w tym artykule dowiemy się, jak zbudować cyfrowy woltomierz i Cyfrowy Amperomierz połączony moduł obwodu do pomiaru Woltów DC i prądu w różnych zakresach, cyfrowo.

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.

nasze zasilanie sieciowe AC Napięcie przemienne o potencjale 220 V, do realizacji tych napięć w obwodach elektronicznych stosujemy zasilacze DC, które skutecznie obniżają napięcie sieciowe AC.

jednak większość zasilaczy nie zawiera w sobie systemów monitorowania mocy, co oznacza, że urządzenia nie zawierają mierników napięcia ani prądu do wyświetlania odpowiednich wielkości.

głównie komercyjne zasilacze używają prostych sposobów wyświetlania napięć, takich jak skalibrowane pokrętło lub zwykłe mierniki typu ruchomej cewki. Mogą one być w porządku, o ile zaangażowane operacje elektroniczne nie są krytyczne, ale w przypadku złożonych i wrażliwych operacji elektronicznych i rozwiązywania problemów niezbędny staje się system monitorowania hi-end.

woltomierz cyfrowy i amperomierz stają się bardzo przydatne do monitorowania napięć i prądu bez uszczerbku dla parametrów bezpieczeństwa.

ciekawy i dokładny cyfrowy obwód woltomierza i amperomierza został wyjaśniony w niniejszym artykule, 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 napięcia wejściowego i poziomu prądu.

przetworzone informacje można bezpośrednio odczytać na trzech 7-segmentowych wspólnych modułach wyświetlacza anodowego.

obwód wymaga 5-woltowej, dobrze regulowanej sekcji zasilania do pracy obwodu i powinien być dołączony bez przerwy, ponieważ układ scalony wymaga ściśle 5-woltowego zasilania do prawidłowego działania.

wyświetlacze są zasilane przez pojedyncze Tranzystory, które zapewniają, że wyświetlacze są jasno oświetlone.

tranzystory są BC640, jednak możesz spróbować innych tranzystorów, takich jak 8550 lub 187 itp.

proponowany woltomierz cyfrowy, moduł obwodu amperomierza może być skutecznie używany z zasilaczem do wskazywania napięcia i prądu przez podłączone obciążenie za pośrednictwem dołączonych modułów.

odnosząc się do poniższego schematu, 3-cyfrowy moduł wyświetlacza cyfrowego jest zbudowany przez ICs CA 3162, który jest konwerterem analogowo-cyfrowym IC, oraz komplementarny CA 3161 IC, który jest dekoderem segmentowym BCD do 7 IC, oba te układy są produkowane przez RCA.

jak działają Wyświetlacze

używane wyświetlacze 7-segmentowe są powszechnym typem anodowym i są podłączone przez pokazane sterowniki tranzystorów T1 do T3 w celu wskazania odpowiednich odczytów.

układ zawiera funkcję wyboru punktu dziesiętnego zgodnie ze specyfikacją obciążenia i zakresem.

na przykład w odczytach NAPIĘCIA, gdy punkt dziesiętny świeci przy LD3 oznacza zakres 100mV.

dla bieżącego pomiaru funkcja wyboru umożliwia wybór z kilku zakresów, czyli od 0 do 9.99, a drugi od 0 do 0,999 amperów (za pomocą linku b). Co oznacza, że Rezystor wykrywający prąd jest albo rezystorem 0,1 ohm, albo rezystorem 1 ohm, jak pokazano na poniższym schemacie:

w celu zapewnienia, 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 odczytu prądu zgodnie z preferencjami użytkowników.

z tym przełącznikiem do pomiaru napięcia P4 wraz z R1 zapewnia tłumienie około 100 dla zasilanego napięcia wejściowego.

dodatkowo punkt D jest włączony przy niższym poziomie napięcia w celu umożliwienia oświetlenia punktu dziesiętnego w module LS, a liczba „V” staje się jasno oświetlona.

przy przełączniku wyboru skierowanym w kierunku zakresu wzmacniacza, spadek napięcia uzyskany przez rezystor czujnikowy jest przykładany bezpośrednio do punktów wejść Hi-Low IC1, czyli modułu DAC.

znacząco niska wartość rezystorów czujnikowych zapewnia znikomy wpływ na wynik dzielnika napięcia.

zakresy regulacji dla wyświetlaczy

w proponowanym module obwodu amperomierza cyfrowego znajdują się 4 zakresy regulacji.

P1: do anulowania bieżącego zakresu.

P2: do umożliwienia pełnej kalibracji w skali bieżącego zakresu.

P3: do anulowania zakresu napięcia.

P4: do umożliwienia pełnej kalibracji zakresu napięcia.

zaleca się, aby Ustawienia wstępne były dostosowane w powyższej kolejności tylko w której P1 i P3 są odpowiednio używane do prawidłowego anulowania odpowiednich parametrów modułu.

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

moduł wyświetlania napięcia / prądu działa bez żadnych problemów przy nieuregulowanym zasilaniu ze źródła zasilania (nie może przekraczać 35V max), zwróć uwagę na punkt E I F na drugim rysunku powyżej. W takim przypadku można wyeliminować prostownik mostkowy B1.

system może być zaprojektowany tak, aby uzyskać jednoczesne odczyty V i I. Należy jednak pamiętać, że Rezystor wykrywający prąd jest zwarty za pomocą połączeń uziemiających za każdym razem, gdy oba urządzenia są dostarczane z tego samego źródła. Istnieją zasadniczo dwie metody pokonania tego zaburzenia.

pierwszym jest podłączenie modułu V z innego źródła, podczas gdy moduł l z zasilacza „host”. Drugi jest o wiele bardziej zgrabny i wymaga twardych obszarów okablowania E po lewej stronie rezystora wykrywającego prąd.

należy jednak pamiętać, że najwyższy możliwy odczyt V w tym przypadku zamienia się w 20,0 V (R6 zmniejsza l V max.

większe napięcia zwykle pokazują się, wybierając niższą jakość prądu, tj. R6 staje się 0R1. Przykład: R6 spada 0,5 V przy poborze prądu 5 A, aby zapewnić 1.2-0,5 = 0,7 V nadal jest dla odczytu napięcia, którego optymalnym wyświetlaczem jest w tym przypadku 100 x 0,7: 70 V tak jak wcześniej, tego rodzaju komplikacje po prostu rozwijają się, gdy kilka z tych jednostek jest zatrudnionych w jednym zasilaniu.

projekt PCB do wykonania powyższych modułów