Китайские вольтметры

Возникла у меня как-то необходимость установить на входном щитке в дом показатель величины получаемого от энергопоставляющей организации напряжения — вольтметр.

Я конечно же обратил свой взор в сторону Китая. Там этого гавн такой продукции — видимо-не видимо. Иду на Aliexpress и выбираю одну из самых недорогих позиций.

На тот момент изделия с жёлтым и красным светофильтром имели наименьшую стоимость. Я выбрал жёлтый и заказал пару штук. Стоимость заказа с учётом стоимости доставки составила 188 рублей с копейками. Бюджетно.

Вольтметры пришли примерно через месяц. Не быстро, но и не слишком долго. Нормально. Доехали без механических повреждений. Всё хорошо.

После вскрытия посылки я и их сразу же соединил параллельно и включил в сеть И оба-на!

Не. Они не хлопнули. Они немного по разному завелись и стали выдавать немного разные показания. В принципе ничего серьёзного: один показывал 215 вольт, другой 221 вольт. Первый после включения сначала показывал «888», а через секунду начинал выдавать более-менее адекватные значения. Второй стартовал с «000», и эти нули держались около двух секунд. Ничего ужасного, жить можно.

С ходу я что-то не обратил внимание на обозначения, которыми они были промаркированы.

Посчитал, что вольтметры одинаковые, просто китайская сборка и настройка могут оказаться чуть-чуть косыми. Я подумал, что внутри вольтметров наверняка имеется небольшой подстроечный резистор, которым можно подстроить показания. В крайнем случае, если такого резистора нет, а имеется обычный делитель на постоянных резисторах, то подстроить показания «неточного» вольтметра можно, подпаивая параллельно этим резисторам дополнительные высокоомные резисторы.

В общем, не читая надписей я разобрал оба этих вольтметра.

Вольтметры из одной партии оказались разными.

резистор должен быть припаян к 14-ой ножке микросхемы

Причем у последнего (на снимках) вольтметра мощный одноваттный резистор был крайне не качественно припаян. При разборке он тупо выпал из отверстия на плате. Молодцы, чо!

Таким образом, вскрытие показало, что обоим вольтметрам нужна была ревизия. У первого нужно подстроить показания, а второму тупо поправить некачественную китайскую пайку.

Произвёл реверс-инжиниринг первого вольтметра. Вот, его схема:

Обозначение на корпусе микроконтроллера старательно затёрто. Но скорее всего это PIC. Но может быть и какой-нибудь STM8. Я ни в тех ни в других не силён. Но точно могу сказать, что это ни AVR, ни MSP430, ни STM32.

Вот, схема второго вольтметра:

Как видите, они сильно отличаются. Поэтому у них такое разное поведение, а уж то, что они показывают разное напряжение — ну, это на совести китайцев.

Разборка приборов показала, что подстроечных резисторв ни в том, ни в другом вольтметре нет. Схемы делителей сетевого напряжения собраны на постоянных резисторах.

У меня нет образцового прибора, по которому можно проверить и откалибровать эти вольтметры. Самый точный прибор, который у меня имеется — это мультиметр Richmeters 102. На него и буду ориентироваться.

Вольтметр, собранный по первой схеме, выдавал заниженное напряжение. Занижал примерно на 5-6 В. Показания второго вольтметра достаточно хорошо согласуются с мультиметром.

Так, как же подкорректировать показания первого вольтметра? Для коррекции показаний нужно заменить у него резистор R3, который имеет сопротивление 5.1 кОм.

Коррекцию сопротивления лучше всего выполнять параллельной подпайкой друг к другу резисторов. Вычислять сопротивление корректирующего резистора несколько трудновато, но зато параллельное соединение наиболее предпочтительно. Поэтому так и поступим.

Сопротивление у выпаянного резистора оказалось 5095 Ом. Чтобы увеличить на 5-6 В показания прибора, нужно вместо него впаять резистор примерно на 5.3 кОм. Понятно, что такого значения среди 5%-ных резисторов нет.

Поэтому я выбираю резистор на 5.6 кОм и рассчитываю к нему параллельный корректирующий резистор. Сопротивление корректирующего резистора получилось 153 кОм. ОК. Беру из коробочки резистор на 150 кОм и собираю «этажерку».

Включаю. Сверяю показания. Упс! Немного перебрал. Показания завышены вольта на 3-4. Почесав репу, «на пальцах» прикидываю, что корректирующий резистор должен быть примерно на 100 кОм.

Перепаиваю. Включаю. Вот теперь полный порядок:

Теперь показания вольтметров почти не отличаются. Разница в один вольт объясняется тем, что у них разное быстродействие. Первый вольтметр (который пришлось корректировать) имеет несколько «тревожный» характер. Второй — более спокойный. И если напряжение в сети немного изменяется, то первый тут же меняет свои показания. Второй — более инерционный прибор. У него даже в схеме имеется керамический конденсатор на 10 мкФ.

Когда напряжение в сети более-менее стабильно, приборы «идут» довольно-таки ровно:

Ну, вот, как-то так. С помощью «допиллинга» довёл китайский ширпотреб до нормального состояния.

PS.

Один из вольтметров смонтировал в щиток. Почти каждый раз, пробегая мимо щитка, я мельком поглядываю на недавно установленный вольтметр. Благо крышка прозрачная. Вот так, мимоходом контролирую качество напряжения. Напряжение в норме, причин беспокоится нет. А душевное равновесие разработчика — это залог его плодотворной работы.

Внизу щитка висит ростелекомовский модем. Слева  виден чёрный провод от щитка к модему — это оптический кабель. «Сила» и оптика заходят в дом сквозь стену и сразу попадают внутрь щитка. Блок питания модема 12В/2А также размещён в щитке. Для медной витой пары (UTP-5) я ещё не успел прилепить на стену кабель-канал, поэтому витуха пока временно спускается к плинтусу в виде вульгарной сопли.

Вот ещё один снимок со открытой дверцей.

Светлое пятно на щитке, в его левой части, — это блики от его глянцевой крышки.