Проблемы сопряжения с вольтметром и амперметром
Приносим извинения, если этот пост снова стал очередным новичком в электронике. У меня есть степень инженера в области аудио, но я недавно увлекся электроникой и учусь по ходу дела.
Я пытаюсь собрать настольный блок питания из старого блока питания ATX, который у меня есть.
Я проверил блок питания ATX, а также провел исследования и знаю, что все выходы блока имеют общую основу .
Я недавно купил 3 амперметра вольтметра 100В 50А .
Характеристики:
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
Хотелось бы иметь 3 комплекта крепежных столбов, это будет моя «нагрузка» , 12В, 5В и 3,3В. В каждой схеме будет свой вольтметр-амперметр. Я знаю проблему, но также и причина того, что они такие недорогие , в том, что шунт подключен к отрицательной стороне нагрузки, и я знаю, что это может быть серьезной проблемой, потому что все выходы имеют общую землю. Я просто не уверен, ПОЧЕМУ это проблема.
Я подумал о размещении респектабельных реле (управляемых тумблером) на минусе каждого шунта, чтобы иметь возможность отключать счетчики, которые я не использую. Но это, в свою очередь, означает, что я не могу использовать более одного выхода одновременно.
Я думал об этих двух вариантах, но не уверен, решат ли они проблему, потому что счетчики по-прежнему связаны с общей землей:
- Я могу подключить вход питания амперметра вольтметра 5 В и 12 В к их напряжению питания постоянного тока (работающему на нагрузку) от источника ATX, поскольку входная мощность измерителя должна быть в пределах 4,5 - 30 В, а 3,3 В I можно подключить к отдельная линия питания 5V, которую я тоже беру от ATX.
- Я могу подключить все счетчики к отдельному напряжению питания, которое я беру с ATX. То есть каждый счетчик имеет напряжение питания для своей мощности (1 линия 12 В и 2 линия 5 В), и каждый имеет напряжение питания, идущее к его нагрузке.
Пожалуйста, простите меня, я не составлял никаких схем, потому что не уверен, что это вообще сработает.
МОИ ВОПРОСЫ
- Почему, когда дело касается счетчиков, возникает проблема с общим заземлением? Это связано с замыканием шунтов? У меня нет полного понимания проблемы, и поэтому я не могу ее решить.
- Если бы я гальванически изолировал входное напряжение питания каждого счетчика, помогло бы это решить проблему?
- Если у меня есть 3 контура, но только в одном контуре есть счетчик, повлияет ли этот счетчик, если другие 2 контура будут работать одновременно (с нагрузкой на них?)
Пожалуйста помоги. Извините, если мой пост непонятен. Если мне нужно составить какие-то схемы, я могу, хотя они будут элементарными.
Ответы
внутри блока питания ATX только одно заземление (все выходящие черные провода подключены к одному узлу схемы)
поэтому, когда на выходе 12 В течет какой-то ток, он может течь обратно на любые выходы oV, если у вас есть три таких маленьких измерителя, подключенных к вашей тестовой цепи, они, вероятно, все получат часть обратного тока.
смоделировать эту схему - Схема, созданная с помощью CircuitLab
предполагая нагрузку с частями 5V и 12V, разделяющими одну и ту же землю
Ток течет в красной секции, что означает, что амперметры 5 В и 12 В получают комбинированное показание, которое равно общему току, но не точное показание каждого тока питания.
Почему, когда дело касается счетчиков, возникает проблема с общим заземлением? Это связано с замыканием шунтов? У меня нет полного понимания проблемы, и поэтому я не могу ее решить.
делает невозможным разделение обратных токов, если нагрузка также имеет общую землю,
Если бы я гальванически изолировал входное напряжение питания каждого счетчика, помогло бы это решить проблему?
Да, это решило бы эту проблему. Изоляторы постоянного и переменного тока, рассчитанные на несколько ампер, довольно дороги.
Если у меня есть 3 контура, но только в одном контуре есть счетчик, повлияет ли этот счетчик, если другие 2 контура будут работать одновременно (с нагрузкой на них?)
Да, измеритель измеряет обратный ток, поэтому обратный ток от других ветвей питания может задерживаться, проходя через него, или возвращаться через неизмеряемый путь.
Вопрос
Как подключить 3 комплекта дешевых вольт-амперметров к соответствующим 3 блокам питания 3,3, 5 и 12 В блока питания ATX 12, учитывая, что все три блока питания ATX имеют общую землю.
Ответ
Во-первых, давайте посмотрим на электрическую схему в руководстве пользователя .
Во-вторых, в продукте также есть демонстрационное видео по подключению , но я обнаружил, что его не стоит смотреть.
В-третьих, давайте удостоверимся, сможем ли мы соединить все три вместе с правильным заземлением без риска расплавления или взрыва.
Измеритель напряжения и амперметр находятся в черном ящике, поэтому нам нужно прочитать электрические схемы и произвести реконструирование / изображение того, что находится внутри черного ящика. Следующий лист продукта (Ref 5) включает наиболее подробные электрические схемы.
Теперь позвольте мне посмотреть, согласно теореме Тевнина , что входит в черный цвет, клемма -ve блока питания должна выходить на красный. + ve терминал того же БП. Другими словами, даже если у трех блоков питания есть заземление, величина тока, выходящего с положительной стороны блока питания, должна возвращаться с такой же величиной на стороне -ve того же блока питания ... Так что я думаю, что это так. 99,9% Хорошо, что земли 3V3 / 5V0 / 12V 3 ATX могут быть (или уже) соединены вместе.
Предупреждение: я просто дружелюбный любитель. Нет гарантии, что ничего не растает и не взорвется.
/ продолжать, ...
использованная литература
(1) DPM / CMU DIGITAL DUAL 100V 50A Вольтметр Амперметр с шунтом (VA-метр OP)
(2) VA-метр - AliExpress
(3) Демонстрационное видео по подключению измерителя VA (смотреть не стоит.
(4) Каталог вольт / амперметров TaoBao (на китайском языке)
(5) DC0-100V 1A 10A 50A 100A Светодиодный двойной дисплей постоянного тока (напряжение / ток) с возможностью точной настройки и очень подробными схемами подключения )
(6) Законы Кирхгофа, теоремы Тевенина и Нортона - Евгений Михайлов, Колледж Уильяма и Мэри.