Dans cet article, nous apprenons à construire un voltmètre numérique et un module de circuit combiné d’ampèremètre numérique pour mesurer les volts CC et le courant à travers différentes plages, numériquement.
Introduction
Les paramètres électriques tels que la tension et le courant sont intrinsèquement associés à l’électronique et aux ingénieurs en électronique.
Tout circuit électronique serait tout simplement incomplet sans une alimentation appropriée des niveaux de tension et de courant.
Notre secteur AC fournit une tension alternative aux potentiels de 220 V, pour la mise en œuvre de ces tensions dans les circuits électroniques, nous incorporons des adaptateurs d’alimentation CC qui abaissent efficacement les tensions CA du secteur.
Cependant, la plupart des alimentations n’incluent pas de systèmes de surveillance de l’alimentation, ce qui signifie que les unités n’intègrent pas de compteurs de tension ou de courant pour afficher les grandeurs pertinentes.
La plupart des alimentations commerciales utilisent des moyens simples d’afficher les tensions comme un cadran calibré ou des compteurs de type bobine mobile ordinaires. Ceux-ci peuvent être corrects tant que les opérations électroniques impliquées ne sont pas critiques, mais pour les opérations électroniques complexes et sensibles et le dépannage, un système de surveillance haut de gamme devient impératif.
Un voltmètre numérique et un ampèremètre deviennent très pratiques pour surveiller parfaitement les tensions et le courant sans compromettre les paramètres de sécurité.
Un circuit de voltmètre et d’ampèremètre numérique intéressant et précis a été expliqué dans le présent article qui peut être facilement construit à la maison, mais l’unité nécessitera un circuit imprimé bien conçu par souci de précision et de perfection.
Fonctionnement du circuit
Le circuit utilise IC 3161 et 3162 pour le traitement requis des niveaux de tension et de courant d’entrée.
Les informations traitées peuvent être lues directement sur trois modules d’affichage d’anode commune à 7 segments.
Le circuit nécessite une section d’alimentation de 5 volts bien régulée pour le fonctionnement du circuit et doit être inclus sans faute car le circuit intégré nécessite strictement une alimentation de 5 volts pour fonctionner correctement.
Les écrans sont alimentés par des transistors individuels qui garantissent un éclairage lumineux des écrans.
Les transistors sont BC640, cependant vous pouvez essayer d’autres transistors comme 8550 ou 187 etc.
Le module de circuit voltmètre et ampèremètre numérique proposé peut être utilisé efficacement avec une alimentation pour indiquer la consommation de tension et de courant par la charge connectée à travers les modules connectés.
En se référant au schéma ci-dessous, le module d’affichage numérique à 3 chiffres est construit à travers l’ICs CA 3162 qui est un IC convertisseur analogique-numérique, et l’IC CA 3161 complémentaire qui est un IC décodeur BCD à 7 segments, ces deux IC sont fabriqués par RCA.
Fonctionnement des affichages
Les affichages à 7 segments utilisés sont de type anode commun et sont connectés sur les pilotes de transistor T1 à T3 montrés pour indiquer les lectures pertinentes.
Le circuit comprend la fonction de sélection du point décimal selon les spécifications de charge et la plage.
Par exemple dans les lectures de tension, lorsque le point décimal s’allume à LD3 signifie une plage de 100mV.
Pour la mesure de courant, la fonction de sélection vous permet de choisir parmi quelques plages, c’est-à-dire entre 0 et 9.99, et l’autre de 0 à 0,999 ampères (en utilisant le lien b). Ce qui implique que la résistance de détection de courant est soit une résistance de 0,1 ohm, soit une résistance de 1 ohm, comme indiqué dans le diagramme ci-dessous:
Pour que R6 n’ait aucun effet sur la tension de sortie, cette résistance doit être positionnée avant le réseau diviseur de tension qui devient responsable du contrôle de la tension de sortie.
S1 qui est un commutateur DPDT est utilisé pour sélectionner la tension ou la lecture du courant selon les préférences des utilisateurs.
Avec ce commutateur réglé pour mesurer la tension P4 avec R1, fournit une atténuation d’environ 100 pour la tension d’entrée alimentée.
De plus, le point D est activé à un niveau de tension inférieur pour permettre l’illumination du point décimal sur le module LS, et le chiffre « V » devient lumineux.
Avec le commutateur de sélection maintenu vers la plage d’ampli, la chute de tension acquise aux bornes de la résistance de détection est appliquée directement aux points des entrées Hi-Low d’IC1 qui est le module DAC.
La valeur significativement faible des résistances de détection assure un effet négligeable sur le résultat du diviseur de tension.
Plages de réglage pour les afficheurs
Vous trouverez 4 plages de réglage fournies dans le module de circuit ampèremètre voltmètre numérique proposé.
P1: pour annuler la plage de courant.
P2 : Pour permettre l’étalonnage à pleine échelle de la plage de courant.
P3: pour annuler la plage de tension.
P4: Pour permettre l’étalonnage à pleine échelle de la plage de tension.
Il est recommandé que les préréglages soient réglés dans l’ordre ci-dessus uniquement dans lequel P1, et P3 sont utilisés de manière appropriée pour annuler correctement les paramètres respectifs du module.
P1 aide à compenser la valeur de consommation de courant de repos de fonctionnement du régulateur, ce qui entraîne un écart négatif mineur sur leur plage de tension, qui est à son tour compensé efficacement par P3.
Le module d’affichage tension / courant fonctionne sans problème avec l’alimentation non régulée de la source d’alimentation (ne pas dépasser 35V max), notez les points E et F dans la deuxième figure ci-dessus. Dans ce cas, le pont redresseur B1 peut être supprimé.
Le système peut être conçu comme un double pour acquérir des lectures simultanées V et I. Il faut cependant reconnaître que la résistance de détection de courant est court-circuitée au moyen des liaisons de masse chaque fois que les deux dispositifs sont fournis à partir d’une source identique. Il existe essentiellement deux méthodes pour vaincre ce trouble.
La première consiste à brancher le module V à partir d’une source différente, tandis que le module l de l’alimentation « hôte ». La seconde est beaucoup plus gracieuse et nécessite des zones de câblage dures E sur le côté gauche de la résistance de détection de courant.
Sachez cependant que la lecture de V la plus élevée possible dans ce cas se transforme en 20,0 V (R6 diminue l V max.), parce que la tension à la broche ll ne dépassera généralement pas l.2 V.
Les tensions plus importantes ont tendance à être montrées en choisissant la qualité de courant inférieure, `c’est-à-dire que R6 devient 0R1. Exemple: R6 tombe 0,5V à une utilisation actuelle de 5 A, pour assurer 1.2 – 0,5 = 0,7V continue d’être pour la lecture de tension, dont l’affichage optimal est dans ce cas 100 x 0,7: 70V Tout comme auparavant, ce genre de complications se développe simplement chaque fois que deux de ces unités sont utilisées en une seule alimentation.
Conception de circuits imprimés pour la fabrication des modules discutés ci-dessus
