

Bitte verzeihen Sie mir, ich habe keine Schaltpläne erstellt, weil ich nicht sicher bin, ob das überhaupt funktionieren wird.

MEINE FRAGEN SIND

Warum ist Gemeinsamkeit ein Problem, wenn es um Zähler geht? Liegt es am Kurzschließen der Shunts? Ich habe kein umfassendes Verständnis des Problems und kann das Problem daher nicht lösen.
Wenn ich die Versorgungsspannung des Stromeingangs jedes Messgeräts galvanisch isolieren würde, würde dies zur Lösung des Problems beitragen?
Wenn ich 3 Stromkreise habe, aber nur ein Stromkreis einen Zähler hatte, wäre dieser Zähler betroffen, wenn die anderen 2 Stromkreise gleichzeitig betrieben würden (mit einer Last darauf?)

Bitte helfen Sie. Es tut mir leid, wenn mein Beitrag nicht klar ist. Wenn ich einige Schaltpläne erstellen muss, kann ich das tun, obwohl sie rudimentär wären.

Antworten

1 Jasen Aug 15 2020 at 19:03

Innerhalb der ATX-Versorgung gibt es nur eine Masse (alle herauskommenden schwarzen Drähte sind mit demselben Schaltungsknoten verbunden)

Wenn also etwas Strom am 12-V-Ausgang abfließt, könnte er an beliebigen oV-Ausgängen zurückfließen. Wenn Sie drei dieser kleinen Messgeräte an Ihren Testkreis angeschlossen haben, erhalten sie wahrscheinlich alle einen Teil des Rückstroms.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

unter der Annahme einer Last, bei der die 5-V- und 12-V-Teile dieselbe Masse teilen

Strom fließt im roten Bereich, was bedeutet, dass die 5-V- und 12-V-Amperemeter einen kombinierten Messwert erhalten, der dem Gesamtstrom entspricht, aber keinen genauen Messwert für jeden Versorgungsstrom.

Warum ist Gemeinsamkeit ein Problem, wenn es um Zähler geht? Liegt es am Kurzschließen der Shunts? Ich habe kein umfassendes Verständnis des Problems und kann das Problem daher nicht lösen.

es macht es unmöglich, die Rückströme zu trennen, wenn die Last auch eine gemeinsame Masse hat,

Wenn ich die Versorgungsspannung des Stromeingangs jedes Messgeräts galvanisch isolieren würde, würde dies zur Lösung des Problems beitragen?

Ja, das würde dieses Problem lösen. DC-DC-Isolatoren mit mehreren Ampere sind jedoch ziemlich teuer

Wenn ich 3 Stromkreise habe, aber nur ein Stromkreis einen Zähler hatte, wäre dieser Zähler betroffen, wenn die anderen 2 Stromkreise gleichzeitig betrieben würden (mit einer Last darauf?)

Ja, das Messgerät misst den Rückstrom, sodass der Rückstrom von den anderen Versorgungszweigen blockiert oder über einen nicht gemessenen Pfad zurückkehren kann.

2 tlfong01 Aug 15 2020 at 20:44

Frage

So verdrahten Sie 3 Sätze billiger Voltamperemeter für die entsprechenden 3 Leistungseinheiten 3,3, 5 V und 12 V des ATX 12-Netzteils, wobei zu berücksichtigen ist, dass die 3 ATX-Leistungen eine gemeinsame Masse haben.

Antworten

Schauen wir uns zunächst den Schaltplan der Bedienungsanleitung an .

Zweitens gibt es auch ein Verkabelungs-Demo-Video im Produkt , aber ich fand es nicht so sehenswert.

Lassen Sie uns drittens sicherstellen, dass wir alle drei mit korrekter Erdung verbinden können, ohne dass die Gefahr besteht, dass etwas schmilzt oder explodiert.

Der Spannungsmesser und der Amperemeter befinden sich in der Blackbox, also müssen wir die Schaltpläne lesen und zurückentwickeln / abbilden, was sich in der Blackbox befindet. Das folgende Produktblatt (Ref. 5) enthält die detailliertesten Schaltpläne.

Lassen Sie mich nun sehen, was nach Thevnins Theorem bei Schwarz reingeht, muss der -ve-Anschluss eines Netzteils bei Rot herauskommen. +ve-Terminal des gleichen Netzteils. Mit anderen Worten, selbst wenn die drei Netzteile mit Masse verbunden sind, muss die Strommenge, die von der positiven Seite eines Netzteils kommt, mit der gleichen Menge auf der -ve-Seite desselben Netzteils zurückkommen, ... Also denke ich, dass es so ist 99,9% OK, dass die Massen der 3 ATX's 3V3/5V0/12V miteinander verbunden werden können (oder bereits).