En este artículo aprendemos a construir un voltímetro digital y un módulo de circuito combinado de amperímetro digital para medir voltios de CC y corriente a través de diferentes rangos, digitalmente.
Introducción
Los parámetros eléctricos como el voltaje y la corriente están inherentemente asociados con la electrónica y con los ingenieros electrónicos.
Cualquier circuito electrónico estaría incompleto sin el suministro adecuado de niveles de voltaje y corriente.
Nuestra red de CA suministra una tensión alterna a los potenciales de 220 V, para implementar estas tensiones en circuitos electrónicos incorporamos adaptadores de corriente continua que bajan efectivamente las tensiones de CA de la red.
Sin embargo, la mayoría de las fuentes de alimentación no incluyen sistemas de monitoreo de energía, lo que significa que las unidades no incorporan medidores de voltaje o corriente para mostrar las magnitudes relevantes.
La mayoría de las fuentes de alimentación comerciales utilizan formas simples de mostrar los voltajes, como un dial calibrado o medidores de bobina móvil ordinarios. Estos pueden estar bien siempre y cuando las operaciones electrónicas involucradas no sean críticas, pero para operaciones electrónicas complejas y sensibles y solución de problemas, un sistema de monitoreo de alta gama se vuelve imperativo.
Un voltímetro digital y un amperímetro se vuelven muy útiles para monitorear voltajes y corriente perfectamente sin comprometer los parámetros de seguridad.
En el presente artículo se ha explicado un circuito de voltímetro y amperímetro digital interesante y preciso que se puede construir fácilmente en casa, sin embargo, la unidad requerirá una PCB bien diseñada en aras de la precisión y la perfección.
Funcionamiento del circuito
El circuito emplea IC 3161 y 3162 para el procesamiento requerido de la tensión de entrada y los niveles de corriente.
La información procesada se puede leer directamente en tres módulos de visualización de ánodos comunes de 7 segmentos.
El circuito requiere una sección de fuente de alimentación bien regulada de 5 voltios para operar el circuito y debe incluirse sin falta, ya que el CI requiere estrictamente una fuente de alimentación de 5 voltios para funcionar correctamente.
Las pantallas están alimentadas por transistores individuales que aseguran que las pantallas estén iluminadas de forma brillante.
Los transistores son BC640, sin embargo, puede probar otros transistores como 8550 o 187, etc.
El voltímetro digital propuesto, el módulo de circuito del amperímetro se puede usar de manera efectiva con una fuente de alimentación para indicar el consumo de voltaje y corriente por la carga conectada a través de los módulos adjuntos.
En referencia al diagrama de circuito a continuación, el módulo de pantalla digital de 3 dígitos se construye a través del ICs CA 3162, que es un IC convertidor analógico a digital, y el IC complementario CA 3161, que es un IC decodificador de BCD a 7 segmentos, ambos IC son fabricados por RCA.
Cómo funcionan las pantallas
Las pantallas de 7 segmentos utilizadas son de tipo ánodo común y están conectadas a través de los controladores de transistores T1 a T3 mostrados para indicar las lecturas relevantes.
El circuito incluye la posibilidad de seleccionar el punto decimal según las especificaciones de carga y el rango.
Por ejemplo, en las lecturas de voltaje, cuando el punto decimal se ilumina en LD3 significa un rango de 100 Mv.
Para la medición de corriente, la función de selección le permite elegir entre un par de rangos, es decir, de 0 a 9.99, y el otro de 0 a 0,999 amperios (usando el enlace b). Lo que implica que la resistencia de detección de corriente es una resistencia de 0,1 ohm, o una resistencia de 1 ohm, como se muestra en el siguiente diagrama:
Para garantizar que R6 no tenga ningún efecto en la tensión de salida, esta resistencia debe colocarse antes de la red divisor de tensión, que se hace responsable de controlar la tensión de salida.
S1, que es un interruptor DPDT, se utiliza para seleccionar el voltaje o la lectura de corriente según las preferencias del usuario.
Con este juego de interruptores para medir la tensión P4 junto con R1 proporciona una atenuación de alrededor de 100 para la tensión de entrada alimentada.
Además, el punto D está habilitado a un nivel de tensión inferior para permitir la iluminación del punto decimal en el módulo LS, y la figura » V » se ilumina intensamente.
Con el interruptor de selección hacia el rango de Amplificador, la caída de tensión adquirida a través de la resistencia de detección se aplica directamente a los puntos de las entradas Hi-Low de IC1, que es el módulo DAC.
El valor significativamente bajo de las resistencias de detección garantiza un efecto insignificante en el resultado del divisor de tensión.
Rangos de ajuste para las pantallas
Encontrará 4 rangos de ajuste suministrados en el módulo de circuito de amperímetro voltímetro digital propuesto.
P1: para anular el rango actual.
P2: Para permitir la calibración a escala completa del rango de corriente.
P3: para anular el rango de tensión.
P4: Para permitir la calibración a escala completa del rango de tensión.
Se recomienda que los ajustes preestablecidos se ajusten en el orden anterior solo en el que P1 y P3 se utilicen adecuadamente para anular correctamente los parámetros respectivos del módulo.
P1 ayuda a compensar el valor de consumo de corriente en reposo del regulador, lo que resulta en una desviación negativa menor en su rango de voltaje, que a su vez se compensa efectivamente con P3.
El módulo de visualización de voltaje / corriente funciona utilizando el suministro no regulado de la fuente de alimentación sin problemas (no debe exceder los 35 V máx.), observe los puntos E y F en la segunda figura anterior. En ese caso, se puede eliminar el rectificador de puente B1.
El sistema puede estar diseñado como un doble sistema para adquirir lecturas simultáneas de V e I. Debe reconocerse, sin embargo, que la resistencia de detección de corriente es cortocircuitada por medio de los enlaces a tierra cada vez que los dos dispositivos se proporcionan desde la fuente idéntica. Hay básicamente dos métodos para derrotar este desorden.
La primera es conectar el módulo V de una fuente diferente, mientras que el módulo l de la fuente «host». El segundo es mucho más elegante y requiere áreas de cableado duro E al lado izquierdo de la resistencia de detección de corriente.
Tenga en cuenta, sin embargo, que la lectura de V más alta posible en ese caso se convierte en 20,0 V (R6 disminuye l V máx.), porque el voltaje en el pin ll generalmente no superará l.2 V.
Los voltajes más grandes tienden a mostrarse al elegir la calidad de corriente más baja, es decir, R6 llega a ser 0R1. Instancia: R6 cae 0,5 V a un uso actual de 5 A, para garantizar 1.2 – 0.5 = 0,7 V sigue siendo para la lectura de voltaje, cuya visualización óptima en ese caso 100 x 0.7: 70 V al igual que antes, este tipo de complicaciones simplemente desarrollar siempre un par de estas unidades se emplean todo en uno suministro.
Diseño de PCB para hacer los módulos mencionados anteriormente
