Доработка китайского вольтамперметра WR-005

Для своего очередного проекта (переделка ATX БП 580W в лабораторный), купил вышеназванный индикатор.
Не сразу и не вовремя выяснилось, что вход питания у него гальванически связан с минусовым входом шунта. Это вносит ощутимую погрешность при питании индикатора от того-же источника, с которого измеряется ток (погрешность вплоть до ампера с моим шунтом на 50А!). Можно было, конечно, нагородить ещё одну дежурку и от неё запитать индикатор, но мне показалось это слишком жирным и я решил колупнуть сам индикатор.
8a4091f4bf524a8380d3c083b2c62d25.jpg
Поиском в интернете нашёл его брата близнеца YB27VA и его типовую схему. Сразу скажу, что схема моего прибора немного отличается. Суть переделки заключается в отвязывании дифференциального входа операционного усилителя ad8605 (маркирован как B3A) от общего провода питания. Для переделки потребуются начальные навыки реверс инженеринга (чтобы убедиться, что схема та самая), пайки мелких деталей и знание закона Ома :).

схема до переделки:
db43aa47b30d49f0816335677e8ff0f9.png
схема после:
f59f578a807c4db7bd6a642716adebc1.png

a33295f43aee43058ac5b948b38c49e3.jpg

1d34a64358bd4e249393aa48646c88df.jpg

Красным обозначены перерезанные дорожки. От резистора R6 решил отказаться, поскольку, похоже, он нужен только для того, чтобы амперметр показывал »0» при отключенном шунте. Так же перенос питания ad8605 (2 ножка) не является необходимым (судя по испытаниям в симуляторе).

Вторая переделка решает проблему, связанную с тем, что индикатор не «видит» первые ~180 мА тока, то есть при подаче на шунт 1А прибор показывает 0,8А, если подать 0,2, то ноль и тд. Это связано со смещением входа ОУ и АЦП. Его можно посчитать, зная сопротивление шунта и величину, на которую прибор «врёт». У меня вышло 270 мкВ на входе ОУ. Это смещение легко создать искусственно, добавив один резистор в схему, в результате прибор начнёт измерять от нуля.
В моём случае потребовалось добавить резистор 1140кОм от интегрального стабилизатора на 3В до »+» входа ОУ. Этот резистор, совместно с R7 и шунтом образовывает делитель, задающий начальное смещение.
46566bb6813546428bf81f3ec661a5c0.png

8aeb6c9cd4fc43cd8654daad8e26c3a6.jpg
Составной резистор получился ровно столько, сколько нужно, за счёт погрешности одного из них :)

В результате он теперь измеряет, начиная с 50 мА, до 50А с минимальным шагом примерно 20 мА (0 тоже показывает). Линейность тоже не подкачала, но, иногда, пропускает единицу, например с 0,12 сразу на 0,14 перескакивает.
Достигнутая точность приятно меня удивила, получился настоящий измерительный прибор, который можно использовать в лабораторном БП в качестве основного индикатора. Которому даже можно верить :) (это касается, по крайней мере, тока)
Непонятно, почему китайцы решили сэкономили на паре копеечных деталей. Их стоимость явно на порядок ниже остальных комплектующих, того же ad8605, например.
Пользуйтесь хорошими приборами :)

Ещё фотки с результатами измерений:
7b0cef92354da3d3e8da355eb17b0a89.jpg ce7d7d58a248277e26be726fe6c3f34f.jpg cc27d81e119fec36539b20756da6f5a9.jpg fc782e2f95e059ff4c034c2c82f94734.jpg f38625eda77d0c016d2cc6324f35c130.jpg b83b5f0186f923fb4059094539f54293.jpg 70f4f0fb720016dccfc6db66575291b3.jpg 6a9b2c5127267df36ce2f7948f02ccc5.jpg 0e40a4f34d6b03ce9f54ede8f100daae.jpg 0bc5f42bc9e724db5ef027f7161c64e4.jpg

P.S. Уже хотел было опубликовать статью, но решил проверить —, а как там с напряжением дела обстоят? Оказалось — что тоже не хорошо обстоят — на 0,1В прибор врёт, и элегантно это не пофиксить, потому что нижний резистор подстроечный. Но я всё равно запаял туда резистор на 20МОм и результат меня устроил)

Ссылка на девайс на али: https://ru.aliexpress.com/item/1set-Dual-LED-Digital-Voltmeter-Ammeter-Amp-Volt-Meter-Current-Shunt-DC-100V-50A/32665348839.html
Обзоры его брата близнеца: http://we.easyelectronics.ru/upgrade-repair/voltmetr-ampermetr-yb27va-v13-i-ego-versii.html

© Geektimes