面板式电流电压表及其应用。

我的订单装在一个塑料袋里寄到，袋子里面还有一个小包裹，订单就在里面。


仪表装在一个带扣的塑料袋里，简单又整洁。

为此，我搭了一个小测试台，参与测试的设备有：
两台万用表，一台测电流（左侧），另一台测电压（右侧）。
两台实验室电源，一台作为恒流源（上方），另一台作为恒压源（下方）。
一台为电流电压表供电的电源（单独放在一旁）


第一次测试发现，电流测量得不太理想。
准确地说，测量误差对于一只电流表而言完全在可接受范围内，不过既然有机会做得更好，为什么不试试呢？
校准前的四组测量结果——
我把作为恒压源的电源输出电压设为4 V的整数倍，再把作为恒流源的电源输出电流调到与我的万用表读数一致。


完成这一步后，我做了小幅调整。在我看来，效果好多了。

我决定把这只小仪表用在一个有趣又实用的设备上——电子负载。
我不能说自己非要用到这个设备，也许以后会派上用场；一开始只是觉得这个想法本身很有意思，也想为我的读者做点什么。
这个设备没什么特别之处，相关方案在资料里都有详细介绍，我只是按自己的想法把它“做”了出来。
最初我把它做得非常紧凑，还用了SMD元件，后来决定重新设计，让初学无线电爱好者也能轻松复刻。
这里没有微控制器，也没有什么稀有昂贵的元件，最贵的其实就是这只电流电压表，而且所有元件都采用直插式。

电路采用运算放大器搭建。这颗芯片内部集成了两个相同的运放。
其中一个运放构成比较电路，用来调节功率晶体管栅极电压，使电路中的电流达到设定值。
另一个运放被我用作基准电压源的电流放大器。其实不用这个放大器也行，不过既然有它，我也不想让它闲着。
基准电压源的作用是让设定的电流值在工作过程中保持稳定，例如不受升温影响。
整个电路由8 V供电，并通过78L08线性稳压器稳压。

该电路可将负载电流设定到5 A，输入电压应确保功率晶体管上的耗散功率不超过30-40 W。
如果使用功率更大的晶体管并加上主动散热，功率很容易提高到50-100 W。
电路板上预留了用于控制风扇的热敏电阻安装位和风扇接口。我做的是演示版本，所以没有安装这些元件。
晶体管几乎可以选用任何场效应管，甚至也可以用双极型晶体管（不过需要选用放大倍数较大的型号，例如КТ827）。
几乎所有元件的标称值都可以有较大偏差，范围可达50-100%；只有R2与R3这组电阻，以及R7、R8电流检测电阻例外。

设备电路图
输入端子有三个触点，这样可以通过连接外部负载电阻来提高负载功率。电路板上两个触点之间有一根跳线，实际使用时不需要这根跳线，应将其装在接线端子上。


印制电路板。


这块电路板制作起来非常简单，没有狭窄区域、细走线之类的问题。
电路板上还预留了用于开孔安装面板式电流电压表的轮廓线。


下面是全部元件。
所有电阻的功率为0.125–0.25 W，R7和R8除外，它们的功率应为1 W。


这是组装好的电路板。散热器的尺寸稍微不太合适，我随手拿了一个差不多能用的。
功率晶体管与散热器之间做了绝缘。把电路板装进外壳时，这一步并非必需；但如果裸板使用，最好还是绝缘，因为晶体管外壳接在电路板输入端，带有被测电路的电压。


再近距离看看电路板。
左侧是负载接口，可以接要测试的电源、电池或其他设备。
指示表旁边是可调电阻的旋钮。最好使用线性电阻：国产电阻选A型，进口电阻选B型。
右侧是电源开关和设备供电输入端。我用的是最普通的12 V电源。


背面没什么特别的。我把指示表的导线从电路板上边引出，觉得这样更整齐、可靠。其实直接从底面焊接也可以。
电路板原本是按TO247封装的晶体管设计的，不过我用的是TO220封装。


首次通电。元件正常的话，设备应该一次就能工作。唯一可能需要调整的元件是R2电阻，我这里不需要调整。


我用实验室电源进行了测试。负载电流从20 mA开始调节，从设备指示表的读数可以看出来；可调电阻无法把电流调得更低。

下面是这台设备测试过程中的几张照片。
电源输出电压没有变化。设备指示表显示的负载电压较低是正常的，这是导线、接线端子等处的压降造成的。
1.负载电流为1 A。
2.负载电流为2 A。
3.负载电流接近最大值，为5.07 A。
4.负载电流达到最大值，为5.1 A。电源进入限流模式，设备指示表显示的压降最小。实际上，这就是设备能够提供5 A负载电流时的最低输入电压。


输入端子上的电压与电流电压表显示的电压一致（考虑到仪表的测量误差）。


最后，为了做个实验，我检查了输入电压变化时负载电流的稳定情况，表现完美。
输入电压为3 V和12 V，负载电流为2 A。


附加资料，包括电路图、布线图和几份数据手册——下载。

设备介绍就到这里吧。如果有问题，我很乐意回答：）