Kuidas teha digitaalset voltmeetrit, ampermeetri mooduli ahelaid

Selles artiklis õpime, kuidas luua digitaalset voltmeeter ja digitaalse ampermeetri kombineeritud vooluringi moodul alalisvoolu voltide ja voolu mõõtmiseks läbi erinevate vahemike, digitaalselt.

Sissejuhatus

Elektrilised parameetrid, nagu pinge ja vool, on oma olemuselt seotud elektroonika ja elektroonikainseneridega.

Iga elektrooniline vooluahel oleks lihtsalt puudulik, ilma et oleks vaja pinget ja voolu.

Meie võrgu vahelduvvooluallikaks on vahelduvpinge 220 V potentsiaalides, nende pingete rakendamiseks elektroonilistes ahelates on alalisvooluadapterid, mis vähendavad tõhusalt võrgu vahelduvvoolu pingeid.

Kuid enamik toiteallikaid ei sisalda toite jälgimissüsteeme, mis tähendab, et seadmed ei sisalda pinge ega voolumõõtureid asjakohaste suuruste kuvamiseks.

Enamasti kasutatakse kaubanduslikes toiteallikates pingete kuvamiseks lihtsaid viise, näiteks kalibreeritud ketas või tavalised liikuvate mähiste tüüpi arvestid. Need võivad olla korras seni, kuni kaasatud elektroonilised toimingud pole kriitilised, kuid keerukate ja tundlike elektrooniliste toimingute ja tõrkeotsingu jaoks on hädavajalik hi-end seiresüsteem.

TO digitaalne voltmõõtur ja ampermeeter on väga mugav pingete ja voolu jälgimiseks, ohustamata parameetreid.

Käesolevas artiklis on selgitatud huvitavat ja täpset digitaalset voltmeeter- ja ampermeetrilülitust, mida saab hõlpsasti kodus ehitada, kuid seadme täpsuse ja täiuslikkuse huvides vajab see hästi kujundatud PCB-d.

Ahela töö

Vooluringis kasutatakse sisendpinge ja voolutaseme nõutavaks töötlemiseks IC 3161 ja 3162.

Töödeldud teavet saab otse lugeda kolme 7-segmendilise ühise anoodi kuvamooduli kaudu.

Vooluringi jaoks on vooluahela kasutamiseks vaja 5-voldist hästi reguleeritud toiteallikat ja see peaks olema ilma tõrgeteta kaasatud, kuna mikrokomponent nõuab korrektseks tööks rangelt 5-voldist toite.

Kuvarit toidavad üksikud transistorid, mis tagavad, et ekraanid oleksid eredalt valgustatud.

Transistorid on BC640, kuid võite proovida ka teisi transistore, näiteks 8550 või 187 jne.

Kavandatud digitaalne voltmeeter, ampermeetri vooluring moodulit saab tõhusalt kasutada koos toiteallikaga, et näidata pinge ja voolutarvet ühendatud koormuse kaudu lisatud moodulite kaudu.

Viidates allolevale skeemile, on kolmekohaline digitaalse kuvamooduli ehitatud IC-de CA 3162 kaudu, mis on analoog digitaalse muunduri IC-le, ja täiendava CA 3161 IC-ga, mis on BCD-7 segmendi dekoodri IC-le, mõlemad need IC-d toodavad RCA.

Kuidas kuvarid töötavad

Kasutatavad 7-segmendilised kuvarid on tavalised anoodtüübid ja on näidatud T1 kuni T3 transistoridraiveritega ühendatud vastavate näidude näitamiseks.

Vooluring sisaldab võimalust komakohtade valimiseks vastavalt koormuse spetsifikatsioonidele ja vahemikule.

Näiteks pingenäidud, kui kümnendkoht põleb LD3 juures, tähendab 100 mV vahemikku.

Praeguse mõõtmise jaoks võimaldab valikuvõimalus valida paari vahemiku vahel, see on vahemikus 0 kuni 9,99 ja teise vahemikus 0 kuni 0,999 amprit (kasutades linki b). Mis tähendab, et voolutundlik takisti on kas 0,1 oomi või 1 oomi takisti, nagu on näidatud alloleval skeemil:

Selle tagamiseks, et R6 ei mõjutaks väljundpinge, tuleb see takisti paigutada enne pingejaguri võrku, mis vastutab väljundpinge juhtimise eest.

S1, mis on DPDT lüliti, kasutatakse kas pinge või praeguse näidu valimiseks vastavalt kasutaja eelistustele.

Selle lüliti abil, mis on ette nähtud pinge P4 mõõtmiseks koos R1-ga, on sisendpinge sumbumine umbes 100.

Lisaks on punkt D lubatud madalamal pingetasemel, et võimaldada LS-mooduli kümnendkoha valgustamist ja joonis V muutub eredalt valgustatuks.

Kui valikulüliti hoitakse Amp-vahemiku suunas, rakendatakse sensoritakisti kaudu omandatud pingelang otse DAC-mooduli IC1 Hi-Low sisendite punktidesse.

Sensortakistite märkimisväärselt madal väärtus tagab tühja mõju pingejaguri tulemusele.

Ekraanide reguleerimisvahemikud

Kavandatud digitaalse voltmeetri ampermeetri vooluringi moodulist leiate 4 reguleerimisvahemikku.

P1: praeguse vahemiku nullimiseks.

P2: praeguse vahemiku täisskaala kalibreerimise võimaldamiseks.

P3: pingepiirkonna nullimiseks.

P4: pingepiirkonna täieliku kalibreerimise võimaldamiseks.

Eelseadistusi on soovitatav reguleerida ainult ülaltoodud järjekorras, kus P1 ja P3 on asjakohased mooduli vastavate parameetrite õigeks nullimiseks.

P1 aitab kompenseerida regulaatori töötavat vaikse voolutarbimise väärtust, mille tulemuseks on väike negatiivne kõrvalekalle kogu nende pingepiirkonnas, mida omakorda kompenseerib tõhusalt P3.

Pinge / voolu kuvamoodul töötab toiteallika reguleerimata toiteallika abil ilma probleemideta (maksimaalselt kuni 35 V). Pange tähele ülaltoodud teise joonise punkte E ja F. Sel juhul saab silla alaldi B1 kõrvaldada.

Süsteem võib olla kahekordne, et saada samaaegseid V ja I näidud. Tuleb siiski tõdeda, et voolutundlik takisti lühistatakse maanduslülide abil iga kord, kui mõlemad seadmed tarnitakse identsest allikast. Selle häire võitmiseks on põhimõtteliselt kaks meetodit.

Esimene on V-mooduli ühendamine teisest allikast, samas kui l-moodul 'hostist'. Teine on palju graatsilisem ja nõuab praeguse anduritakisti vasakule küljele raskeid juhtmeid.

Pidage siiski meeles, et sellisel juhul muutub suurim võimalik V näit 20,0 V-ks (R6 langeb l V max), kuna pinge tihvti ll korral tavaliselt ei ületa l 2 V.

Suuremaid pingeid näidatakse madalama voolukvaliteedi valimisega, st R6 saab 0R1. Näide: R6 langeb praegusel 5 A voolutugevusel 0,5 V, tagamaks, et pinge näidu korral oleks jätkuvalt 1,2 - 0,5 = 0,7 V, mille optimaalne ekraan on sel juhul 100 x 0,7: 70 V tüsistused tekivad lihtsalt siis, kui paar neist üksustest töötab ühes pakendis.

PCB disain ülalkirjeldatud moodulite valmistamiseks