ปัญหาของพื้นดินทั่วไปกับโวลต์มิเตอร์และแอมป์มิเตอร์

Question

ขออภัยหากโพสต์นี้เป็นอีกครั้งของ noob ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ฉันจบปริญญาด้านวิศวกรรมเสียง แต่เพิ่งค้นพบความหลงใหลในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และกำลังสอนตัวเองเมื่อฉันไป

ฉันกำลังพยายามสร้างแหล่งจ่ายไฟแบบตั้งโต๊ะจากแหล่งจ่ายไฟ ATX เก่าที่ฉันวางไว้

ฉันได้ทดสอบแหล่งจ่าย ATX รวมทั้งทำการวิจัยและรู้ว่ามีพื้นฐานร่วมกันระหว่างเอาต์พุตทั้งหมดของแหล่งจ่าย

ฉันเพิ่งซื้อแอมป์มิเตอร์โวลต์มิเตอร์ขนาด 3 x 100V 50A

ข้อมูลจำเพาะ:

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

ฉันต้องการโพสต์การผูก 3 ชุดซึ่งจะเป็น "โหลด" , 12V, 5V และ 3.3V ของฉัน แต่ละวงจรจะมีโวลต์มิเตอร์แอมมิเตอร์ของตัวเอง ฉันรู้ว่าปัญหานี้แต่สาเหตุที่ราคาไม่แพงมากก็คือส่วนแบ่งนั้นเชื่อมต่อกับด้านลบของโหลดและฉันรู้ว่านี่อาจเป็นปัญหาสำคัญเนื่องจากผลลัพธ์ทั้งหมดมีพื้นฐานร่วมกัน ฉันไม่แน่ใจว่าทำไมจึงเป็นปัญหา

ฉันพิจารณาวางรีเลย์ที่น่าเชื่อถือ (ควบคุมด้วยสวิตช์สลับ) ภายในขั้วลบของแต่ละปัดเพื่อให้สามารถตัดการเชื่อมต่อมิเตอร์ที่ฉันไม่ได้ใช้ แต่นี่จะหมายความว่าฉันไม่สามารถใช้มากกว่าหนึ่งเอาต์พุตในแต่ละครั้ง

ฉันคิดเกี่ยวกับ 2 ตัวเลือกนี้แล้ว แต่ฉันไม่แน่ใจว่าจะแก้ปัญหาได้หรือไม่เพราะมิเตอร์ยังเชื่อมโยงกับพื้นดินทั่วไป:

1. ฉันสามารถเชื่อมต่ออินพุตกำลังไฟฟ้าของแอมป์มิเตอร์โวลต์มิเตอร์ 5V และ 12V กับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (วิ่งไปยังโหลด) จากแหล่งจ่ายไฟ ATX เนื่องจากอินพุตไฟฟ้าของมิเตอร์ต้องอยู่ระหว่าง 4.5 - 30V และ 3.3VI สามารถเชื่อมต่อกับ a แยกสายจ่าย 5V ที่ฉันใช้จาก ATX ด้วย
2. ฉันสามารถเชื่อมต่อมิเตอร์ทั้งหมดกับแรงดันไฟฟ้าแยกต่างหากที่ฉันรับจาก ATX กล่าวคือแต่ละเมตรมีแรงดันไฟฟ้าสำหรับการจ่ายไฟเป็น (1 x 12V line และ 2 x 5V line) และแต่ละตัวมีแรงดันไฟฟ้าวิ่งไปยังโหลด

โปรดยกโทษให้ฉันฉันไม่ได้วาดแผนผังใด ๆ เพราะฉันไม่แน่ใจว่าจะได้ผลหรือไม่

คำถามของฉันคือ

1. เหตุใดสายดินทั่วไปจึงเป็นปัญหาเมื่อพูดถึงมิเตอร์ จะทำอย่างไรกับการลัดวงจร? ฉันไม่มีความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับปัญหาจึงไม่สามารถแก้ปัญหาได้
2. หากฉันแยกแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟของแต่ละมิเตอร์ด้วยไฟฟ้าสิ่งนี้จะช่วยแก้ปัญหาได้หรือไม่
3. ถ้าฉันมี 3 วงจร แต่มีเพียงวงจรเดียวที่มีมิเตอร์มิเตอร์นั้นจะได้รับผลกระทบหรือไม่ถ้าอีก 2 วงจรทำงานในเวลาเดียวกัน (มีโหลดหรือไม่)

กรุณาช่วย. ฉันขอโทษถ้าโพสต์ของฉันไม่ชัดเจน ถ้าฉันต้องร่างแผนภาพบางอย่างฉันทำได้แม้ว่ามันจะเป็นพื้นฐาน

Answer 1

ภายในแหล่งจ่าย ATX มีเพียงกราวด์เดียว (สายสีดำทั้งหมดที่ออกมาเชื่อมต่อกับโหนดวงจรเดียวกัน)

ดังนั้นเมื่อกระแสบางส่วนไหลออกไปที่เอาต์พุต 12V มันอาจไหลย้อนกลับไปที่เอาต์พุต oV ใด ๆ ก็ได้หากคุณมีมิเตอร์เล็ก ๆ สามตัวนี้เชื่อมต่อกับวงจรทดสอบของคุณพวกเขาอาจจะได้รับกระแสคืนบางส่วน

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างขึ้นโดยใช้CircuitLab}

สมมติว่าโหลดด้วยชิ้นส่วน 5V และ 12V ที่ใช้พื้นดินเดียวกัน

การไหลของกระแสในส่วนสีแดงหมายถึงแอมป์มิเตอร์ 5V และ 12V จะได้รับการอ่านค่ารวมที่เท่ากับกระแสรวม แต่ไม่สามารถอ่านค่ากระแสไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำ

เหตุใดสายดินทั่วไปจึงเป็นปัญหาเมื่อพูดถึงมิเตอร์ จะทำอย่างไรกับการลัดวงจร? ฉันไม่มีความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับปัญหาจึงไม่สามารถแก้ปัญหาได้

ทำให้ไม่สามารถแยกกระแสย้อนกลับได้หากโหลดมีกราวด์ร่วมด้วย

หากฉันแยกแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟของแต่ละมิเตอร์ด้วยไฟฟ้าสิ่งนี้จะช่วยแก้ปัญหาได้หรือไม่

ใช่ว่าจะแก้ปัญหานี้ได้ ตัวแยก DC-DC ที่มีความสามารถหลายแอมป์นั้นค่อนข้างแพง

ถ้าฉันมี 3 วงจร แต่มีเพียงวงจรเดียวที่มีมิเตอร์มิเตอร์นั้นจะได้รับผลกระทบหรือไม่ถ้าอีก 2 วงจรทำงานในเวลาเดียวกัน (มีโหลดหรือไม่)

ใช่แล้วมิเตอร์จะวัดกระแสไฟฟ้าที่ส่งกลับดังนั้นกระแสไฟฟ้าที่ส่งกลับจากสาขาอุปทานอื่น ๆ อาจทำให้ผ่านไปได้หรือส่งกลับผ่านเส้นทางที่ไม่มีการตรวจวัด

Answer 2

คำถาม

วิธีการต่อสายแอมป์มิเตอร์โวลต์ราคาถูก 3 ชุดสำหรับ 3 หน่วยกำลัง 3.3, 5V และ 12V ที่สอดคล้องกันของ ATX 12 PSU โดยพิจารณาว่ากำลัง ATX ทั้ง 3 ตัวมีกราวด์ทั่วไป

---

ตอบ

ประการแรกให้เราดูที่คู่มือการใช้แผนภาพการเดินสาย

---

---

---

---

ประการที่สองยังมีวิดีโอสาธิตการเดินสายในผลิตภัณฑ์แต่ฉันพบว่ามันไม่คุ้มที่จะดู

---

ประการที่สามให้เราตรวจสอบให้แน่ใจว่าเราสามารถเชื่อมต่อทั้งสามเข้าด้วยกันด้วยการต่อสายดินที่ถูกต้องโดยไม่ต้องเสี่ยงกับสิ่งที่ละลายหรือระเบิด

เครื่องวัดแรงดันไฟฟ้าและมิเตอร์แอมแปร์อยู่ในกล่องดำดังนั้นเราจำเป็นต้องอ่านแผนภาพการเดินสายไฟและวิศวกรย้อนกลับ / ภาพสิ่งที่อยู่ภายในกล่องดำ แผ่นผลิตภัณฑ์ต่อไปนี้(อ้างอิง 5) ประกอบด้วยแผนผังสายไฟที่ละเอียดที่สุด

---

---

ตอนนี้ให้ฉันดูตามThevnin Theoremสิ่งที่เกิดขึ้นที่ขั้วสีดำ -ve ของ PSU จะต้องออกมาเป็นสีแดง + ve ขั้วของ PSU เดียวกัน กล่าวอีกนัยหนึ่งแม้ PSU ทั้งสามตัวจะมีเหตุเชื่อมต่อกันปริมาณกระแสที่ออกจากด้านบวกของ PSUPSU ก็ต้องกลับมาในปริมาณเดียวกันที่ด้าน -ve ของ PSU เดียวกัน ... ดังนั้นฉันคิดว่ามันเป็น 99.9% ตกลงว่าพื้นที่ของ 3V3 / 5V0 / 12V ของ 3 ATX สามารถเชื่อมต่อ (หรืออยู่แล้ว) เข้าด้วยกันได้

คำเตือน: ฉันเป็นแค่งานอดิเรกที่เป็นมิตร ไม่รับประกันว่าไม่มีอะไรจะไม่ละลายหรือระเบิด

/ เพื่อจะดำเนินการต่อ, ...

---

อ้างอิง

(1) DPM / CMU DIGITAL DUAL 100V 50A โวลต์มิเตอร์แอมป์มิเตอร์พร้อม shunt (VA meter ของ OP)

(2) แผ่นผลิตภัณฑ์มิเตอร์ VA - AliExpress

(3) วิดีโอสาธิตการเดินสาย VA Meter (ไม่คุ้มค่ากับการรับชม

(4) แค็ตตาล็อกเครื่องวัดโวลต์ / แอมแปร์ TaoBao (ภาษาจีน)

(5) DC0-100V 1A 10A 50A 100A LED DC Double Display (แรงดัน / กระแส) พร้อมตัวเลือกการปรับแต่งอย่างละเอียดและแผนผังสายไฟที่ละเอียดมาก )

(6) กฎหมายของ Kirchhoff ทฤษฎีบทของThéveninและ Norton - Eugeniy E. Mikhailov วิทยาลัย William & Mary

---