Миниатюрный многофункциональный измеритель для всяких поделок

Примерно в марте подкинули мне читатели ссылочку на довольно интересный товар. А так как товар для меня «профильный», то я и заказал его для обзора, как говорится — самому пощупать и другим показать.


Так как всякие измерители составляют довольно большую часть товаров, которые покупают радиолюбители, особенно начинающие, то надеюсь что обзор будет полезен скорее им, а не опытным товарищам.
Вообще мне часто подкидывают всякие ссылки и я стараюсь по мере возможности пробовать, потому всякие новинки приветствуются :)

Вот теперь можно перейти к обзору.
Пришел приборчик в малюсенькой коробочке, сначала даже не понял что это вообще, потом только увидел надпись на коробке 33V 3A.
Весь комплект состоял из прибора с подключенными проводами и инструкции.


Заявленные технические характеристики прибора таковы:
Voltage measurement range: DC 0-33V
Current measurement range: 0-3A
Power measurement range: 0-99W
Energy measurement range: 0-999.9Wh
Voltage measurement accuracy: ±(0.3%+3digits)
Current measurement accuracy: ±(0.8%+3digits)
Capacity measurement accuracy: 0-99.999Ah
Time measurement accuracy: 0-99h59min
Temperature measurement accuracy: -15℃-60℃

Size: 46 x 29 x 17mm
Wire length: appro 140mm

Когда уже получил прибор и читал инструкцию, то увидел что есть два более интересных варианта прибора, причем за почти ту же сумму. По крайней мере эти варианты были бы больше полезны для меня.
Второй вариант имеет диапазон измерения напряжения до 33 Вольта, а ток до 10 Ампер.
Третий вариант измеряет до 100 Вольт, также при токе до 10 Ампер.
Как по мне, то второй вариант самый интересный.

Инструкция довольно информативна.
Присутствует несколько вариантов включений прибора.


А также полное описание характеристик, правда на английском языке.


Габариты прибора полностью повторяют габариты распространенных щитовых вольтметров и амперметров, потому он полностью подходит для замены тех, что применяются сейчас.
Как по мне, то это очень большой плюс, так как можно увеличить функционал прибора простой заменой измерителя. Я думаю что при желании можно даже просто вынуть начинку из старого корпуса и поставить новую.


Общий вид.
В комплекте к прибору шли провода для подключения. Провода среднего качества, прочем как у все остальных таких приборов, ни лучше, ни хуже.


На плате установлено два разъема.
Через верхний разъем на прибор подается питание, а также на него выведен вход измерения напряжения.
Нижний разъем предназначен для измерения тока.
Какие либо элементы подстройки отсутствуют, калибровка скорее всего полностью программная (если вообще есть).


При помощи почти легкого движения руки прибор разделяется на две части.
Вообще защелки тугие, а с учетом нежного дисплея, я бы не советовал его лишний раз разбирать.


С противоположной стороны платы находится только дисплей и кнопка управления.


Дисплей подключен к пале через довольно широкий шлейф, а так как корпус стандартный то недостающая толщина получена при помощи небольшого кусочка пористой резины.
Собственно эта резинка и защищает дисплей от повреждения, так как при жетском креплении его можно было бы легко разбить.


К качеству сборки печатной платы особых нареканий не возникло, довольно аккуратно и чисто. Вверху виден датчик температуры (было бы заметно удобнее если бы он также был вынесен на проводах). Также я заметил, что вместо алюминиевого конденсатора по цепи питания установили танталовый, на мой взгляд это лучше.


Немного о «начинке» прибора.
1. В качестве токового шунта в приборе применен обычный SMD резистор с сопротивлением 25мОм.
В вариантах рассчитанных на ток в 10 Ампер здесь стоит проволочный шунт, рядом видны отверстия для его припаивания.
К сожалению переделать прибор в другой вариант не выйдет, так как выбор режима работы скорее всего зашит в микроконтроллере.
2. Напряжение с шунта поступает на операционный усилитель LM358. Не очень хорошее решение, так как данный ОУ не отличается высокими характеристиками при работе с очень малыми напряжениями. Могли бы поставить и что нибудь получше :(
3. С операционного усилителя напряжение подается на микроконтроллер 8s003f3p6. Обычный недорогой микроконтроллер с 10 бит АЦП. Такие применяются в большинстве ампервольтметров. По сути прибор представляет из себя обычный ампервольтметр, но с расширенным функционалом и другим типом дисплея.
4. Ну а питается вся эта начинка от линейного стабилизатора напряжения M5336B. Защита от переполюсовки решена при помощи резистора сопротивлением 15 Ом включенного последовательно со входом и диода, включенного параллельно входу стабилизатора. Т.е. при неправильной подаче питания выгорает резистор, но устройство остается целым.


Включаем.
Да, экранчик маленький, а информации выведено очень много. Хорошо хоть догадались индикаторы напряжения и тока сделать больше размером.
Но при этом можно сказать что дисплей довольно яркий и четкий.


Ну а теперь о том, что же выводится на дисплей.
Левая колонка:
Время работы в часах и минутах, обнуляется после пропадания питания.
Мощность, формально это просто измеренное напряжение умноженное на измеренный ток.
Индикация режима работы, но об этом я напишу немного позже.
Температура, формально измеряет температуру прибора. Гораздо удобнее было бы вынести датчик отдельно, а в идеале организовать узел управления вентилятором.
Счетчик Ампер часов.

Правая колонка:
Измеренное напряжение
Измеренный ток
Счетчик Ватт часов.

А теперь о режимах работы.
На передней панели прибора расположена кнопка. В инструкции тяжело понять что она делает, но с ней легко разобраться попробовав прибор, потому попробую объяснить более понятным языком.
У прибора есть счетчик Амперчасов и Ваттчасов. но счетчиков на самом деле две пары.
Т.е. запускаем прибор в первом режиме, он нам что то насчитывает, например емкость заряжаемого аккумулятора. Если надо проверить емкость второго аккумулятора, то нажимаем на кнопку и переходим во второй режим, формально такой же, но со второй парой счетчиков.
Заряжаем второй аккумулятор. После этого нажимая на кнопку можно посмотреть результаты первого и второго варианта измерения.
Длительное нажатие обнуляет соответствующие счетчики. Т.е. в каком режиме будем удерживать кнопку, те счетчики и будут обнулены.

Надеюсь понятно объяснил :) В двух словах — это удобно.


Первая проба.
Подаем на прибор измеряемое напряжение, а потом подключаем лампочку в качестве нагрузки. Напряжение просело на проводах и соединениях, так что на него во втором варианте можно не смотреть.


А вот теперь можно протестировать более корректно.
Для начала я проверил точность измерения напряжения. Все проверки проходили в самом не оптимальном режиме, когда прибор питался от измеряемой цепи, собственно потому и максимальное напряжение было 20 Вольт, согласно инструкции.

Была заявлена максимальная погрешность в 0,3% +3 знака, прибор без проблем вписался в заявленную погрешность с большим запасом, так как измеренное напряжение отличалось не более чем на 3 последних знака.
Прибор немного завышает показания, но даже в таком варианте видно, что он соответствует заявленным характеристикам.


А вот при проверке точности измерения тока меня ждал небольшой «сюрприз».
Сначала я соединил концы минусовых проводов в одной точке, но результаты проверки были как то заметно завышены.
Потом ради эксперимента я подключил нагрузку прямо к разъему, т.е. ток нагрузки через провода прибора не протекал, только питание самого измерителя.
И результаты стали заметно лучше.
Слева первый вариант подключения, справа — второй, где нагрузка подключена прямо к разъему.


Так как погрешность корректнее измерять при максимальном токе, то посчитаю погрешность для него.
Заявлено 0.8% +3 знака. При токе 3 Ампера это будет — 3000х1.008+3=3.027, либо 2.973 в обратную сторону.
Получается что этот прибор будет «в допуске» если измеренное значение будет отличаться не более чем на 27 единиц от реального.
При первом варианте подключения у меня было отличие в 41 знак, во втором варианте 26 знаков.
Т.е. в первом варианте прибор вышел за пределы допуска, а во втором еще в допуске, хоть и на грани. Думаю что при желании можно это легко подкорректировать, но как по мне, то и такой точности достаточно.


В конце я уже проверял крайние режимы работы.
Сначала подал ток 190мА, прибор отобразил 187 мА, что просто отлично, так как вписалось в три последних знака.
Потом решил проверить максимальный ток.
При токе в 3.2-3.3 Ампера прибор еще нормально работает, но если подать больше, то вместо индикации тока высвечиваются прочерки.
Но интересное то, что что на самом деле прибор продолжает измерять, это можно увидеть по индикатору мощности. И если разделить рассчитанную мощность в 33.47 Ватта на входное напряжение 9.73 Вольта, то получим ток 3.432 Ампера, что примерно соответствует реальному значению. Получается, что ограничение скорее программное.




На этом вроде все, обзор сегодня совсем короткий, но не думаю что это сильно повлияло на его информативность.

Плюсы
Небольшой габарит
Полная совместимость размеров с обычными ампервольтметрами
Два независимых режима счета.
Приемлемая точность измерений.
Возможность измерения температуры
Есть варианты с бОльшим током.

Минусы
Маленький дисплей
Для выноса термодатчика нужен паяльник
Точность измерения тока зависит от точки подключения нагрузки.

Мое мнение. Прибор однозначно интересный. При своих небольших габаритах позволяет увеличить функционал существующих устройств без переделки. Как я писал в разделе тестирования, имеются проблемы с точностью измерений тока, когда точность зависит от того, куда подключить нагрузку. но думаю что если питать прибор отдельно от измеряемых цепей, то картина будет лучше. Кроме того я показал что если подключить нагрузку ближе к шунту, то все приходит в норму.
Порадовала приятная мелочь в виде двух независимых счетчиков Ач и Втч, но расстроило то, что термодатчик не очень удобно выносить, а измерять температуру корпуса прибора бессмысленно.
Очень хотелось бы иметь возможность управления вентилятором от того же термодатчика, но пока этого нет :(

На этом вроде все, надеюсь что обзор был полезен, как всегда жду вопросов в комментариях :)