8-900-374-94-44
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Набор для пайки сделай сам DIYЦифровая измерительная аппаратура, предназначенная для осуществления оценки актуальных электрических параметров напряжения и тока источников электроэнергии или в различных схемах питания потребителей, достаточно давно и с большим успехом используется для решениях множества задач. Разнообразные измерительные приборы больших или маленьких размеров (простые однозадачные стрелочные и цифровые модули вольтметров и амперметров в произвольном исполнении) могут самостоятельно справляться с достижением поставленной перед ними целью, а также прекрасно сочетаются и интегрируются в многозадачные устройства (производственное оборудование, профессиональная сервисно-ремонтная техника, бытовые тестеры-мультмиметры, высокоточные лабораторные блоки питания, паяльные станции, и др). Вольтметр (зависит от его конструкции и характеристик) даёт возможность измерять уровень напряжения любой электрической нагрузки или потенциал источника переменного или постоянного тока, и всегда подключается параллельно изучаемому участку цепи.
Электронный конструктор для сборки компактного, встраиваемого вольтметра, даёт возможность собственноручно, с помощью паяльника, кусачек и отвёртки, и прочих сопутствующих инструментов, изготовить дееспособное устройство, полностью пригодное для дальнейшей эксплуатации. Конструктор начального уровня сложности состоит из множества тщательно подобранных радиодеталей неодинаковых размеров и номиналов, включая элементы с обязательной ориентацией полярности. В процессе поэтапной сборки, конструктор помогает получить теоретические знания об устройстве радиоэлектроники (изучение характеристик и возможностей элементной базы, чтение принципиальной схемы) и принципах её работы, а на практике приобрести новый или закрепить существующий опыт монтажа/пайки радиокомпонентов.
Вольтметр основан на микросхеме ICL7107CPLZ, содержащую внутри себя схему преобразования аналоговых значений в пропорциональное цифровое представление (АЦП преобразователь). Вдобавок в микросхему интегрирован драйвер управления экраном.
Контур измерения напряжения вольтметра оснащён ручной двухуровневой калибровкой погрешности, реализованной многооборотными подстроечными резисторами серии 3296 с винтовым механизмом. Необходимый диапазон измерения напряжений 0-2В, 0-20В или 0-200В устанавливается один раз с помощью впайки соответствующего номинала резистора RX (R6) и запайки перемычки из пары контактов для выбранного варианта, с эквивалентной шелкографией на печатной плате. Переназначение диапазона после финальной сборки возможно только путём замены номинала RX с перепайкой нужной перемычки. Заданный диапазон влияет на положение децимальной точки (десятичного разделителя) на дисплее, при этом на разряд уменьшается или увеличивается минимальный шаг измеряемых значений.
Вольтметр функционирует от 5-вольтового напряжения постоянного тока, и потребляет не более 35мА. Значение измеряемого напряжения выводятся на 4-значный экран, состоящий из 7-сегментных светодиодных индикаторов ярко-красного свечения, имеющих высоту символов около 14мм.
Цифры вольтметра располагаются под полупрозрачным стеклом красного оттенка, вставленным в чёрный пластиковый корпус. Вольтметр спроектирован в дизайне встраиваемого прибора, его корпус имеет зажимы для крепления в монтируемых отверстиях.
Технические характеристики
Комплектация конструктора*
2МГн — 1 шт*Состав набора может быть изменён производителем без дополнительного уведомления.
Электрическая принципиальная схема 4-знакового вольтметра ICL7107 DIY
Физические размеры, мм
Техническая документация
PDF)В этом проекте мы собираемся построить цифровой вольтметр без использования микроконтроллера. Здесь мы используем очень популярную микросхему для измерения напряжения, а именно ICL7107/CS7107 . Используя ICL7107, мы можем построить точный и недорогой вольтметр. ICL7107 — это 3,5-разрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который потребляет очень мало энергии. Микросхема имеет внутреннюю схему для управления четырехсегментным дисплеем для отображения измеренного напряжения. Он также имеет тактовую схему и источник опорного напряжения.
Вольтметр — очень полезное устройство, которое часто оказывается очень удобным, поэтому мы построили этот цифровой вольтметр на печатной плате , чтобы его можно было легко использовать где угодно. Ранее мы построили множество схем для измерения напряжения:
Работа этого цифрового вольтметра Схема очень проста.
АЦП внутри ИС представляет собой интегрирующий преобразователь или аналого-цифровой преобразователь двойного типа. Внутренний АЦП этой ИС считывает измеряемое напряжение, сравнивает его с внутренним эталонным напряжением и преобразует его в цифровой эквивалент. Затем этот цифровой эквивалент декодируется для семисегментных дисплеев с помощью схемы драйвера внутри ICL7107, а затем отображается на четырех семисегментном светодиодном дисплее. Узнайте здесь, как можно использовать АЦП для измерения напряжения и проверки Демонстрационное видео конец этой статьи, где мы измерили выходную мощность Arduino для целей тестирования.
Здесь резистор R1 и конденсатор C1 используются для установки частоты внутренних часов ICL7107. Конденсатор C2 фильтрует колебания внутреннего опорного напряжения и обеспечивает стабильные показания на семисегментном дисплее. R5 отвечает за контроль диапазона вольтметра. (R5=1K для диапазона 0-20В и 10K для диапазона 0-200В). RV1 — это потенциометр, который можно использовать для калибровки напряжения вольтметра или установить опорное напряжение для внутреннего АЦП.
Эта схема включает в себя 4 семисегментных светодиодных индикатора с общим анодом и индикатором отрицательного напряжения. Эта схема должна работать при напряжении питания 5 В, поэтому мы использовали микросхему стабилизатора напряжения 7805 для подачи 5 В в схему, а также для предотвращения повреждения ICL7107.
Отрицательное напряжение питания: Здесь нам также нужно подать отрицательное питание на контакт № 26 ICL7107, для которого мы использовали 555 IC. Микросхема таймера 555IC настроена здесь как ASTABLE мультивибратор. Конденсатор здесь можно заменить, однако выбор следует проводить по максимальному отрицательному напряжению. Если выбранная емкость не подходит, то мы не можем получить максимальное отрицательное напряжение на выходе. Здесь мы использовали 100 нФ и 10 мкФ. Проверьте здесь, как мы можем использовать микросхему таймера 555 для генерации отрицательного напряжения.
EasyEDA — это не только комплексное решение для создания схем, моделирования схем и проектирования печатных плат, но и недорогой PCB Pro totype и служба поиска компонентов.
Недавно они запустили свою службу поиска компонентов, где у них есть большой запас электронных компонентов, и пользователи могут заказывать необходимые компоненты вместе с заказом на печатную плату.
При проектировании своих схем и печатных плат вы также можете опубликовать свои проекты схем и печатных плат, чтобы другие пользователи могли копировать или редактировать их и получать от этого выгоду. Вольтметр с использованием ICL7071, пройдите по ссылке ниже:
https://easyeda.com/circuitdigest/Voltmeter-68b3b31dc1d548a4954d55b24f77110e
Ниже приведен снимок верхнего слоя разводки печатной платы из EasyEDA, вы можете просмотреть любой слой ( верх, низ, Верхний шелк, нижний шелк и т. д.) печатной платы, выбрав слой в окне «Слои».
Вы также можете увидеть Фото платы с помощью EasyEDA:
Оказалось, что при проведении калибровки показаний АЦП м/сх довольно точно работает и точность показаний вполне удовлетворит даже самого придирчивого пользователя. Главное подстроечный резистор взять многооборотный хорошего качества. Счёт очень быстрый — без тормозов. Есть существенный недостаток — двухполярное питание ±5В, но этот вопрос легко решаем при помощи отдельного сетевого блока питания на маломощном трансформаторе с положительным и отрицательным стабилизаторами (схему приведу позже). Для получения -5В можно применить специализированную микросхему ICL7660 (видна на фото вверху страницы) — классная штука! Но у неё адекватная цена только в SMD корпусе, а в обычном DIP мне показалась дороговатой, да и купить её гораздо сложнее нежели обычные линейные стабилизаторы — проще минусовой стабилизатор сделать. Оказалось, что ICL7107 прекрасно измеряет и положительные и отрицательные напряжения относительно общего провода, да ещё и знак минус при этом высвечивается в первом разряде. Вообще то в первом разряде используется только знак «минус» и цифра «1» для индикации полярности и значения сотни Вольт.
Особенно это важно тогда, когда оба стабилизатора в двухполярном блоке питания уже объединены по общему проводу без измерительных шунтов. Почему я хочу сделать отдельный такой себе маломощный блок питания для измерителей? Ну ещё потому, что если питать измерители от трансформатора самого блока питания, то при получении напряжения 5 В из 35 В нужно будет устанавливать дополнительный радиатор который будет тоже выделять много тепла, поэтому пускай лучше небольшие герметичные трансформаторы на небольшой платке. А в случае БП на напряжение больше чем 35 В, скажем 50 В, придётся дополнительные меры принимать, чтобы обеспечить для пяти Вольтовых стабилизаторов на входе напряжение не более 35 В. Можно применить высоковольтные импульсные стабилизаторы с низким тепловыделением, но при этом возрастает стоимость. Короче говоря, как не одно, так другое 😉 
Питание вольтметра и амперметра раздельное! Это необходимо для обеспечения возможности измерения токов в двухполярном источнике питания. Шунт амперметра устанавливается отдельно — цементный резистор 0,1 Ом/5 Вт.