Делаем тестер литий-ионных батарей c помощью Ардуино

Несмотря на высокую надежность автоэлектрики современных автомобилей, все равно приходится сталкиваться с ее ремонтом. Чаще всего перестают работать световые приборы, фары, габаритные огни или указатели поворота. Причиной неисправности может быть, как сама лампочка, так и токоподводящие контакты или предохранитель. Возможно возникновение сразу всех трех неисправностей. Из-за плохого контакта в патроне или колодки лампочки она может перегореть. В момент перегорания в самой лампочке возникает дуга, укорачивающая нить накала, что приводит к резкому увеличению в цепи тока. При перегорании лампочки часто перегорает и предохранитель.

Разобраться в причине поломки без приборов не простая задача. Придется подставлять заведомо исправные детали. Неисправность можно определить с помощью стрелочного тестера или мультиметра, но не у каждого есть такой прибор и в автомобиле не очень удобно с ним работать, особенно в плохую погоду. Гораздо удобнее искать неисправность простейшим универсальным автомобильным тестером-пробником, сделанным своими руками.

Автомобильный тестер-пробник можно сделать из любой шариковой ручки, удалив из нее пишущий стрежень и разместив в ее корпусе всего один светодиод любого типа и токоограничивающий резистор. Соединяются детали между собой по ниже приведенной электрической принципиальной схеме. Как видите, проще схемы не бывает. Такой пробник может своими руками смастерить любой автолюбитель, не имеющий опыта изготовления электронных устройств.

Для надежного электрического контакта при касании щупом и возможности прокола изоляции проводов при поиске неисправностей, конец щупа выполнен виде стального острия. Чтобы сделать такой конец из пишущего стержня нужно извлечь пишущий узел и со стороны поступления пасты вставить в него тонкую швейную иголку. Иголка выдавит шарик, и острый ее конец выйдет из пишущего узла. Если ее вставить со значительным усилием, то она будет крепко зафиксирована. К самой иголке припаивается проводник, идущий к светодиоду.

Пишущий стержень надо брать с латунным пишущим узлом и большим шариком (ручки с такими стержнями оставляют широкую линию), иначе иголка может не достаточно войти в пишущий узел, и не будет выступать в достаточной мере, на 1,5-2 мм.

Проводник, для подключения автомобильного тестера к минусу аккумулятора или корпусу автомобиля можно припаять непосредственно к выводу резистора R1. Но для возможности смены проводника в случае его обрыва или если потребуется провод большей длины, я сделал присоединение его на резьбе.

Для этого достаточно отрезок трубки с внутренней резьбой вплавить, разогрев паяльником в подготовленное отверстие в корпус авторучки, предварительно припаяв к ней проводник необходимой длины.

Светодиод установлен на боковой стороне корпуса автомобильного тестера, но можно его установить на торце корпуса, а минусовой провод вывести сбоку.

Подсветка мультиметра

Функция которой не хватает мультиметру в плохо освещенных местах — подсветка дисплея. Решить эту проблему не сложно, достаточно применить:

  • 2 светодиода последовательно припаянных друг к другу
  • отражатель — обыкновенная золотинка от жвачки

  • микровыключатель любого типа

Проделываете в корпусе сбоку отверстие для выключателя. Приклеиваете отражатель под дисплеем индикации и припаиваете два проводка к контактам кроны.


От них подается питание на выключатель и далее на светодиоды. Конструкция готова.

В конечном результате самодельная доработка подсветки мультиметра будет выглядеть вот так:

Батарейка с подсветкой будет расходоваться значительно быстрее, поэтому не забывайте отключать выключатель когда естественного освещения будет вполне достаточно.

Проверка действием: надёжный способ

Если нет мультиметра, можно использовать любой прибор, который работал бы от батарейки. Это может быть светодиодная лампа, моторчик или что-то подобное, потребляющее небольшое напряжение.


ФОТО: Для проверки нужно подвести контакты к разным полюсам батарейки. Если элемент питания рабочий, прибор будет равномерно работать все пару минут, что длится проверка

Если батарейка имеет слабый заряд, лампа будет светить тускло с перебоями, а моторчик – крутиться, замедляя свой ход.

Приставка ВЧ детектор к мультиметру

Простейшая схема приставки к цифровому мультиметру для измерения переменного тока ВЧ. Подходит для замера мощности усилителя звука или радиопередатчика. Мультиметр нужно дополнить несложной выносной измерительной головкой, содержащей высокочастотный детектор на германиевых диодах. Эта схема выпрямляет и фильтрует переменное напряжение сигнала, превращая его в легко измеряемую постоянку.

Входная емкость ВЧ-головки менее 3 пФ, что позволяет её подключать прямо к контуру каскада. Можно использовать высокочастотные советские диоды Д9, ГД507 или Д18. ВЧ-головка собрана в экранированном корпусе, на котором расположены клеммы для подключения щупа или проводников к измеряемой схеме. Связь с тестером должна быть при помощи экранированного ТВ кабеля.

Варианты колпачков под щупы


Сменные колпачки для щупов можно приобрести в любом радиомагазине Отдельные колпачки для наконечников контактов мультиметра можно приобрести в радиомагазине. Часто эти детали теряются, а хранение инструмента без них недопустимо, так как велик риск излома. Можно использовать варианты из подручных средств.

  1. Берем обычный колпачок от гелевой ручки, внутрь наливаем термоклей.
  2. Обязательно смазываем маслом или вазелином наконечник щупа.
  3. Вставляем щуп внутрь изделия и ждем пока клеевая основа застынет.
  4. Аккуратно вынимаем наконечник и вытираем смазку.

Далее делаем таким же образом второй колпачок.

Подключение мультиметра для измерения напряжения следует выполнять только при условии, что инструмент полностью работоспособен. В противном случае эксплуатация тестера считается небезопасной.

Конструктор для сборки популярного тестера транзисторов

Сегодня я попробую рассказать об одном из самых популярных самодельных измерительных приборов. Вернее не только о самом приборе, а о конструкторе для его сборки. Скажу сразу, его можно найти дешевле в уже собранном виде, но что заменит интерес от сборки прибора своими руками? В общем кому интересно, заходите Этот прибор не зря считается одним из самых популярных мультиизмерительных приборов. Заслужил он это за счет своей простоты в сборке, большой функциональности и довольно неплохих характеристик. Появился он довольно давно, придумал его немец Маркус Фрейек, но как то так получилось, что на одном из этапов он перестал развивать этот проект и дальше им занялся другой немец, Карл-Хайнц Куббелер. Так как деталей он содержит не очень много, то его сразу стали повторять и дорабатывать различные радиолюбители и энтузиасты своего дела. Я примерно с год назад выкладывал пару вариантов для повторения. Первый имел дополнение в виде автономного питания от литиевого аккумулятора и зарядное для него. Второй я дорабатывал чуть больше, основные отличия — немного доработана схема подключения энкодера, переделано управление повышающим преобразователем для проверки стабилитронов, произведена программная доработка, в результате которой при проверке стабилитронов не надо держать кнопку нажатой, ну и на эту плату также перенесены преобразователь для аккумулятора и зарядное. На момент публикации второй вариант был почти максимальным, не хватало только разве что графического индикатора.

Ремонт и эксплуатация

Ремонт собранной собственными руками паяльной станции сводится к замене неисправных элементов. Наиболее часто выходит из строя сенсор на паяльнике. Эксплуатация в правильно выбранном диапазоне рабочих температур продляет срок работы жала и качество спаечных работ.

Паяльные установки, собранные собственноручно, работают не хуже заводских моделей. Минимум затрат, немного труда, и установка прослужит долго. Правильно выбранные элементы схемы упрощают сборку и запуск станции.

Подгонка и монтаж

Чтобы сделать тестер точным, нужно подогнать номиналы резисторов. Эта часть работы самая кропотливая. Подготовим плату для монтажа. Для этого надо расчертить ее на квадратики размером сантиметр на сантиметр или немного меньше.

Затем, сапожным ножом или чем-нибудь подобным по линиям прорезается медное покрытие до основы из стеклотекстолита. Получились изолированные контактные площадки. Отметили, где будут расположены элементы, получилось подобие монтажной схемы прямо на плате. В дальнейшем, к ним будут припаяны элементы тестера.

Чтобы самодельный тестер выдавал правильные показания с заданной погрешностью, все его компоненты должны иметь характеристики по точности такие же, как минимум, и даже выше.

Внутреннее сопротивление катушки в магнитоэлектрическом механизме микроамперметра будем считать равным заявленным в паспорте 3000 Ом. Количество витков в катушке, диаметр провода, электропроводность металла, из которого сделана проволока известны. Значит, данным завода-изготовителя верить можно.

А вот напряжения батареек на 1,5 В могут немного отличаться от заявленных производителем, а знание точного значения напряжения потом потребуются для измерения тестером сопротивления резисторов, кабелей и других нагрузок.

Сбор блока питания

Блок питания для мультиметра собирается из двух последовательно соединенных батареек по 1,5 В. После этого к нему подключается последовательно микроамперметр и предварительно отобранный по номиналу резистор в 7 кОм.

Тестер должен показать значение близкое к предельному току. Если прибор зашкалит, то последовательно к первому резистору необходимо подсоединить второй, маленького номинала.

Если показания меньше 300 мкА, то параллельно к этим двум резисторам, подключают сопротивление большого номинала. Это уменьшит общее сопротивление добавочного резистора.

Такие операции продолжаются до тех пор, пока стрелка не установится на пределе шкалы в 300 мкА, что сигнализирует о точной подгонке.

Для подбора точного резистора на 97 кОм, выбираем ближайший, подходящий по номиналу, и проделываем те же процедуры, что и с первым на 7 кОм. Но так как здесь необходим источник питания 30 В, то потребуется переделка питания мультиметра из батарей на 1,5 В.

Собирается блок с выходным напряжением 15-30 В, на сколько хватит. К примеру, получилось 15 В, тогда всю подгонку делают из расчета, что стрелка должна стремится к показанию 150 мкА, то есть к половине шкалы.

Это допустимо, так как шкала тестера при измерении тока и напряжения линейная, но желательно работать с полным напряжением.

Для регулировки добавочного резистора в 997 кОм для диапазона 300 В понадобятся генераторы постоянного тока или напряжения. Их можно использовать и как приставки к мультиметру при измерении сопротивлений.

Номиналы резисторов: R1=3 Ом, R2=30,3 Ом, R3=333 Ом, R4 переменный на 4,7 кОм, R5=7 кОм, R6=97 кОм, R7=997 кОм. Подбираются подгонкой. Питание 3 В. Монтаж можно сделать навеской элементов прямо на плате.

Разъем можно установить на боковой стенке коробки, в которую врезается микроамперметр. Щупы изготавливаются из одножильного медного провода, а шнуры к ним из многожильного.

Подключение шунтов осуществляется перемычкой. В результате из микроамперметра получается тестер, которым можно мерить все три основных параметра электрического тока.

Несмотря на высокую надежность автоэлектрики современных автомобилей, все равно приходится сталкиваться с ее ремонтом. Чаще всего перестают работать световые приборы, фары, габаритные огни или указатели поворота. Причиной неисправности может быть, как сама лампочка, так и токоподводящие контакты или предохранитель. Возможно возникновение сразу всех трех неисправностей. Из-за плохого контакта в патроне или колодки лампочки она может перегореть. В момент перегорания в самой лампочке возникает дуга, укорачивающая нить накала, что приводит к резкому увеличению в цепи тока. При перегорании лампочки часто перегорает и предохранитель .

Разобраться в причине поломки без приборов не простая задача. Придется подставлять заведомо исправные детали. Неисправность можно определить с помощью стрелочного тестера или мультиметра , но не у каждого есть такой прибор и в автомобиле не очень удобно с ним работать, особенно в плохую погоду. Гораздо удобнее искать неисправность простейшим универсальным автомобильным тестером-пробником, сделанным своими руками.

Автомобильный тестер-пробник можно сделать из любой шариковой ручки, удалив из нее пишущий стрежень и разместив в ее корпусе всего один светодиод любого типа и токоограничивающий резистор. Соединяются детали между собой по ниже приведенной электрической принципиальной схеме. Как видите, проще схемы не бывает. Такой пробник может своими руками смастерить любой автолюбитель, не имеющий опыта изготовления электронных устройств.

Для надежного электрического контакта при касании щупом и возможности прокола изоляции проводов при поиске неисправностей, конец щупа выполнен виде стального острия. Чтобы сделать такой конец из пишущего стержня нужно извлечь пишущий узел и со стороны поступления пасты вставить в него тонкую швейную иголку. Иголка выдавит шарик, и острый ее конец выйдет из пишущего узла. Если ее вставить со значительным усилием, то она будет крепко зафиксирована. К самой иголке припаивается проводник, идущий к светодиоду.

Пишущий стержень надо брать с латунным пишущим узлом и большим шариком (ручки с такими стержнями оставляют широкую линию), иначе иголка может не достаточно войти в пишущий узел, и не будет выступать в достаточной мере, на 1,5-2 мм.

Проводник, для подключения автомобильного тестера к минусу аккумулятора или корпусу автомобиля можно припаять непосредственно к выводу резистора R1. Но для возможности смены проводника в случае его обрыва или если потребуется провод большей длины, я сделал присоединение его на резьбе.

Для этого достаточно отрезок трубки с внутренней резьбой вплавить, разогрев паяльником в подготовленное отверстие в корпус авторучки, предварительно припаяв к ней проводник необходимой длины.

Светодиод установлен на боковой стороне корпуса автомобильного тестера, но можно его установить на торце корпуса, а минусовой провод вывести сбоку.

Замена кроны в мультиметре на литий ионный аккумулятор от телефона

В последние годы стала очень популярной переделка мультиметра по замене питания с оригинальной кроны на литий ионную батарейку от сотовых телефонов и смартфонов. Для этих целей помимо самого аккумулятора понадобится зарядно-разрядные платы. Покупаются они на Алиэкспрессе или других интернет магазинах.

Плата защиты от переразряда у подобных элементов питания изначально встроена в батарейку в верхней ее части. Нужна она чтобы аккумулятор не разрядился свыше номинально допустимых норм (примерно 3 Вольт и ниже).


Зарядная же плата не дает перезарядить аккумулятор свыше 4,2 Вольт (ссылка на aliexpress).


Кроме этого понадобится плата повышающая напряжение от 4В до необходимых 9В (ссылка на aliexpress).


Сама батарейка компактно помещается на задней крышке и нисколько не мешает ее закрытию.


Предварительно на повышающем модуле необходимо выставить выходное напряжение в 9 Вольт. Подключаете его проводками к еще не переделанному мультиметру и отверткой выкручиваете требуемое значение.

В корпусе под зарядный разъем микро или мини usb придется проделать отверстие.

Сам повышающий модуль располагается в месте где должна стоять крона.

Обязательно позаботьтесь о том, чтобы проводки от модуля до батарейки были необходимой длины. В будущем это позволит без проблем снимать крышку, и располовинив корпус, заниматься при необходимости внутренней ревизией мультиметра.

После размещения внутри всех деталей остается запаять проводки согласно схемы и залить все термоклеем, чтобы ничего не шевелилось при перемещении прибора.

Термоклеем желательно залить не только корпус, но и контакты с проводами, чтобы продлить их срок службы.

Существенным недостатком такого мультиметра на литий ионном аккумуляторе является его работа, а вернее не работа при отрицательных температурах.

Стоит вашему мультиметру полежать в багажнике машины или в сумке зимой в течение длительного времени, и вы сразу же вспомните о батарейке кроне.

И задумаетесь, а была ли полезна такая переделка? Решать в конечном итоге конечно же вам, исходя из условий эксплуатации прибора.

Приложение для смартфона

После того, как переходник спаян, скачиваем приложение на (активная ссылка на приложение) и устанавливаем. Запускаем приложение и подключаем переходник. Все должно работать. Если замкнуть щупы, то вы услышите звуковой сигнал, значит все нормально и можно пользоваться. Изначально показываются нули:


А когда вы замкнете щупы между собой появиться вот такое слово и телефон пищит.

Виды щупов


Универсальные щупы Щупы, как и проводники, являются одной из главных частей измерительного прибора. С их помощью удается точно определить контакт, проанализировать наличие напряжения и утечку. Они всегда входят в комплект. Различают несколько видов конструкций.

Универсальные

В этих приспособлениях предусмотрены ПВХ проводники, которые в жару имеют свойство трескаться. Сами наконечники выполнены из нержавеющей стали. В комплекте к ним идет набор дополнительных насадок. Опытные электрики считают, что эти детали ненадежные, так как быстро теряют контакт с проводником.

Фирменные

Щупы имеют провода с улучшенным свойством гибкости. Наконечники имеют отличную герметизацию, ручки прорезинены, поэтому с ними удобно работать. На таких деталях предусмотрены специальные колпачки, которые создают защиту от пыли и влаги.

Для SMD-монтажа


Щуп-пинцет для проверки SMD компонентов Устройства удобно подключать. Они используются для периодических замеров во время монтажа типа SMD. Наконечники имеют форму иглы, снабжены защитными колпачками. С помощью щупов удается проколоть изоляцию кабеля, а также очистить паяльную маску на платах и других поверхностях.

«Крокодилы»

Также считаются удобными для электромонтажных работ. Они намного эффективнее острых электродов, способны во время эксплуатации предотвратить короткое замыкание. Размеры таких щупов обычно варьируются. Детали обязательно находятся в диэлектрической оболочке.

Что нужно помнить во время проведения замеров

Необходимо учесть, что точно определить заряд батарейки мультиметром невозможно. С помощью тестера можно убедиться в ее работоспособности, узнать какая у нее мощность, однако это не позволяет сделать достоверные выводы про ее емкость. При такой проверке используют только заряжаемые элементы питания.

Категорически не рекомендуется проверять мультиметром потекшие батарейки. Такой гальванический элемент не подлежит последующей эксплуатации и должен быть утилизирован. Более того, поврежденные одноразовые и многоразовые аккумуляторные батареи могут представлять опасность, так как в их составе содержатся едкие вещества, способные повредить кожу и слизистые оболочки.

Измерять емкость батарейки мультиметром необходимо в сухом месте. При повышенной влажности пользоваться тестером категорически не рекомендуется. Прибор должен находится на ровном и устойчивой поверхности.

При измерении напряжения в элементе без нагрузки, нельзя надолго замыкать цепь. Это может привести к тому, что батарейки станут непригодными для последующего использования. В среднем, замер длится 0.5–1 секунду. Этого достаточно, чтобы снять показатель с экрана мультиметра. Следует также учесть, что некоторые виды мультиметров не предназначены для работы с батареями и аккумуляторами низкой мощности. Поэтому перед работой необходимо убедиться в том, что измерительный прибор совместим с определенным типом элементов.

Назначение и виды проводов для мультиметра


Недорогие мультиметры комплектуются соответствующими щупами Проводники, которые ведут к щупам, играют большую роль в правильном тестировании любых электроприборов. Однако при нарушении контакта устройство не способно с точностью выполнить замер имеющегося напряжения и определить работоспособность конкретного прибора.

Обычно эта деталь идет в комплекте с мультиметром, однако лучше иметь запас проводников на случай залома основных. Большинство из них имеют ПВХ изоляцию, которая начинает трескаться при длительном использовании. Зачастую эти детали универсальные, поэтому подходят к большинству моделей измерителей.

Проводники могут быть жесткими (в резиновой оболочке) и эластичными (в силиконе). Последний вариант считается наиболее практичным, так как легко поддается скручиванию и любому другому виду деформации. Такие детали считаются надежными и легко применяются даже во время работы в любых условиях.

Проводники в жесткой изоляции больше подходят для выполнения прозвона напряжения в местах, где мало свободного пространства. Прорезиненные детали считаются безопасными, так как не пропускают электричество. Подходят на тот случай, если в проверяемом электроприборе образовался пробой на корпус.

Даже если мультиметр оснащен новыми проводами и щупами, необходимо учитывать правила техники безопасности — надевать резиновые перчатки во время работы.

Определение точного напряжения батарейки

Для того чтобы самому выяснить действительное напряжение батарейки потребуется хотя бы один точный резистор номиналом 2 или 2,2 кОм с погрешностью 0,5%. Этот номинал резистора выбран из-за того, что при последовательном подключении с ним микроамперметра, общее сопротивление цепи составит 5000 Ом. Следовательно, проходящий через тестер ток будет около 300 мкА, и стрелка отклонится на полную шкалу.

I=U/R=1,5/(3000+2000)=0,0003 А.

Если тестер покажет, к примеру, 290 мкА, значит, напряжение батареи равно

U=I*R=0,00029(3000+2000)=1,45 В.

Теперь зная точное напряжение на батарейках, имея одно точное сопротивление и микроамперметр можно подобрать необходимые номиналы сопротивления шунтов и добавочных резисторов.

Необходимые детали

Это тестер, имеющий магнитоэлектрический механизм для измерения тока, поэтому он мерит только постоянный ток. Подвижная катушка со стрелкой крепится на растяжках. Применяется в аналоговых электроизмерительных приборах.

Найти на блошином рынке или купить в магазине радиодеталей проблем не составит. Там же можно приобрести и остальные материалы и компоненты, а также приставки к мультиметру. Кроме микроамперметра потребуется:

Если человек решил сделать себе мультиметр своими руками, значит, других измерительных приборов у него нет. Исходя из этого, и будем дальше действовать.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]