In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie ein digitales Voltmeter und ein kombiniertes digitales Amperemeter-Schaltungsmodul zur digitalen Messung von Gleichspannung und Strom durch verschiedene Bereiche erstellen.

Einleitung

Elektrische Parameter wie Spannung und Strom sind inhärent mit Elektronik und Elektronikingenieuren verbunden.

Jede elektronische Schaltung wäre ohne entsprechende Spannungs- und Stromzufuhr einfach unvollständig.

Unsere Wechselstromnetzteile liefern eine Wechselspannung mit den Potentialen von 220 V. Für die Implementierung dieser Spannungen in elektronische Schaltungen verwenden wir Gleichstromadapter, die die Netzwechselspannungen effektiv absenken.

Die meisten Netzteile enthalten jedoch keine Leistungsüberwachungssysteme, dh die Geräte enthalten keine Spannungs- oder Strommesser zur Anzeige der relevanten Größen.

Die meisten handelsüblichen Netzteile verwenden einfache Möglichkeiten zur Anzeige der Spannungen wie ein kalibriertes Zifferblatt oder gewöhnliche Messgeräte vom Typ Moving Coil. Diese können in Ordnung sein, solange die beteiligten elektronischen Vorgänge nicht kritisch sind, aber für komplexe und empfindliche elektronische Vorgänge und Fehlerbehebungen ist ein High-End-Überwachungssystem unerlässlich.

Ein digitaler Voltmeter und ein Amperemeter sind sehr praktisch, um Spannungen und Ströme perfekt zu überwachen, ohne die Sicherheitsparameter zu beeinträchtigen.

Im vorliegenden Artikel wurde eine interessante und genaue digitale Voltmeter- und Amperemeterschaltung erläutert, die leicht zu Hause gebaut werden kann.

Schaltungsbetrieb

Die Schaltung verwendet die IC 3161 und 3162 für die erforderliche Verarbeitung der Eingangsspannungs- und Strompegel.

Die verarbeiteten Informationen können direkt über drei 7-Segment-Anzeigemodule mit gemeinsamer Anode ausgelesen werden.

Die schaltung erfordert eine 5 volt gut geregelte netzteil abschnitt für den betrieb der schaltung und sollte enthalten ohne scheitern als die IC streng erfordert eine 5 volt liefern für den betrieb richtig.

Die Displays werden von einzelnen Transistoren gespeist, die dafür sorgen, dass die Displays hell leuchten.

Die transistoren sind BC640, aber sie können versuchen andere transistoren wie 8550 oder 187 etc.

Die vorgeschlagene digital voltmeter, amperemeter schaltung modul kann effektiv verwendet werden mit einem netzteil für die anzeige der spannung und strom verbrauch durch die verbunden last durch die befestigt module.

Unter bezugnahme auf die schaltung diagramm unten, die 3 digit digital display modul ist bauen durch die ICs CA 3162, die ist eine analog zu digital konverter IC, und die ergänzende CA 3161 IC, die ist BCD zu 7 segment decoder IC, sowohl diese ICs sind hergestellt durch RCA.

Funktionsweise der Anzeigen

Die verwendeten 7-Segment-Anzeigen sind vom üblichen Anodentyp und über die gezeigten T1- bis T3-Transistortreiber zur Anzeige der relevanten Messwerte verbunden.

Die Schaltung enthält die Möglichkeit zur Dezimalpunktauswahl gemäß den Lastspezifikationen und dem Bereich.

Wenn zum Beispiel in den Spannungsanzeigen der Dezimalpunkt bei LD3 aufleuchtet, bedeutet dies einen Bereich von 100 mV.

Für die Strommessung können Sie mit der Auswahlfunktion aus mehreren Bereichen wählen, d. h. von 0 bis 9.99, und die andere von 0 zu 0,999 amps (mit dem link b). Dies bedeutet, dass der Strommesswiderstand entweder ein Widerstand von 0,1 Ohm oder ein Widerstand von 1 Ohm ist, wie im folgenden Diagramm gezeigt:

Um sicherzustellen, dass R6 keinen Einfluss auf die Ausgangsspannung hat, muss dieser Widerstand vor dem Spannungsteilernetzwerk positioniert werden, das für die Steuerung der Ausgangsspannung verantwortlich ist.

S1, ein DPDT-Schalter, wird verwendet, um entweder die Spannung oder den aktuellen Messwert gemäß den Vorlieben des Benutzers auszuwählen.

Mit diesem Schaltersatz zur Spannungsmessung liefert P4 zusammen mit R1 eine Dämpfung um 100 für die eingespeiste Eingangsspannung.

Zusätzlich wird der Punkt D auf einem niedrigeren Spannungspegel aktiviert, um die Beleuchtung des Dezimalpunkts auf dem LS-Modul zu ermöglichen, und die Zahl „V“ wird hell beleuchtet.

Mit die auswahl schalter gehalten in richtung der Amp palette, die spannung drop erfasst über die sensing widerstand ist angewendet gerade über zu die punkte der Hallo-Low eingänge von IC1, die ist die DAC modul.

Der deutlich niedrige Wert der Tastwiderstände sorgt für einen vernachlässigbaren Einfluss auf das Spannungsteilerergebnis.

Einstellbereiche für die Anzeigen

Das vorgeschlagene digitale Voltmeter-Amperemeter-Schaltungsmodul enthält 4 Einstellbereiche.

P1: zum Nullsetzen des aktuellen Bereichs.

P2: Zum Aktivieren der vollständigen Kalibrierung des Strombereichs.

P3: zum Nullsetzen des Spannungsbereichs.

P4: Zur vollständigen Kalibrierung des Spannungsbereichs.

Es wird empfohlen, die Voreinstellungen nur in der obigen Reihenfolge anzupassen, in der P1 und P3 zum korrekten Aufheben der jeweiligen Parameter des Moduls verwendet werden.

P1 hilft, den Ruhestromverbrauchswert des Reglers zu kompensieren, was zu einer geringfügigen negativen Abweichung über ihren Spannungsbereich führt, die wiederum durch P3 effektiv kompensiert wird.

Das Spannungs- / Stromanzeigemodul arbeitet problemlos mit der ungeregelten Versorgung von der Versorgungsquelle (maximal 35 V nicht überschreiten), beachten Sie die Punkte E und F in der zweiten Abbildung oben. In diesem Fall kann der Brückengleichrichter B1 entfallen.

Das System könnte wie ein zweifaches ausgelegt sein, um gleichzeitige V- und I-Messwerte zu erfassen. Es ist jedoch zu erkennen, dass der Strommesswiderstand jedes Mal durch die Masseleitungen kurzgeschlossen wird, wenn die beiden Einrichtungen aus der gleichen Quelle bereitgestellt werden. Es gibt grundsätzlich zwei Methoden, um diese Störung zu besiegen.

Die erste besteht darin, das V-Modul von einer anderen Quelle anzuschließen, während das l-Modul vom „Host“ versorgt wird. Die zweite ist viel eleganter und erfordert fest verdrahtete Bereiche E auf der linken Seite des Strommesswiderstands.

Beachten Sie jedoch, dass der höchstmögliche V-Wert in diesem Fall zu 20,0 V wird (R6 nimmt ab l V max.2 V.

Größere Spannungen werden tendenziell durch die Wahl der niedrigeren Stromqualität angezeigt, ` dh R6 wird 0R1 . Beispiel: R6 fällt 0,5 V bei einem strom verbrauch von 5 A, zu gewährleisten 1.2 – 0,5 = 0,7V weiterhin für die Spannungsablesung, deren optimale Anzeige in diesem Fall 100 x 0,7: 70 V ist, genau wie zuvor, entwickeln sich solche Komplikationen einfach, wenn ein paar dieser Einheiten alle in einer Versorgung verwendet werden.

PCB-Design zur Herstellung der oben diskutierten Module