8-900-374-94-44
Амперметры – это устройства, которые используются с целью определения силы тока в цепи. Цифровые модификации изготавливаются на базе компараторов. По точности измерения они различаются. Также важно отметить, что приборы могут устанавливаться в цепи с постоянным и переменным током.
По типу конструкции различают щитовые, переносные, а также встроенные модификации. По назначению есть импульсные и фазочувствительные устройства. В отдельную категорию выделены селективные модели. Для того чтобы более подробно разораться в приборах, важно узнать устройство амперметра.
Обычная схема цифрового амперметра включает в себя компаратор вместе с резисторами. Для преобразования напряжения применяется микроконтроллер. Чаще всего он используется с опорными диодами. Стабилизаторы устанавливаются только в селективных модификациях. Для увеличения точности измерений используются широкополосные фильтры. Фазовые устройства оснащаются трансиверами.
Собрать цифровой амперметр своими руками довольно сложно. В первую очередь для этого потребуется качественный компаратор. Параметр чувствительности должен составлять не менее 2.2 мк. Минимальное разрешение он обязан выдерживать на уровне в 1 мА. Микроконтроллер в устройстве устанавливается с опорными диодами. Система индикации подсоединяется к нему через фильтр. Далее, чтобы собрать цифровой амперметр своими руками нужно установить резисторы.
Чаще всего они подбираются коммутируемого типа. Шунт в данном случае должен располагаться за компаратором. Коэффициент деления прибора зависит от трансивера. Если говорить про простую модель, то он используется динамического типа. Современные устройства оснащаются сверхточными аналогами. Источником стабильного тока может выступать обычная батарейка литий-ионного типа.
Цифровой амперметр постоянного тока выпускается на базе высокочувствительных компараторов. Также важно отметить, что в приборах устанавливаются стабилизаторы. Резисторы подходят только коммутируемого типа. Микроконтроллер в данном случае устанавливается с опорными диодами. Если говорить про параметры, то минимальное разрешение устройств равняется 1 мА.
Амперметр (цифровой) переменного тока можно сделать самостоятельно. Микроконтроллеры у моделей используются с выпрямителями. Для увеличения точности измерения применяются фильтры широкополосного типа. Сопротивление шунта в данном случае не должно быть меньше 2 Ом. Чувствительность у резисторов обязана составлять 3 мк. Стабилизаторы чаще всего устанавливаются расширительного типа. Также важно отметить, что для сборки понадобится триод. Припаивать его необходимо непосредственно к компаратору. Допустимая ошибка приборов данного типа колеблется в районе 0.2 %.
Импульсные модификации отличаются наличием счетчиков. Современные модели выпускаются на базе трехразрядных устройств. Резисторы используются только ортогонального типа. Как правило, коэффициент деления у них равняется 0.8. Допустимая ошибка в свою очередь составляет 0.2%. К недостаткам устройств можно отнести чувствительность к влажности среды. Также их запрещается использовать при минусовых температурах. Самостоятельно собрать модификацию проблематично. Трансиверы в моделях применяются только динамического типа.
Фазочувствительные модели продаются на 10 и 12 В. Параметр допустимой ошибки у моделей колеблется в районе 0.2%. Счетчики в устройствах применяются только двухразрядного типа. Микроконтроллеры используются с выпрямителями. Повышенной влажности амперметры данного типа не боятся. У некоторых модификаций имеются усилители. Если заниматься сборкой устройства, то потребуются коммутируемые резисторы. Источником стабильного тока может выступать обычная литий-ионная батарейка. Диод в данном случае не нужен.
Перед установкой микроконтроллера важно припаять фильтр. Преобразователь для литий-ионной потребуется переменного типа. Показатель чувствительности у него находится на уровне 4.5 мк. При резком падении напряжения в цепи необходимо проверить резисторы. Коэффициент деления в данном случае зависит от пропускной способности компаратора. Минимальное давление приборов данного типа не превышает 45 кПа. Непосредственно процесс преобразования тока занимает около 230 мс. Скорость передачи тактового сигнала зависит от качества счетчика.
Селективный цифровой амперметр постоянного тока изготавливается на базе компараторов с высокой пропускной способностью. Допустимая ошибка моделей равняется 0.3 %. Работают устройства по принципу одностадийного интегрирования. Счетчики используются только двухразрядного типа. Источники стабильного тока устанавливаются за компаратором.
Резисторы применяются коммутируемого типа. Для самостоятельной сборки модели потребуются два трансивера. Фильтры в данном случае могут значительно повысить точность измерений. Минимальное давление приборов лежит в районе 23 кПа. Резкое падение напряжения наблюдается довольно редко. Сопротивление шунта, как правило, не превышает 2 Ом. Токоизмерительная частота зависит от работы компаратора.
Универсальные приборы измерений подходят больше для бытового использования. Компараторы в устройствах часто устанавливаются не большой чувствительности. Таким образом, допустимая ошибка лежит в районе 0.5%. Счетчики используются трехразрядного типа. Резисторы применяются на базе конденсаторов. Триоды встречаются как фазового, так и импульсного типа.
Максимальное разрешение приборов не превышает 12 мА. Сопротивления шунта, как правило, лежит в районе 3 Ом. Допустимая влажность для устройств составляет 7 %. Предельное давление в данном случае зависит от установленной системы защиты.
Щитовые модификации производятся на 10 и 15 В. Компараторы в устройствах устанавливаются с выпрямителями. Допустимая ошибка приборов составляет не менее 0.4 5. Минимальное давление устройств равняется около 10 кПа. Преобразователи применяются в основном переменного типа. Для самостоятельной сборки устройства не обойтись без двухразрядного счетчика. Резисторы в данном случае устанавливаются со стабилизаторами.
Цифровой встраиваемый амперметр выпускается на базе опорных компараторов. Пропускная способность у моделей довольно высокая, и допустимая погрешность равняется около 0.2 %. Минимальное разрешение приборов не превышает 2 мА. Стабилизаторы используются как расширительного, так и импульсного типа. Резисторы устанавливаются высокой чувствительности. Микроконтроллеры часто применяются без выпрямителей. В среднем процесс преобразования тока не превышает 140 мс.
Цифровые амперметры и вольтметры данной компании пользуются большим спросом. В ассортименте указанной фирмы имеется множество стационарных моделей. Если рассматривать вольтметры, то они выдерживают максимальное давление 35 кПа. В данном случае транзисторы применяются тороидального типа.
Микроконтроллеры, как правило, устанавливаются с преобразователями. Для лабораторных исследований устройства данного типа подходят идеально. Цифровые амперметры и вольтметры этой компании производятся с защищенными корпусами.
Указанный амперметр (цифровой) производится с повышенной проводимостью тока. Максимальное давление устройство выдерживает в 80 кПа. Минимальная допустимая температура амперметра равняется -10 градусов. Повышенной влажности указанный измерительный прибор не боится. Устанавливать его рекомендуется рядом с источником тока. Коэффициент деления равняется только 0.8. Максимальное давление амперметр (цифровой) выдерживает в 12 кПа. Потребляемый ток устройства составляет около 0.6 А. Триод используется фазового типа. Для бытового использования данная модификация подходит.
Указанный амперметр (цифровой) делается на базе двухразрядного счетчика. Проводимость тока модели равняется только 2.2 мк. Однако важно отметить высокую чувствительность компаратора. Система индикации используется простая, и пользоваться прибором очень комфортно. Резисторы в этот амперметр (цифровой) установлены коммутируемого типа.
Также важно отметить, что они способны выдерживать большую нагрузку. Сопротивление шунта в данном случае не превышает 3 Ом. Процесс преобразования тока происходит довольно быстро. Резкое падение напряжения может быть связано только с нарушением температурного режима прибора. Допустимая влажность указанного амперметра равняется целых 70 %. В свою очередь максимальное разрешение составляет 10 мА.
Этот цифровой вольтметр-амперметр постоянного тока выпускается с опорными диодами. Счетчик в нем предусмотрен двухразрядного типа. Проводимость компаратора находится на отметке в 3.5 мк. Микроконтроллер применяется с выпрямителем. Чувствительность тока у него довольно высокая. Источником питания выступает обычная батарейка.
Резисторы используются в приборе коммутируемого типа. Стабилизатор в данном случае не предусмотрен. Триод установлен только один. Непосредственно преобразование тока происходит довольно быстро. Для бытового использования этот прибор подходит хорошо. Фильтры для увеличения точности измерения предусмотрены.
Если говорить про параметры вольтметра–амперметра, то важно отметить, что рабочее напряжение находится на уровне 12 В. Потребление тока в данном случае равняется 0.5 А. Минимальное разрешение представленного прибора составляет 1 мА. Сопротивление шунта располагается на отметке в 2 Ом.
Коэффициент деления вольтметра-амперметра только 0.7. Максимальное разрешение указанной модели составляет 15 мА. Непосредственно процесс преобразования тока занимает не более 340 мс. Допустимая ошибка указанного прибора располагается на уровне в 0.1 %. Минимальное давление система выдерживает в 12 кПа.
fb.ru
На рисунке 1 представлена схема цифрового амперметра и вольтметра, которая может быть использована, как дополнение к схемам блоков питания, преобразователей, зарядных устройств и т.д. Цифровая часть схемы выполнена на микроконтроллере PIC16F873A.
Для отображения информации используются светодиодные индикаторы с общим катодом. Один из операционных усилителей микросхемы LM358 используется в качестве повторителя напряжения и служит для защиты контроллера при внештатных ситуациях. Все-таки цена контроллера не так уж и мала. Измерение тока производится косвенным образом, при помощи преобразователя ток-напряжение, выполненного операционном усилителе DA1.2 микросхемы LM358 и транзисторе VT1 — КТ515В. Почитать о таком преобразователе еще можно здесь и здесь. Датчиком тока в этой схеме служит резистор R3. Преимуществом такой схемы измерения тока состоит в том, что здесь отпадает необходимость точной подгонки миллиомного резистора. Скорректировать показания амперметра можно просто триммером R1 и в довольно широких пределах. Сигнал тока нагрузки для дальнейшей оцифровки снимается с нагрузочного резистора преобразователя R2. Напряжение на конденсаторе фильтра стоящем после выпрямителя вашего блока (вход стабилизатора, точка 3 на схеме)питания не должно быть более 32 вольт, это обусловлено максимальным напряжением питания ОУ. Максимальное входное напряжение микросхемного стабилизатора КР142ЕН12А — тридцать семь вольт.
Регулировка вольтамперметра заключается в следующем. После всех процедур — сборки, программирования, проверки на соответствие на собранное вами произведение подают напряжение питания. Резистором R8 выставляют на выходе стабилизатора КР142ЕН12А напряжение 5,12 В. После этого вставляют в панельку запрограммированный микроконтроллер. Измеряют напряжение в точке 2 мультиметром, которому вы доверяете, и резистором R7 добиваются одинаковых показаний. После этого к выходу (точка 2) подключают нагрузку с контрольным амперметром. Равенства показаний обоих приборов в данном случае добиваются при помощи резистора R1.
Резистор-датчик тока можно изготовить самому, используя для этого, например, стальную проволоку. Для расчета параметров этого резистора можно использовать программу «Программа для работы с проволокой» Программу скачали? Открыли? Значит так, нам нужен резистор номиналом в 0,05 Ом. Для его изготовления выберем стальную проволоку диаметром 0,7мм — у меня она такая, да еще и не ржавеющая. С помощью программы вычисляем необходимую длину отрезка, имеющего такое сопротивление. Смотрим скрин окна данной программы.
И так нам нужен отрезок стальной нержавеющей проволоки диаметром 0,7мм и длиной всего 11 сантиметров. Не надо этот отрезок свивать в спираль и концентрировать все тепло в одной точке. Вроде все.
АРХИВ:Скачать
Здесь предлагается схема цифрового вольтметра, модернизировав которую можно собрать и амперметр.
Вольтметр имеет возможность измерять напряжение от 0 до 99,9 вольт. При этом его диапазон разделен на две части – от 0 до 9,999 вольт и от 10 до 99,99 вольт. Выбор диапазона происходит в автоматическом режиме, что очень удобно и приводит к более точным измерениям. Сопротивление по входу при измерениях в первой части диапазона составляет 470 килоом, а во второй части примерно 100 килоом. Погрешность измерений составляет 3 милливольта. Питается схема напряжением от 15 до 20 вольт (при желании это можно изменить) и потребляет ток в районе 60 миллиампер. Время между измерениями составляет 100 миллисекунд, а время цикла измерений при наличии на входе 10 вольт будет 100 миллисекунд. В случае, если измеряемое напряжение будет выше 99,99 вольт, то на индикаторе отобразится число «9999» и будет мигать 2 раза в секунду. Измеряет данный прибор положительное напряжение.
Работа вольтметра основана на принципе преобразования напряжения, которое измеряется в частоту, однократно интегрируя. Такой метод, в сравнении с контроллерами которые имеют в своем составе АЦП с десятиразрядным преобразованием, позволяет достичь более увеличенной разрешающей способности в более широком диапазоне измеряемых напряжений.
Расчет частоты преобразования, выбор пределов измерения и отображение результатов измерений на семисегментном индикаторе выполняет микроконтроллер.
Исходный код программы, файл с прошивкой, печатную плату, нарисованную в программе Sprint Layout и плату для сборки в SMD варианте можно скачать по ссылке.
Для того чтобы точно подобрать сопротивление резистора R2 в делителе напряжения на входе цифрового вольтметра желательно его заменить на последовательно соединенные резисторы 100 килоом и многооборотный 22 килоома. И R5 так же заменить на подстроечный 15 кОм. Так будет более удобно во время настройки схемы.
Сам контроллер прошивается программой CodeVisionAVR с помощью программатора STK 200/300. Но можно использовать и другие программы и программаторы.
Ниже показаны Fuse для CodeVisionAVR и Pony Prog.
Питается схема цифрового вольтметра от обычного блока питания на основе трансформатора и микросхемы стабилизатора 7815 по схеме из datasheet. Кроме того на плате блока питания расположены и резисторы R2,R5. Рисунок печатной платы данного блока находится также в архиве, ссылка на который указана выше.
В настройке схемы то же нет ничего сложного. Необходимо с помощью резистора R3 установить ток зарядки С2 и подобрать сопротивление делителя напряжения на входе. Настроив подстроечные резисторы на 117 килоом и 13 килоом соответственно.
Далее, подав на вход напряжение, в пределах от 9 до 9,8 вольт и сверяя показания с эталонным вольтметром, с помощью подстроечного резистора R3, выставляется одинаковое отображение измерений.
На следующем этапе настройки медленно увеличивается напряжение до момента переключения вольтметра на второй диапазон. Если на индикаторе показания зависли, то с помощью резисторов R2 и R5 добиваются состояния переключения и далее повторяется настройка резистора R3.
После этого необходимо подать на вход максимально измеряемое напряжение, это около 100 вольт и с помощью резисторов R2 и R5 производится корректировка показаний.
И последнее. На вход подается напряжение 5-10 вольт и в случае рассогласования производится корректировка с помощью R3.
Отличительной особенностью цифрового вольтметра на основе данного принципа измерения является его высокая точность.
Анекдот:— Папа, меня в школе все дразнят, говорят, что я страшный. — Да сейчас ты ничего так выглядишь, сынок. А вот когда ты родился, доктор сказал:»Шевельнется-стреляйте!».
mikroshema-k.ru
Цифровой вольтметр имеет два предела измерения, от 00,00… 10,23 В, второй предел измерения от 000,0… 102,3 В. Переключение пределов осуществляется при помощи переключателя. Основой схемы вольтметра является микроконтроллер PIC16F676.
Данные об измеряемом напряжении выводятся на однострочный жидкокристаллический индикатор. Электрическая схема вольтметра показана на рисунке 1.
10i5.ru
Применение микроконтроллера со встроенным АЦП в измерительных устройствах позволяет максимально упростить и удешевить их конструкцию. Однако, есть у таких МК и существенный недостаток – наиболее распространённые 10-тиразрядные АЦП не в состоянии обеспечить высокую разрешающую способность при широком диапазоне измеряемой величины. Предлагаемая конструкция решает эту проблему, используя метод преобразования напряжение – частота.
Принцип измерения тока основан на методе одностадийного интегрирования – преобразования напряжения, снимаемого с токоизмерительного шунта в частоту. Амперметр имеет следующие технические характеристики:
Напряжение питания (не стабилизированное), В 14…20
Потребляемый ток, мА, при Uпит=15В 70
Диапазон измерения тока с разрешением в 1мА, А 0…9,999
Диапазон измерения тока с разрешением в 10 мА, А 0…99,99
Допустимое сопротивление шунта, Ом 0,01…1
Нелинейность измерения, МЗР ±3
Принципиальная схема амперметра представлена на рисунке ниже.
В начальный момент времени транзистор VT6 открыт, и конденсатор C12 разряжен. На выходе компаратора DA3 устанавливается высокий логический уровень. Процесс измерения начинается с одновременного запуска 16-ти разрядного счётчика TCNT1 микроконтроллера DD1 и закрытия транзистора VT6. Счётчик настроен на работу в режиме счёта импульсов тактового сигнала, поступающего от предделителя с коэффициентом деления, равного 8. Конденсатор C12 начинает заряжаться от источника стабильного тока, собранного на элементах DA3, R4…R6, VT1. ОУ DA3 с помощью транзистора VT1 поддерживает напряжение на резисторе R6 равным опорному напряжению, которое формируют элементы DA1, DA2, R1…R3, C1…C4. Ток, протекающий через резистор R6, всегда равен току, протекающему через сток транзистора VT1 в нагрузку, напряжение на резисторе R6 поддерживается постоянным, следовательно, величина тока будет определяться выражением I = Uоп/R6. Как только линейно растущее напряжение на конденсаторе C12 достигнет значения, равного измеряемому напряжению, на выходе компаратора установится низкий логический уровень. Переход из высокого логического уровня в низкий на выв. 11 DD1 (ICP) вызывает переход к подпрограмме обработки прерывания по «захвату» таймера/счётчика TCNT1. Подпрограмма открывает транзистор VT6, разряжая конденсатор C12, копирует насчитанное счётчиком значение из регистров захвата TCNT1H, TCNT1L и далее выводит на индикаторы. Процесс преобразования повторяется каждые 230 мс.
Количество подсчитанных тактов пропорционально измеряемому напряжению. Пусть через шунт сопротивлением 0,1 Ом протекает ток 9,999 А, вызывая на нём падение напряжения в 999,9 мВ. Для отображения на индикаторе значения «9,999» счётчик должен насчитать такое же количество импульсов. Время заряда конденсатора постоянным током равно t = (U*C)/I. Для выбранной ёмкости C12 в 2,2 мкФ, требуемого времени заряда 0,009999 с и конечного напряжения на конденсаторе C12 0,9999 В необходимый ток заряда будет равен I = (C*U)/t = 0,22 мА. Таким образом, измерение тока этим методом позволяет отказаться от предварительного усиления напряжения с шунта, подобрав для индикации необходимого значения лишь ток заряда и ёмкость конденсатора C12, что допускает работу с шунтами, сопротивления которых могут лежать в широких пределах.
Если на выв. 5 компаратора DA4 присутствует нулевое значение напряжения, то отрицательного перепада на выв. 11 DD1 не произойдёт, поскольку уровень напряжения на выв. 6 будет заведомо больше. В этом случае произойдёт переполнение счётчика TCNT1 и будет вызвана соответствующая подпрограмма обработки прерывания, которая выведет на индикатор «0,000».
Максимальное число подсчитанных импульсов для 16-ти разрядного счетчика равно 65535. Но поскольку 4-х разрядный индикатор не может отобразить число, большее 9999, программой предусмотрена индикация переполнения в случае, если измеряемое напряжение больше 999,9 мВ – отображение чисел «9999» и мерцание с частотой 1 Гц. Стабилитрон VD1 ограничивает максимальное входное напряжение до уровня, меньшего 6,5535 В, для того, чтобы не допустить переполнения таймера и ошибочной выдачи на индикатор нулевого значения вместо индикации переполнения.
Печатная плата (под лазерно-утюжную технологию) и схема расположения элементов изображена на рисунках ниже.
В конструкции используются индикаторы E20361, установленные на отдельной плате, вместо них можно использовать и другие, но они должны быть с общим анодом. Анод младшего разряда индикатора подключается к контакту 9 «Ind.1» платы амперметра, остальные к контактам 10«Ind.2», 11«Ind.3», 12«Ind.4» соответственно.
В зависимости от того, в каком диапазоне измерения работает амперметр, предусмотрено 2 варианта прошивки. Первый вариант предназначен для диапазона 0…9,999 А, второй – для диапазона 0…99,99.
Настройка фьюз битов показано на рисунке ниже.
Перед регулировкой амперметра необходимо пересчитать номиналы резистора R6 и конденсатора C12 – на схеме они рассчитаны для шунта сопротивлением 0,1 Ом и максимального тока 9,999А. Для другого сопротивления, тока и требуемых показаний индикатора номиналы R6 и C12 будут иными. Удобнее всего воспользоваться прилагаемым файлом «Шунт.xlsx». После монтажа R6, C12 и запрограммированного микроконтроллера на амперметр подаётся питание. После включения амперметра на индикаторе в течение 1,5 с отображаются символы «9.999», если используется первый вариант прошивки, или символы «99.99», если второй, после чего амперметр переходит в режим измерения.
Для настройки амперметра на его входы «+Ш», «-Ш» от внешнего источника питания подают напряжение, которое соответствует падению напряжения на измерительном шунте при прохождении через него максимального тока. Подстройкой резистора R2 добиваются соответствия показаний межу амперметром и подаваемым на вход напряжением. После этого измерительные цепи амперметра отсоединяются от источника и закорачиваются. На индикаторе, как правило, отображается значение в пределах 15…100. Ненулевое показание индикатора главным образом связано с ограниченным быстродействием компаратора DA3, и его конкретное значение зависит от фирмы-изготовителя. Для компенсации этой систематической ошибки, а также остальных, в программе предусмотрена константа, которая после каждого измерения вычитается из значения, насчитанного счётчиком TCNT1. Значение константы может быть как отрицательным, так и положительным. Если значение отрицательное, в старший разряд добавляется единица, если положительное – ноль, остальные 7 разрядов отведены под само число. Константа записывается в исходном файле программы (01_AMP.ASM или 02_AMP.ASM) в строке 220 «ldi r20, 0x00» (для любого варианта прошивки) вместо нулевого значения, после чего исходный файл заново компилируется. Например, при закороченных цепях «+Ш», «-Ш» на индикаторе выводится число 35. Переводим его в шестнадцатеричную форму, получаем 0х23. Для вычитания из измеренного значения добавляем в старший разряд единицу, получаем 0хa3 и записываем это значение в строке 220: ldi r20, 0xa3. Амперметр будет индицировать нулевое значение при закороченных цепях «+Ш», «-Ш» после повторного программирования МК с рассчитанной константой.
Положительное значение константы предусмотрено для варианта, при котором на входе амперметра уже присутствует напряжение, а на индикаторах отображается ноль. В этом случае, плавно увеличивая напряжение на входе амперметра, необходимо измерить, при какой величине напряжения начинается индикация числа 1. Измеренное образцовым вольтметром значение переводят в шестнадцатеричную форму и записывают в строке 220.
После записи константы и повторного программирования МК необходимо скорректировать измеряемое амперметром значение с помощью резистора R2 и проверить его работоспособность во всём диапазоне, подавая на вход напряжение от нуля до максимального значения, сверяя показания амперметра с образцовым вольтметром.
Точность и стабильность измерений амперметра напрямую зависят от качества конденсатора C12. Лучше всего для этой цели подходят плёночные конденсаторы серий К73-16в, К73-11 или аналогичные импортные, имеющие низкое значение ТКЕ – не хуже М47. Например, изменение температуры на 10 ºС для конденсатора с группой ТКЕ М47 приведёт к изменению показаний значения младшего индикатора на 5 единиц, поэтому эксплуатировать амперметр с таким конденсатором лучше всего в помещениях с небольшими изменениями температуры окружающей среды.
Для исключения негативного влияния влаги на результат измерения печатная плата устройства со стороны пайки целиком покрывается водостойким лаком, а со стороны элементов – аналоговая часть.
Скачать прошивку, исходники, печатную плату и Excel-файл для расчета шунта
Автор: Сергей Беляев, г. Тамбов
shemopedia.ru
Лицевая сторона
Это простой, но в тоже время довольно точный вольтметр. Схема работает на основе АЦП (аналого-цифровой преобразователь) IC CL7107, сделанный компанией Intersil. В схеме имеется 40-контактная микросхема, которая отвечает за преоброзованике аналогового сигнала в цифровой. Схема, как это описано здесь может отображать любое напряжение постоянного тока в диапазоне 0-1999 Вольт.
Дисплей MAN6960
Аналого-цифровой преобразователь , (ADC отныне) более известен как двойной преобразователь наклона или интегрирующего преобразователя . Этот тип преобразователя , как правило, предпочтительнее, чем другие типы, так как он обладает более высокой точностью и прост в дизайне. Работу схемы проще понять, если она описана в два этапа. На первом этапе и в течение заданного периода входное напряжение интегрируется и на выходе интегратора в конце этого периода есть напряжение, которое прямо пропорционально входному напряжению. В конце установленного периода интегратор подается с внутренним опорным напряжением и на выходе схемы постепенно уменьшается, пока не достигнет уровня опорного напряжения (нуль). Второй этап известен как отрицательный период наклона и его продолжительность зависит от выхода интегратора в первом периоде. Поскольку продолжительность первой операции является фиксированной и длина второго является переменной можно сравнить два и таким образом входное напряжение на самом деле по сравнению с внутренним опорным напряжением, и результат кодируется и посылается на дисплей.
Задняя сторона
Все это звучит довольно просто, но это на самом деле серия очень сложных операций, которые все сделанные АЦП IC с помощью нескольких внешних компонентов, которые используются для настройки схемы и её работы. Более подробно схема работает следующим образом. Напряжение измеряется через точки 1 и 2 цепи и цепи через R3, R4 и C4, наконец, применяется к контактам 30 и 31 ИС. Это вход IC, как вы можете видеть из ее диаграммы (В высоких и в низких соответственно). Резистор R1 вместе с С1 используются для установки частоты внутреннего генератора (часы), который установлен на частоте около 48 Гц. В этот тактовой частоте насчитывается около трех различных показаний в секунду. Конденсатор C2, который соединен между выводами 33 и 34, ИС была выбрана, чтобы компенсировать погрешности, вызванной внутренним опорным напряжением, а также держит дисплей устойчивым. Конденсатор C3 и резистор R5 вместе образуют цепь, которая делает интеграцию входного напряжения и в то же время предотвращает разделение входного напряжения, делает контур быстрее и надежнее, возможность ошибки значительно снижается. Конденсатор C5 вынуждает инструмент отображать нуль, когда нет напряжения на его входе. Резистор R2 вместе с P1 используются для настройки прибора при вводе в эксплуатацию. Резистор R6 контролирует ток, который протекает через дисплей. Три правых дисплея подключены, чтобы они могли показать все цифры от 0 до 9, а первый слева может отображать только номер 1, и когда напряжение отрицательно знак минус. Вся схема работает от симметричной ? 5 В постоянного тока , которая применяется в контактах 1 (+5 В) , 21 (0 В) и 26 (-5 В) из IC.
Прежде всего рассмотрим несколько основ в изготовлении электронной схемы на печатной плате. Плата выполнена из тонкого изолирующего материала, покрытого тонким слоем токопроводящей меди, которая формируется таким образом, чтобы сформировать необходимые проводники между различными компонентами схемы. Использование правильно спроектированной печатной платы очень необходимо, поскольку это ускоряет изготовление и существенно уменьшает возможность совершения ошибок. Медь должна быть луженая в процессе производства и покрыта специальным лаком, который защищает её окисления, а также чтобы делать пайки проще. Пайка компонентов к плате является единственным способом, чтобы построить вашу схему и от того, как вы это делаете зависит в значительной степени ваш успех или неудача. Эта работа не очень сложная, и если вы будете придерживаться нескольких правил, с которыми вы не должны иметь никаких проблем. Паяльник, который вы используете, должен быть легким и его мощность не должна превышать 25 Ватт. Есть много различных типов припоя на рынке и вы должны выбрать тот, который содержит необходимый флюс, чтобы обеспечить идеальную совместимость. Для того, чтобы спаять компонент правильно, вы должны сделать следующее: очистить компонент с помощью небольшого куска наждачной бумаги. Согните их на правильном расстоянии от компонента и вставьте компонент на своё место на борту.
PCB размеры: 77,6 мм х 44,18 мм или масштабировать его на уровне 35%
Возьмите горячий утюг и поместите его кончик на поводке компонентов, держа конец проволочного припоя в точке, где ведущий выходит. Когда припой начинает плавиться и течь, подождать, он охватит равномерно всю область вокруг отверстия и поток кипит и выходит из-под припоя. Вся операция не должна занимать более 5 секунд. Если все было сделано правильно поверхность шва должна иметь светлое металлическую отделку и ее края должны быть гладкие. Если припой в трещинах или имеет форму капли, то вы сделали сухой шов и вы должны удалить припой и переделывать. Постарайтесь, чтобы не перегр
payaem.ru
Недавно я опубликовал статью «Цифровой амперметр и вольтметр для блока питания», но что-то мне показалось маловато функций, выполняемых контроллером за такую цену, и я решил добавить ему еще одну работенку — пусть теперь еще меряет температуру мощных транзисторов.
Иногда возникает необходимость использования своего БП на пределе его возможностей и тут возникает опасность теплового пробоя управляющих полупроводников. Схема цифрового вольтметра, амперметра и термометра показана на рисунке 1.
Основой схемы является микроконтроллер PIC16F783A, как и первой схеме, но здесь добавлен еще один трехразрядный индикатор и датчик температуры DS18B20. Датчик устанавливается в непосредственной близости от контролируемых транзисторов и прижимается к радиатору с помощью пружинящей пластинки (фото 1), используемой для крепления мощных транзисторов в пластмассовом корпусе. Те элементы схемы, которые смонтированы на печатной плате, обведены пунктирной линией. Конечно, лучше нарисовать плату всей схемы, но пока не до нее. Что не понятно, пишите. Успехов всем. К.В.Ю.
Скачать схему, рисунок платы и файл загрузки.
Скачать “Цифровой вольтметр, амперметр и термометр для блока питания” U_I_T_873A.rar – Загружено 697 раз – 157 KB
Скачать рисунки печатных плат SMD, предоставленные одним из посетителей сайта, Виктором можно в дополнении к этой статье «Вольтметр, амперметр, термометр для БП»
Просмотров:12 894
www.kondratev-v.ru
Целью этого дела было собрать очень точный вольтметр, с 3 цифрами после запятой. Нужен был вольтметр постоянного напряжения показывающий значения напряжения в диапазоне 0-10 В. Имеющиеся мультиметры не подходили. Поэтому после принятия решения о самостоятельном исполнении выбор пал на микросхему ICL7135.
Генератор сделан на микросхеме 4047, он должен также питать преобразователь отрицательного напряжения. Вольтметр имеет три диапазона измерений: 2 V, 20 V, 200 V.
В делителе применены резисторы 0,1%. При запуске системы возникла проблема её калибровки. Не имея доступа к эталонному прибору с точностью не менее 5 цифр, решено было купить готовый источник стабильных напряжений для калибровки. Основан он на AD584KH обеспечивает четыре уровня: 2,5 V и 5,0 V, 7,5 V и 10,0 V.
На прилагаемых фотографиях видно измеренные значения. Корпус вольтметра была изготовлен из листовой стали, выдранной из корпуса старого компьютера. Питание идёт постоянным напряжением от БП на 15 В.
Точность действительно сверх высокая. Показания реально стабильны, даже на открытых (не экранированных) измерительных проводах последняя цифра не «прыгает».
2shemi.ru