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■ AVデジタルパネルメーター自作 【最終更新2024/01/25】 | |||||
近年は中華製のWメーターが大流行ですが、ちゃんと電流電圧を測定表示しましょう! W=EIです | |||||
下記はこのページ内の見たい部分に直接リンクしています。 ★サブバッテリ用AVパネルメーター ★必要なシャント抵抗の選択 ★VVFケーブルでシャント抵抗を自作 ★メインバッテリシャント抵抗 ★チップ抵抗でシャント抵抗を作る ★オーバヘッドAVパネルメーターを設置する ★コントロールボックスの製作・コントロールボックス側AVパネルメータ設置 (別ページに移動します) ★近年ではAVのみならず電力計、容量表示も備えたAV]デジタルマルチメータも市販されています。 ■シャント式電流計とは 回路に流れる電流を直列に負荷に影響しない微小抵抗を入れてその両端電圧を測定し、指示値を電流値として読み替えるものです。199.9は199.9mVですが199.9Aと読み替えるのです。数字を読み替えるだけなので不自然さはありません。パネル面にmV表示の無いものを選ぶ。この方法で大電流が正確に測定可能となります。 ■メーターの種類と選択: 電圧計は200mVスケールの物を選択します。(PM128 PM188)
電気工事用VVFケーブルの線路抵抗を利用したシャント抵抗を自作 大電流測定の為のシャント抵抗は高価です。なので自作も可能です。 シャント抵抗の自作が難しいと思われるのはこの微小抵抗値がテスターでは直接計れないからです。
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■ 電線でシャント抵抗作る ・ テストしてみる 過去記事です。 |
電線の線路抵抗を利用します。 微小抵抗はこの4端子法という測定法で正確に作れます。 左図で正確に長さが決定可能になります。デジタルテスター3台使用する 熱による抵抗値の変化が少ない5A以下の電流で調整が良い。負荷抵抗は5Ω50W 350円。極力正確なテスターを使用する事。 |
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メインバッテリー用 1mΩ。 電線電気抵抗参考サイトです。 使用する電線はホームセンターで購入できます。 計算値では2.0φVVF電線で182mmですが、校正値は172mm。 2本使用し倍の長さがより確度が上がります。ですがメーカーやバラつきにより誤差が有ります。 VVF2.0の電線許容電流値は30A程度2本で60A。短いし問題はないと思います。セルモーター回し過ぎるとちょっと温まるかも。 実際に使用しているのは2本束ねて345mmの実使用の物です。 これは市販品75mV75Aに相当します。 |
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メインバッテリー用 校正中 購入した200mVパネルメーター又はテスター200mVが2台必要です。1台で繋ぎ替えるのは誤差が出る。 右は直列に繋いだテスターの10A電流計の指示値 二重線で345mmとなった。 左はPM-128と同じ200mVレンジのテスターをシャント抵抗両端接続した指示値。 負荷は5Ω50Wセメント抵抗など手持ちで。ホットプレートで代用可。 右側の電流指示値を信用して長さを調整し1.7mVとした。→1.7A (これが4端子法での測定です) |
普通車などではセル回転時200Aを超える場合もあります。オーバーフローで表示が消えます。容量的にはVVF2.6線を2本560mmでよいようです。(4端子法で長さ較正必要です) "タロベイ"様レポート |
メインバッテリ用調整中。 *今回負荷抵抗は1.6mmステンレス線を100斤の陶器の花瓶に23回程度巻いた物を使用。標準電流計に5A位流してにシャント抵抗線両端電圧(電流に読み替える)が一致する様、長さを合わせます。 電流を流すとステンレス線の温度が上昇し抵抗値が徐々に変化するので、ファンで冷却しながら調整すると慌てず調整できます。 |
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サブバッテリー用 10mΩ 単線で1760mm 画像は先端を半田付け往復で880mm。 右下に見えているのは中国製の945円のシャント抵抗50A50mV0.5%これと電圧値を比較してみた。ほぼ同じであった。(桁は違う) 直列に接続したテスター20A電流計でも 確認は出来ます。 注:電線は規格品であり、メーカーにより大差は無いと思われますがテスターが2台あれば簡単に校正出来ますので是非、ご自分で測定し長さを決定される事をお勧めします |
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PM-128 は015を表示しています。メーターは200mV電圧計なので1.5Aと読み替えます.。小数点桁、極性表示未設定です。 なおテスターは中国製1000円程度のもの秋月電子などで売られているもの お勧めはこっち 画像の電池は単3、6個使用です。 |
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シャント抵抗に2mΩ3Wチップ抵抗も使用可能 電流センサー用チップ抵抗を2個並列に使ったもの。 YB5135D DC200mV LCDデジタルパネルメーター デジタルパネルメーター電源は5Vモバイルバッテリーです。 |
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■ 大電流シャント抵抗 | |
市販製品では Amazonで 75A75mV 刻印有 AliXpresでは 75mv/75A=1mΩになります。75Aなのでメインバッテリー、サブバッテリーどちらにも使用可能。(メインではセル時はちょっと過電流にはなるので100mV100A、200mV200A等の1mΩになるのを選択するとPM128などの200mV電圧計が使用可能となる) |
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メインバッテリにシャント抵抗をボルトナットで接続したものです。 | |
中華製±DC100Aデジタルパネルメーター電流計です。 パネルサイズは80*43でPM128より大きい。 ALiXpresで購入の200mV電圧計。200mVタイプはV表示は無いのでAとして読み替え出来る。 電源は5V、12V各種選択可能。消費電流はバックライト付で15mA程度。何れも1000円程度で購入できる。 1mΩシャントで最大199.9と表示する。 小数点は固定。後に見えるのは50mV-50A他に75A-75mVというのもAmazonで入手可能。 |
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■ バッテリ用電圧、電流計 AVパネルメーターを作る | |
2024/01/26更新最新配線図 電圧計LEDからLCD方式に変更しました メイン電圧計の測定ポイントはヒューズボックスACCとします。ですがヒューズボックス常時電源からヒューズを通し配線、常時点灯としました。 サブ電圧はコンソール基板に接続しLANケーブル経由で常時点灯表示します。(3線式のACC連動は廃止) 低消費電流の多機能LCD電圧計を使用しました。このLCD電圧計はパネルにオンオフスイッチがあります。使用したLCD電圧計は消費電流約7mAでした。20mA消費するよく似たモデルもあります。 デジタルパネルメーターの電源は測定回路の電源とは絶縁された電源を使用ます。5V用パネルメータなのでモバイルバッテリーを使用します。 集中接続基板はオーバヘッドとコンソール共用としました。 双方の基板接続は市販のLANケーブルを使用します。コンソール側基板からシャント抵抗に並列接続します。並列接続してもメーターの入力インピーダンスが100MΩ以上なので問題ありません。 注:本来は電圧計の検出ポイントは走行充電器基板の端子電圧が良い。 集中接続基板、低電流キャンセラー基板、モニター販売しています。 |
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枠内を基板化したもの オーバヘッド-コンソ−ル間シャント抵抗への配線はLANケーブルで接続。 パネルメータ電源はUSB接続モバイルバッテリを使用。(12vもケーブル加工すれば可)。単独設置の場合はRJ45コネクタは接続不要 リレーの消費電流は2個で20mA程度。(ACCオンで)左端のターミナルブロックはACCラインへ接続する。0.75sq〜1.25sqを使用する。リレー消費電流によるACC電圧の電圧降下による誤差を避ける為です。 |
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最新の基板です。電流計用5V電源端子は上記と同じUSB-C端子を採用しています。右側のRJ45コネクタ基板はLANケーブルで接続するサブバッテリー側の基板です。セットで使用します。 | |
図の基板にRJ45コネクタが付いていませんがこれはコンソール用側だけで使用する場合は不要なためです。 2箇所設置予定の場合は双方の基板に取付が必要です。サブ端子電圧とシャント抵抗への配線を一本のLANケーブルで配線可能とします。コンソール側基板からシャント抵抗とサブ端子に配線します。 メイン電圧表示には左端のACCコネクタはそれぞれ必要です。(リレー消費電流がある為LANケーブル経由の細い線だと電圧降下が生じ電圧表示が低下する為) 5Vモバイルバッテリーへの配線はスマホ用にタイプCケーブルを使います。100均で売られているもので充分です。逆接する事など無くスマートに配線できます。 ピンヘッダー採用はローコストに上げる為ですが抜け防止は動作確認後グルースティックなどでの固定が必要です。 |
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LCDパネルメーター5V電源としてモバイルバッテリーを使用例。電池は円筒型リチュームイオンバッテリ18650、21700セルを使って自作 | ALiXPres、Amazonなどで左記円筒型リチュームイオンバッテリ、電池ホルダー、充放電モジュールを組み合わせモバイルバッテリーを組立自作したものです。 |
低電流キャンセラー基板の製作 モバイルバッテリは50mA以内の低電流出力オフ機能がある。LCDデジタルパネルメーターの様に消費電流が微少なものはこの機能が働き勝手にオフになる。なので60Ωくらいのブリーダー抵抗を入れるなど対策が必要です。ブリーダー抵抗は無効電流なのでパルス電流を流す「低電流キャンセラー回路」を作りました。 キャンセラー基板領布あります・PWB無償配布有り。 |
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±200mVパネルメーター用の4Pパネルメーター接続基板間に左記専用のキャンセラー基板を挿入します。7秒と25秒パルス選択SW付。モバイルバッテリの低電流オフ機能のキャンセラ回路です。PWが電源側、INが信号側。IN-OUT無極性。逆接保護無し。 ブログ自作記事 |
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AVパネルメータ裏面 軽い基板、モジュールなので結束バンドでサンバイザー部に固定します。配線はシリコンケ−ブル。基板間配線などは空中配線となる。正常動作確認後、結束、ホットメルトなどで固定する。アセテートテープなどで絶縁処理する。 この基板一式お譲りします。電圧計はLED。1個のみ。メールで問合せ。画像の状態はACC入力で点灯状態。サブは接続していないので0.00V、電流もシャント抵抗接続していないので00.0A。 左右の押釦SWはキーオフ時電流計の強制オンSW |
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主要部品表 秋月電子などで揃います。 PM128 2個 又はYB5135D 2個 LED電圧計2個 (内1個は3線式) 又はLCD電圧計 1.5mm収縮チューブ適量 リレーY14H-1C-12DS 2個 小電流ダイオード1N4148(2076A) 3個 モバイルバッテリー、USBA-TypeCケーブル←100均でも 2Pターミナルブロック ピンヘッダー、ピンソケット 暗電流測定用ミニSW RJ45モジュラージャック2個、カテゴリ5LANケーブル5m位まで シャント抵抗1mΩ 75mV 75A PWBオーバヘッド用、バッテリー側用 その他配線材料など |
電圧計、電流計のリード線をピンヘッダーに半田付けしますが細かい作業です。収縮チューブで絶縁保護します。動作確認後ホットメルトで固定します。 配線はそれぞれごく細い線で大丈夫です。 コネクタ基板PWB、低電流キャンセラー基板 領布します。 |
AVパネルメーターテストの手順。
サブバッテリー電圧計に接続する5番に接続する前に1A以下のヒューズを必ず入れ、ケーブル以降の配線のショートを保護して下さい。 |
結果の検討
みんカラ 月の花 さんの記事です。 《関連記事》 集中接続基板、低電流キャンセラー基板はモニター販売あります。 サブバッテリーと走行充電について エコ思考、当サイトのコンセプト リン酸鉄リチュームイオンバッテリの採用 当サイトオリジナル 充電条件を自在に設定出来る最新PICマイコン、LCDコントローラー搭載同期整流電流制御走行充電システム 【何時でもナビ】FET版) 【何時でもパワーウィンドウ】 |
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