Jak zrobić woltomierz cyfrowy, obwody modułu amperomierza

W tym artykule nauczymy się, jak zbudować cyfrowy woltomierz i cyfrowy amperomierz cyfrowy moduł do pomiaru napięcia i prądu stałego w różnych zakresach.

Wprowadzenie

Parametry elektryczne, takie jak napięcie i prąd, są nieodłącznie związane z elektroniką i inżynierami elektronicznymi.

Każdy obwód elektroniczny byłby po prostu niekompletny bez odpowiedniego zasilania poziomów napięcia i prądu.

Nasza sieć zasilająca AC dostarcza zmienne napięcie o potencjałach 220 V, do wprowadzenia tych napięć w obwodach elektronicznych wykorzystujemy adaptery prądu stałego, które skutecznie obniżają napięcia sieciowe AC.

Jednak większość zasilaczy nie zawiera systemów monitorowania mocy, co oznacza, że ​​jednostki nie zawierają mierników napięcia ani prądu do wyświetlania odpowiednich wielkości.

Przeważnie komercyjne zasilacze wykorzystują proste sposoby wyświetlania napięcia, takie jak skalibrowana tarcza lub zwykłe mierniki z ruchomą cewką. Mogą one być w porządku, o ile związane z nimi operacje elektroniczne nie są krytyczne, ale w przypadku złożonych i wrażliwych operacji elektronicznych oraz rozwiązywania problemów niezbędny jest wysokiej klasy system monitorowania.

DO cyfrowy woltomierz amperomierz stał się bardzo przydatny do doskonałego monitorowania napięć i prądu bez uszczerbku dla parametrów bezpieczeństwa.

W niniejszym artykule wyjaśniono ciekawy i dokładny obwód woltomierza cyfrowego i amperomierza, który można łatwo zbudować w domu, jednak urządzenie będzie wymagało dobrze zaprojektowanej płytki drukowanej ze względu na dokładność i doskonałość.

Działanie obwodu

Obwód wykorzystuje układy IC 3161 i 3162 do wymaganego przetwarzania poziomów napięcia wejściowego i prądu.

Przetworzone informacje można odczytać bezpośrednio przez trzy 7-segmentowe moduły wyświetlaczy ze wspólną anodą.

Obwód wymaga 5-woltowej, dobrze regulowanej sekcji zasilania do działania obwodu i powinien być dołączony bezbłędnie, ponieważ układ scalony ściśle wymaga zasilania 5 woltów do prawidłowego działania.

Wyświetlacze są zasilane przez poszczególne tranzystory, które zapewniają jasne oświetlenie wyświetlaczy.

Tranzystory to BC640, ale możesz wypróbować inne tranzystory, takie jak 8550 lub 187 itp.

Proponowany woltomierz cyfrowy, obwód amperomierza moduł może być efektywnie używany z zasilaczem do wskazywania napięcia i poboru prądu przez podłączone obciążenie poprzez dołączone moduły.

Odnosząc się do poniższego schematu obwodu, 3-cyfrowy moduł wyświetlacza cyfrowego jest zbudowany przez układy scalone CA 3162, który jest układem scalonym przetwornika analogowo-cyfrowego, oraz uzupełniający układ scalony CA 3161, który jest BCD do 7-segmentowego dekodera IC, oba te układy scalone są produkowane przez RCA.

Jak działają wyświetlacze

Zastosowane 7-segmentowe wyświetlacze to typowa anoda i są one połączone poprzez pokazane sterowniki tranzystorów T1 do T3 w celu wskazania odpowiednich odczytów.

Obwód zawiera funkcję wyboru przecinka dziesiętnego zgodnie ze specyfikacjami obciążenia i zakresem.

Na przykład przy odczytach napięcia, gdy kropka dziesiętna świeci się na LD3, oznacza to zakres 100mV.

Dla bieżącego pomiaru funkcja wyboru umożliwia wybór jednego z kilku zakresów, to jest od 0 do 9,99, a drugiego od 0 do 0,999 amperów (za pomocą łącza b). Co oznacza, że ​​rezystor wykrywający prąd to rezystor 0,1 oma lub 1 om, jak pokazano na poniższym schemacie:

Aby zapewnić, że R6 nie ma wpływu na napięcie wyjściowe, rezystor ten musi być umieszczony przed siecią dzielnika napięcia, która staje się odpowiedzialna za sterowanie napięciem wyjściowym.

S1, który jest przełącznikiem DPDT, służy do wyboru napięcia lub prądu odczytu zgodnie z preferencjami użytkownika.

Dzięki temu zestawowi przełączników do pomiaru napięcia P4 wraz z R1 zapewnia tłumienie około 100 dla podawanego napięcia wejściowego.

Dodatkowo punkt D jest włączany przy niższym poziomie napięcia, aby umożliwić podświetlenie przecinka dziesiętnego na module LS, a cyfra „V” zostanie jasno podświetlona.

Gdy przełącznik wyboru jest ustawiony w kierunku zakresu Amp, spadek napięcia uzyskany na rezystorze czujnikowym jest podawany bezpośrednio na punkty wejść Hi-Low IC1, którym jest moduł DAC.

Znacznie niska wartość rezystorów czujnikowych zapewnia pomijalny wpływ na wynik dzielnika napięcia.

Zakresy regulacji wyświetlaczy

W proponowanym module obwodu woltomierza amperomierza cyfrowego znajdują się 4 zakresy regulacji.

P1: do zerowania bieżącego zakresu.

P2: Aby umożliwić pełną kalibrację bieżącego zakresu.

P3: do zerowania zakresu napięcia.

P4: Aby umożliwić kalibrację pełnej skali zakresu napięcia.

Zaleca się, aby ustawienia wstępne były regulowane w powyższej kolejności, przy czym P1 i P3 są odpowiednio używane do poprawnego wyzerowania odpowiednich parametrów modułu.

P1 pomaga skompensować wartość poboru prądu spoczynkowego pracy regulatora, co powoduje niewielkie ujemne odchylenie w całym ich zakresie napięć, które z kolei jest skutecznie kompensowane przez P3.

Moduł wyświetlania napięcia / prądu działa bez żadnych problemów przy nieregulowanym zasilaniu ze źródła zasilania (nie może przekraczać 35 V max), zwróć uwagę na punkt E i F na drugim rysunku powyżej. W takim przypadku mostek prostowniczy B1 można wyeliminować.

System może być zaprojektowany jako podwójny, aby uzyskać równoczesne odczyty V i I. Należy jednak mieć na uwadze, że rezystor pomiarowy prądu jest zwarty za pomocą uziemienia za każdym razem, gdy oba urządzenia są zasilane z tego samego źródła. Zasadniczo istnieją dwie metody pokonania tego zaburzenia.

Pierwszym jest podłączenie modułu V z innego źródła, a modułu l z zasilacza „hosta”. Drugi jest dużo bardziej wdzięczny i wymaga twardych obszarów E po lewej stronie rezystora wykrywającego prąd.

Należy jednak pamiętać, że najwyższy możliwy odczyt V w tym przypadku zamienia się na 20,0 V (R6 spada l V maks.), Ponieważ napięcie na pinie ll zwykle nie przekroczy 1,2 V.

Większe napięcia są zwykle pokazywane poprzez wybranie niższej jakości prądu, tj. R6 otrzymuje wartość 0R1. Przykład: R6 spada o 0,5 V przy poborze prądu 5 A, aby zapewnić, że 1,2 - 0,5 = 0,7 V nadal będzie dla odczytu napięcia, którego optymalne wyświetlanie wynosi w tym przypadku 100 x 0,7: 70 V Tak jak poprzednio, tego rodzaju komplikacje po prostu pojawiają się, gdy kilka z tych jednostek jest zatrudnionych w jednej dostawie.

Projekt PCB do wykonania wyżej omówionych modułów