Come realizzare un voltmetro digitale, circuiti del modulo amperometro

In questo articolo impariamo come costruire un voltmetro digitale e un modulo di circuito combinato amperometro digitale per misurare la tensione e la corrente CC attraverso diversi intervalli, digitalmente.

introduzione

I parametri elettrici come tensione e corrente sono intrinsecamente associati all'elettronica e agli ingegneri elettronici.

Qualsiasi circuito elettronico sarebbe incompleto senza un'adeguata fornitura di livelli di tensione e corrente.

La nostra rete CA fornisce una tensione alternata ai potenziali di 220 V, per l'implementazione di queste tensioni nei circuiti elettronici incorporiamo adattatori di alimentazione CC che riducono efficacemente le tensioni CA di rete.

Tuttavia, la maggior parte degli alimentatori non include sistemi di monitoraggio dell'alimentazione, il che significa che le unità non incorporano misuratori di tensione o corrente per visualizzare le grandezze rilevanti.

Per lo più gli alimentatori commerciali utilizzano modi semplici per visualizzare le tensioni come un quadrante calibrato o normali misuratori a bobina mobile. Questi possono essere OK fintanto che le operazioni elettroniche coinvolte non sono critiche, ma per operazioni elettroniche complesse e sensibili e risoluzione dei problemi, un sistema di monitoraggio di fascia alta diventa imperativo.

PER voltmetro digitale e un amperometro diventano molto utili per monitorare perfettamente tensioni e correnti senza compromettere i parametri di sicurezza.

Un interessante e accurato voltmetro digitale e circuito amperometrico è stato spiegato nel presente articolo che può essere facilmente costruito a casa, tuttavia l'unità richiederà un PCB ben progettato per motivi di precisione e perfezione.

Funzionamento del circuito

Il circuito impiega IC 3161 e 3162 per l'elaborazione richiesta della tensione di ingresso e dei livelli di corrente.

Le informazioni elaborate possono essere lette direttamente su tre moduli di visualizzazione con anodo comune a 7 segmenti.

Il circuito richiede una sezione di alimentazione ben regolata a 5 volt per il funzionamento del circuito e dovrebbe essere incluso senza errori poiché l'IC richiede rigorosamente un'alimentazione a 5 volt per funzionare correttamente.

I display sono alimentati da singoli transistor che assicurano che i display siano illuminati intensamente.

I transistor sono BC640, tuttavia puoi provare altri transistor come 8550 o 187 ecc.

Il voltmetro digitale proposto, circuito amperometro il modulo può essere efficacemente utilizzato con un alimentatore per indicare la tensione e il consumo di corrente da parte del carico collegato attraverso i moduli collegati.

Facendo riferimento allo schema del circuito seguente, il modulo di visualizzazione digitale a 3 cifre è costruito tramite i circuiti integrati CA 3162 che è un convertitore da analogico a digitale IC, e il complementare CA 3161 IC che è BCD a 7 segmenti decodificatore IC, entrambi questi circuiti integrati sono prodotti da RCA.

Come funzionano i display

I display a 7 segmenti utilizzati sono di tipo ad anodo comune e sono collegati attraverso i driver a transistor da T1 a T3 mostrati per indicare le letture rilevanti.

Il circuito include la funzione per la selezione del punto decimale secondo le specifiche di carico e la gamma.

Ad esempio nelle letture di tensione, quando il punto decimale si illumina a LD3 significa un intervallo di 100 mV.

Per la misurazione della corrente la funzione di selezione consente di scegliere tra un paio di intervalli, cioè da 0 a 9,99 e l'altro da 0 a 0,999 ampere (utilizzando il collegamento b). Ciò implica che il resistore di rilevamento della corrente è un resistore da 0,1 ohm o da 1 ohm, come mostrato nel diagramma seguente:

Per garantire che R6 non abbia alcun effetto sulla tensione di uscita, questo resistore deve essere posizionato prima della rete del partitore di tensione che diventa responsabile del controllo della tensione di uscita.

S1, che è un interruttore DPDT, viene utilizzato per selezionare la lettura della tensione o della corrente secondo le preferenze dell'utente.

Con questo interruttore impostato per misurare la tensione P4 insieme a R1 fornisce un'attenuazione di circa 100 per la tensione di ingresso alimentata.

Inoltre, il punto D è abilitato a un livello di tensione inferiore per consentire l'illuminazione del punto decimale sul modulo LS e la cifra 'V' si illumina intensamente.

Con il selettore tenuto verso la gamma Amp, la caduta di tensione acquisita attraverso il resistore di rilevamento viene applicata direttamente ai punti degli ingressi Hi-Low di IC1 che è il modulo DAC.

Il valore significativamente basso delle resistenze di rilevamento garantisce un effetto trascurabile sul risultato del partitore di tensione.

Intervalli di regolazione per i display

Troverete 4 campi di regolazione forniti nel modulo circuito amperometro voltmetro digitale proposto.

P1: per annullare l'intervallo corrente.

P2: Per abilitare la calibrazione del fondo scala del range corrente.

P3: per annullare la gamma di tensione.

P4: Per abilitare la calibrazione del fondo scala del range di tensione.

Si consiglia di regolare i preset nell'ordine sopra indicato solo se P1 e P3 vengono utilizzati in modo appropriato per annullare correttamente i rispettivi parametri del modulo.

P1 aiuta a compensare il valore del consumo di corrente di quiescenza di funzionamento del regolatore, il che si traduce in una minore deviazione negativa nel loro intervallo di tensione, che a sua volta viene compensata efficacemente da P3.

Il modulo di visualizzazione della tensione / corrente funziona utilizzando l'alimentazione non regolata dalla fonte di alimentazione senza problemi (non superare i 35 V max), notare il punto E e F nella seconda figura sopra. In tal caso il ponte raddrizzatore B1 può essere eliminato.

Il sistema potrebbe essere progettato come un duplice per acquisire letture V e I simultanee. Si deve tuttavia riconoscere che il resistore di rilevamento della corrente viene cortocircuitato tramite i collegamenti di massa ogni volta che i due dispositivi sono forniti dalla sorgente identica. Esistono fondamentalmente due metodi per sconfiggere questo disturbo.

Il primo è collegare il modulo V da una sorgente diversa, mentre il modulo l dalla fornitura 'host'. Il secondo è molto più grazioso e necessita di aree di cablaggio rigide E sul lato sinistro del resistore di rilevamento della corrente.

Tenere presente, tuttavia, che la lettura V più alta possibile in quel caso si trasforma in 20,0 V (R6 diminuisce l V max.), Perché la tensione sul pin ll di solito non supererà l.2 V.

Tensioni maggiori tendono ad essere mostrate scegliendo la qualità della corrente inferiore, `` cioè, R6 diventa 0R1. Istanza: R6 scende di 0,5 V con un consumo di corrente di 5 A, per garantire che 1,2 - 0,5 = 0,7 V continui ad essere per la lettura della tensione, la cui visualizzazione ottimale è in tal caso 100 x 0,7: 70 V Come prima, questi tipi di le complicazioni si sviluppano semplicemente ogni volta che un paio di queste unità vengono utilizzate tutte in una fornitura.

Progettazione PCB per realizzare i moduli sopra discussi