Zbuduj analogowy miernik zużycia energii elektrycznej: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:34

Przez jakiś czas używałem miernika Kill A Watt (https://www.p3international.com/products/special/P4400/P4400-CE.html) i zdecydowałem się zbudować miernik analogowy. Ten projekt przeszedł od prostego, z jednym panelowym amperomierzem i gniazdkiem, do pełnej skali z trzema metrami, gniazdem lampy, słupkami zaciskowymi i przełącznikami dla wszystkich wyjść. Postanowiłem też zwrócić uwagę na estetykę tego projektu i zbudować taki, który miał styl steampunkowy. Zamiast po prostu montować plastikowe mierniki, zdecydowałem się usunąć mechanizmy i złożyć je ponownie w drewnianej skrzynce i zrobić własne cyfry do mierników z kawałka poplamionego herbatą papieru i starej maszyny do pisania. Od prostego do złożonegoProjekt podstawowy wymaga tylko 4 komponentów. Przewód, gniazdko, woltomierz i amperomierz. Mój projekt jest bardziej złożony, ponieważ mam dwa amperomierze i trzy wyjścia, każde z niezależnym przełącznikiem. Woltomierze są połączone w poprzek, gdzie prąd podróżuje, a amperomierze są połączone drogą prądu. (Patrz zdjęcie drugie) Pomysł wykorzystania estetyki steampunk oznaczał, że plastikowe wskaźniki z wcześniej wydrukowanym tłem nie będą działać. Konieczne było więc rozebranie każdego z nich i odbudowanie go w nowej obudowie. Unikanie tego kroku i zamontowanie mierników panelowych w stanie nienaruszonym zaoszczędzi znaczną ilość czasu. Inne pomysły projektowe Jednym z pomysłów jest użycie ekonomicznego miernika uniwersalnego, często dostępnego za mniej niż 10 USD. Nie byłoby trudno zbudować małą obudowę, dodać wtyczkę lub przewód i gniazdko oraz połączyć system razem. Byłoby to znacznie prostsze i tańsze. Jedną z ważnych kwestii jest to, że aby zmierzyć napięcie, musisz podłączyć miernik w poprzek, a aby zmierzyć natężenie prądu, musisz go podłączyć. Pomiar mocy Bezpośredni pomiar mocy wymaga drogiego sprzętu laboratoryjnego. Ponieważ W = V*A większość urządzeń mierzy napięcie i natężenie i mnoży je razem. Jednym z pomysłów byłoby nałożenie na siebie igieł woltomierza i amperomierza. Moc można było odczytać w miejscu skrzyżowania igieł. Najprostszą odpowiedzią jest po prostu mieć tabelę mnożenia z rzędami 110, 115, 120 i 125 dla woltów i kolumn 1-15 dla amperów.

Krok 1: Materiały

Przypadek: 1-1/2” gruba deska 12” X 10-1/4”4- 3/4” gruba deska 12” X 2-1/2”1- 3/8” gruba sklejka 12 X 10-1/ 4"Electrical Conponents:Mierniki:-- woltomierz 0-150 V AC (https://www.allelectronics.com/make-a-store/item/PMA-150V/150V-AC-PANEL-METER/-/1.html)-- Amperomierz prądu przemiennego 0-5 A (https://www.allelectronics.com/make-a-store/item/PMA-5A/5A-AC-PANEL-METER/-/1.html)-- Amperomierz prądu zmiennego 0-15 A (https://www.allelectronics.com/make-a-store/item/PMA-15A/15A-AC-PANEL-METER/-/1.html)Inne:3 wł./wył. dwa przełączniki pozycyjne (co najmniej jeden powinien obsługiwać dwa obwody)1 przełącznik dwupozycyjny wł/wł1 oprawka porcelanowa1 gniazdo okrągłe (zaleca się użycie złącza do naprawy przedłużacza). śruby z pasującymi nakrętkami i nakrętkami końcowymi 1 - długość mosiężnych rurek, do których zmieści się wał śruby 2 ", ale nakrętka nie będzie. Zostanie to przycięte w celu wykonania przekładek. sprawdzi się dobrze jako śruby radełkowane.

Krok 2: Narzędzia

CasePiła stołowa (zalecane)Router (zalecane)Jeśli nie masz dostępu do wyposażenia sklepu, sprawdzi się również solidna, ostra piła ręczna. zaciski do rur kwadratowych lub prętów klej do drewna kątowniki C - zaciski (kątowniki i zaciski C pomogą zapewnić prostopadłość podczas klejenia) wiertarka do montażu mierników (niekonieczna, ale wysoce zalecana, ponieważ łatwiej będzie mieć prostopadłe otwory) ręczna śrubokręt lutownica rurki termokurczliwe lub elektryczne szczypce z końcówkami taśmowymi zwykłe szczypce mały klucz nastawnyWiertła: (Będą się różnić w zależności od projektu, kupowanych liczników i rozmiaru innego sprzętu) różne małe rozmiary otworów pilotowych i śrub montażowych 1/2 "bit 7/8" bit 1- Płaska końcówka 3/8"Wykończeniawysokiej jakości papierowy długopis z cienkim atramentem czarna torebka na herbatęRęczniki papierowe maszyna do pisania (pomocna, ale nie jest konieczna)skaner/kopiarka (Niepotrzebne, wykonałem kopie mojego oryginalnego projektu na tylną płytę przed poplamieniem herbatą na wypadek, gdybym musiał przerobić to.) Bejca do drewna (użyłem Minwax Mohagony, bo chciałem ciemnego wykończenia. Najmniejsze puszki będą więcej niż wystarczające do tego projektu) mała szczotka do bejcowania

Krok 3: Zbuduj obudowę

Wymiary użyte do zbudowania tej obudowy to 10 1/4 "X 12". Zdecydowałem się użyć 12" w poprzek góry, aby pomieścić szerokość trzech mierników. Boki pudełka mają prostą konstrukcję z dwoma szynami 10 1/4", w których są wycięte dado, aby pasowały do dłuższych szyn. Te szyny zostały specjalnie docięte, aby pasowały. Dado i szyny zostały wycięte przy użyciu piły stołowej, jednak ostra ręczna piła, dobry układ i staranne cięcie również załatwią sprawę. Po wycięciu elementów na sucho najlepszym sposobem na sprawdzenie, jak dobrze do siebie pasuje, jest wcześniej klejenie. Wymiary skrzynki, której używasz, powinny być tak zaprojektowane, aby pomieścić mierniki, okablowanie, przełączniki i gniazda. Po zakończeniu klejenia dado na dole pozwoli kawałkowi sklejki usiąść równo. Jeśli nie masz dostępu do routera, sklejkę można przykleić bezpośrednio do spodu, a krawędzie zaokrąglić papierem ściernym lub pilnikiem. Ostatnim krokiem w konstrukcji podstawy jest wycięcie dado, w którym przewód elektryczny może przejść przez plecy. Polecam poczekać, aż montaż panelu zostanie zakończony, aby wiedzieć, gdzie będzie przewód.

Krok 4: Zbuduj panel główny

Ważne jest, aby skonstruować układ dla działającego licznika. Pomoże szkic. Rozmieść przełączniki, liczniki i gniazda. Po uzyskaniu dobrego rozstawu użyj kwadratu do narysowania linii. Linie poziome opierały się na czymś, co wyglądało na dobre odstępy. Pierwsza pionowa linia znajdowała się na 6", w połowie drogi. Pozostałe dwie znajdowały się 3 1/8" z każdej strony, co wystarczało, aby pomieścić metry. Jeśli to możliwe, wywierć otwory zaczynając od przodu, co pomoże uniknąć wyrwania. Jeśli wiercisz od tyłu, umieść obrabiany przedmiot na solidnej, płaskiej powierzchni, która zapewnia równomierne podparcie. Wiercenie otworów:1. MiernikiMiernik, którego użyłem, wymagał otworu 7/8". Jest to trochę za mały, ale tylko w bardzo małej ilości, więc przeszlifowałem, aby wyrównać różnicę. Po przejściu przez otwór przykleiłem i przykręciłem kawałek na tylnej stronie osłony otwory. Panel, którego użyłem, miał grubość 1/2 cala, więc używam kawałka 1/2 cala, aby upewnić się, że otwory są wystarczająco głębokie, aby pomieścić metry. Następnie ponownie wywierciłem otwory 7/8 cala, aby poszły wszystkie drogę przez. 2. Gniazdko, gniazdo lampy i słupki do mocowania Gniazdko jest w rzeczywistości złączem używanym do naprawy żeńskiego końca przewodu elektrycznego. Zamontowano go w otworze 1 3/8 cala. Oprawa lampy miała ten sam rozmiar. Do wywiercenia otworów użyłem moich linii układu. Po zamontowaniu opraw wycofałem je i użyłem wysokowytrzymałej żywicy epoksydowej na całym obwodzie i docisnąłem je z powrotem na miejsce. Słupki wiążące były dość proste. Wywierciłem otwór, aby pomieścić trzon śruby. Kiedy potrzebowałem trochę więcej długości, wywierciłem zlewy za pomocą wiertła forstnera. 3: Przełączniki To była najtrudniejsza część. Przełącz przełączniki nie są często projektowane do montażu w grubych materiałach, dlatego musiałem wiercić zlewozmywaki za pomocą wiertła forstner 1 3/8". Otwory wymagały również niewielkiej ilości ręcznego dłutowania. Wskazówki dotyczące wiercenia: Aby uzyskać płaskie otwory, użyj wiertła forstner. Punkt można umieścić bezpośrednio na oznaczeniu układu. Zacznij od największego otworu, zlewu kuchennego, a następnie przejdź do mniejszego wiertła, którego będziesz używać do przewiercenia. W ten sposób masz środkowy punkt prowadzący dla obu otworów. Bity Forstner są zalecane do użytku tylko z wiertarką, ponieważ są zaprojektowane do użytku tylko pod kątem 90 stopni, a nie pod kątem. Jednak używałem ich z wiertarką ręczną pracującą na twardej powierzchni, z odpowiednią dźwignią i dużą ostrożnością.

Krok 5: Chroń liczniki

Udało się to osiągnąć poprzez zamontowanie kawałka akrylu na manometrach. Dobrze jest przygotować to przed zamontowaniem liczników. Im mniej wiercenia, piłowania i regulacji wykonywanych po dołączeniu wrażliwych ruchów, tym lepiej. 1. Wytnij akryl. To był uratowany ze starej obudowy komputera, którą przyciąłem na pile stołowej. Ten materiał jest dostępny w większości sklepów z narzędziami i często wycinają go dla Ciebie.2. Wiercić dziury. Sprawdź swój układ, aby mocowania nie kolidowały z licznikami lub były zbyt blisko boków pudełka. Zacznij od przewiercenia akrylu. Następnie umieść go na przednim panelu i wywierć otwory w drewnie.3. Włóż śruby mocujące. 4. Wytnij elementy dystansowe z rurek mosiężnych. Mały kawałek rurki mosiężnej można wyciąć za pomocą narzędzia obrotowego lub piły do metalu. Pozwoli to na miejsce na liczniki. 5. Umieść akryl 6. Użyj nakrętek, aby utrzymać akryl na miejscu7. Użyj narzędzia obrotowego lub piły do metalu, aby odciąć nadmiar długości śrub. Postaraj się, aby odciąć tę samą ilość każdej z nich, pozostawiając niewielką ilość na zaokrągloną nakrętkę końcową. 8. Spiłuj koniec i przykręć zaokrągloną nakrętkę końcową.9. Gdy będziesz zadowolony, usuń akryl i odłóż go na bok. wtedy możesz zamontować swoje liczniki.

Krok 6: Przerób liczniki

To najtrudniejsza i najdelikatniejsza część projektu. 1. Sprawdź miernik. Otwórz miernik, obejrzyj go dokładnie i określ najlepszy sposób poruszania się do przodu. Wszystkie mierniki, które kupiłem na allelectronics.com, pochodziły od tego samego producenta, więc wszystkie miały te same obudowy zewnętrzne, śruby mocujące i podstawową konfigurację. 2. Rozebrać miernik.: Po zdjęciu przedniej pokrywy, płyty czołowej i tylnej części miernika wykręciłem mechanizm z obudowy i pociągnąłem go do przodu. Wszystkie trzy z tych mierników zawierały niezbędną elektronikę w tylnej części miernika przy zaciskach. Odciąłem przewody pozostawiając wystarczająco dużo z każdej strony, aby można je było później ponownie podłączyć. 3. Wyjmij tuleję z obudowy miernika. Tuleja cylindryczna pokazana na rysunku 3 jest trudna do usunięcia. Wyjmij mechanizm i odłóż go bezpiecznie na bok, zanim go przepchniesz. 4. Zamontuj tuleję w nowym panelu miernika. Otwór wymagany na te metry był nieco większy niż 7/8 . Aby je dopasować, konieczne było niewielkie przeszlifowanie. Ważne jest, aby uzyskać ciasne dopasowanie, więc nie należy nad piaskiem. drewna i młotka, aby wbić je na miejsce 5. Wywierć dodatkowy otwór obok tulei. Podczas sprawdzania miernika zauważysz, że drut przymocowany z przodu mechanizmu nie przechodzi przez tuleję, ale obok niej. Wywierć mały otwór, aby przeciągnąć ten drut. Nie umieszczaj go bezpośrednio w linii z otworem montażowym, ponieważ uniemożliwi to prawidłowe zamontowanie mechanizmu. Zobacz zdjęcie 4. 6. Zamontuj ponownie mechanizm. Jest to bardzo delikatne i absolutnie konieczne, aby ruch był wyśrodkowany w tulei i idealnie kwadratowy. Jeśli nie, będzie się wiązać. Przytrzymaj ruch w miejscu i delikatnie uderz igłę tak, aby swobodnie przesunęła się z jednego końca na drugi. wyreguluj. Używając kawałka drewna, wywierć otwór testowy z wędzidłem i zobacz jak pasuje śruba montażowa od licznika. Chociaż śruba jest przeznaczona do gwintu metalowego, sprawdzi się otwór pilotażowy w twardym drewnie. Użyj wiertła, które wybierzesz, aby wywiercić otwory w celu zamontowania mechanizmu. Bądź ostrożny na tym etapie. Jeśli twoje dziury są nieco odsunięte, bardzo trudno będzie je dopasować. 7. Zamontuj tył miernika. Tył miernika wraz ze złączami i niezbędną elektroniką należy przykręcić (zdjęcie 6) tak, aby można było ponownie założyć przewody i aby ruch zespołu nie nadwyrężył przewodów, które mogłyby uszkodzić mechanizm lub wyciągnąć go z wyrównania.8. Ponownie podłącz przewody. Po prostu podłącz odpowiednie przewody. Ważne jest, aby mieć prawe plecy związane z prawidłowym ruchem. Jak widać na obrazku 6, miernik 5A i miernik 15A mają przewody w tym samym kolorze. Użyłem niewielkiej ilości lutowia i trochę rurek termokurczliwych, aby ponownie połączyć przewody. (zdjęcie 7)

Krok 7: Podłącz części

Użyj swojego schematu okablowania, aby określić, co i gdzie podłączyć. Upewnij się, że nie masz odsłoniętych przewodów. Utrzymuj rozsądne długości przewodów łączących, chcesz mieć miejsce do pracy bez nadmiernej długości, która mogłaby przeszkadzać. Gdy skończysz, wróć i prześledź przewody, aby upewnić się, że prowadzą do właściwego miejsca i są prawidłowo podłączone.

Krok 8: Dodaj ostatnie szlify

1: Zrób panel z tyłu liczników. Umieść arkusz papieru za igłami liczników i zaznacz punkt zerowy każdego z nich. Następnie prześledź na papierze tylne płytki dostarczone wraz z miernikami. Użyłem maszyny do pisania, aby wpisać liczby na papierze i cienką końcówką, aby zaciemnić linie. Gdy papier jest gotowy, zrobienie kopii jest dobrym sposobem na zapewnienie sobie kopii zapasowej, jeśli jej potrzebujesz. Aby postarzyć papier, zaparz czarną torebkę herbaty, a następnie przetrzyj nią papier. Nadmiar wody wytrzyj ręcznikiem papierowym i pozostaw do wyschnięcia. Gruby papier będzie się zwijał, więc dobrze jest położyć go na płaskiej powierzchni i położyć na nim kilka ciężkich książek. 2: Bejca do drewna Użyłem ciemnej bejcy, ponieważ uważam, że dobrze pasuje do mosiężnych okuć. Jeśli możesz to gorąco sugeruję wybarwienie obudowy przed montażem. To znacznie uprości zadanie. 3: złóż obudowę: przymocuj kawałek sklejki do wycięcia w dolnej części obudowy i przymocuj przedni panel za pomocą dwóch mosiężnych zawiasów. Przymocuj papier za pomocą kleju w sprayu. Działa to dobrze, ponieważ równomiernie pokrywa obszar. Jeśli użyjesz innego rodzaju kleju, rozprowadź go całkowicie, aby uniknąć grudek. Klej w sprayu bardzo szybko schnie, dlatego po spryskaniu papieru nie spryskuj drewna, gdyż klej może uszkodzić liczniki, od razu umieść go na drewnie i spłaszcz linijką lub skrobaczką do farb.